電力系統停電風(fēng)險評估及方法論文

　　摘要：我國的經(jīng)濟社會(huì )不斷發(fā)展，社會(huì )生產(chǎn)生活對電力提出了更高的要求。在電力系統的運行中，經(jīng)常會(huì )出現電力系統停電風(fēng)險，阻礙電力的可持續供應。為了滿(mǎn)足市場(chǎng)的用電需求，電力行業(yè)必須對停電風(fēng)險進(jìn)行評估，采取有效的應急舉措，提升電力系統的運行效率。本文將具體探討電力系統停電風(fēng)險評估指標及方法，希望能為相關(guān)人士提供一些參考。

　　關(guān)鍵詞：電力系統；停電風(fēng)險；評估指標及方法

　　進(jìn)入新世紀以來(lái)，我國的市場(chǎng)經(jīng)濟持續繁榮，給我國的電力行業(yè)帶來(lái)了前所未有的發(fā)展機遇和挑戰。電力行業(yè)承擔著(zhù)重要的供電職能，從某個(gè)角度來(lái)看，電力系統的正常運轉直接關(guān)系著(zhù)國民經(jīng)濟的穩定發(fā)展。

　　一、電力系統停電風(fēng)險評估指標

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　　我國的經(jīng)濟社會(huì )不斷發(fā)展，對電力行業(yè)提出了更高的要求。為了引導電力行業(yè)的健康發(fā)展，避免出現重大電力輸送事故，我國制定了安全事故應急處理條例，并形成了電力系統停電風(fēng)險評估的技術(shù)規范。以區域為劃分依據，可以將我國的電力事故劃分成普通事故、較大事故、嚴重事故三個(gè)等級，不同等級的電力事故危害性不同，危害因子也呈現出較大的差異。具體來(lái)說(shuō)，電力事故的危害因子主要包括以下幾項：第一是非常規電路、第二是停電節點(diǎn)、第三是聯(lián)鎖故障區域。

　�。ǘ�）計算方法

　　為了對電力事故的等級進(jìn)行劃分，需要掌握有效的危害因子計算方法。以聯(lián)鎖故障區域為例，許多電力事故都是由聯(lián)鎖要素引起的，因此要把本體危害值和其他要素的危害值聯(lián)系在一起，全面反映電力事故的危害程度。在計算的過(guò)程中，需要應用固定的方程式，用故障災難因子除以聯(lián)鎖故障的節點(diǎn)總數，以此來(lái)得出電力故障的災難度。以相對危害因子為例，一些電力事故是由非常規危害因子所導致的，在對這些電力事故的災難度進(jìn)行計算時(shí)，需要形成統一的判斷標準。在的難度較小的電力事故可以分成一級事件、二級事件和三級事件，其劃分依據是節點(diǎn)的減供負荷值。從這個(gè)角度來(lái)看，想要對電力系統的停電風(fēng)險進(jìn)行評估，必須計算減供負荷值。電力事故的節點(diǎn)減供負荷量除以全網(wǎng)的減供負荷，就是該次電力事故的相對危害因子，相對危害因子的值越大，電力事故越嚴重，相對危害因子的值越小，電力事故越輕微。在計算主要危害分子和相對危害分子之后，還應該對停電事故的危害分值進(jìn)行計算，以此提高事故等級判定的精確度。

　　二、電力系統停電風(fēng)險評估方法

　　在計算機系統的停電風(fēng)險發(fā)生之前，需要對整個(gè)系統進(jìn)行長(cháng)時(shí)間的故障仿真模擬，并利用此種方法來(lái)進(jìn)行故障頻率的有效計算，以及對故障后果進(jìn)行充分認識。下面以OPA模型為例，進(jìn)行連鎖故障仿真分析。

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　　對于OPA整個(gè)模型來(lái)說(shuō)，理論來(lái)源比較多，其中最受大眾認可的來(lái)源是自組織臨界理論SOC，該模型的根本原理是以負荷化為根本依據，對電力系統的斷電進(jìn)行整體分析，并在分析過(guò)程中運用了潮流直流的大致計算，這其中包含很多動(dòng)態(tài)甚至漫動(dòng)態(tài)的時(shí)間影響尺度，而站在快動(dòng)態(tài)角度來(lái)說(shuō)，它是利用微觀(guān)世界來(lái)對負荷和線(xiàn)路故障進(jìn)行真實(shí)反映，另外，通過(guò)漫動(dòng)態(tài)中的全部過(guò)程來(lái)實(shí)現對模擬電力系統發(fā)電，能導致負荷水平和線(xiàn)路容量的整體增長(cháng)。在上述各式中，G是發(fā)電機集合節點(diǎn)；L是負荷的'集合點(diǎn)，P是電極的輸出動(dòng)力，Pj是節點(diǎn)負荷，F是線(xiàn)路中有功的潮流矩陣，B是線(xiàn)路中最大的對角矩陣，A是網(wǎng)絡(luò )中電力系統相關(guān)聯(lián)的矩陣。O是各個(gè)節點(diǎn)和電壓所形成的矩陣。C是所有發(fā)電機在工作過(guò)程中所產(chǎn)生的具體費用，式中以i臺為例，W是相關(guān)單位在單位負荷切除后所受到的整體損失。通過(guò)對整個(gè)過(guò)程進(jìn)行總結，通過(guò)實(shí)現優(yōu)化目標，使得發(fā)動(dòng)機的整體費用和負荷之和能夠保持在最小狀態(tài)。通常情況下，W會(huì )比ci高出一本分，可以保證目標更好的實(shí)現。另外，在優(yōu)化過(guò)程中存在幾個(gè)約束條件，分別是：功率節點(diǎn)下的平衡約束、發(fā)電機整體的出力約束，系統中的容量?jì)Υ婺芰�約束和最高的切負荷約束。

　�。ǘ�）具體計算流程

　　根據對OPA模型分析可以看出，上述所建立的風(fēng)險評估體系以及故障連孫中制造的仿真計算流程都具有非常高的準確程度，而且在實(shí)際工作中也能等到重要應用，通過(guò)對各種風(fēng)險指標的總結和分析。

　　三、電力系統停電風(fēng)險評估實(shí)例

　　為驗證本文設計的電力系統停電風(fēng)險評估方法是否能夠有效完成科學(xué)評估電力系統停電風(fēng)險，本文通過(guò)選擇筆者所在地某電網(wǎng)系統為例，在該電網(wǎng)系統當中擁有500kV網(wǎng)架，39機82節點(diǎn)系統。與此同時(shí)，通過(guò)仿真分析我們可以得知該電網(wǎng)在5000d以?xún)冗M(jìn)行運行的過(guò)程當中擁有超過(guò)2000次事故的事故集，統一采用歸一化的方式處理事故頻率，通過(guò)利用專(zhuān)業(yè)擬合曲線(xiàn)的工具擬合電力系統事故規模同頻率的曲線(xiàn)，并分別用F和S表示電力系統發(fā)生事故的頻率和損失的負荷量，可以得知二者之間存在明顯的線(xiàn)性關(guān)系，而這也意味著(zhù)電網(wǎng)出現停電事故且事故規模同頻率冪律之間有著(zhù)十分緊密的關(guān)聯(lián)，依照冪律的基本形式，電力系統在停電之后其損失的負荷頻率將會(huì )依次減少。而在對薄弱區域進(jìn)行辨識的過(guò)程當中，通過(guò)運用前文給出的相關(guān)公式能夠對各節點(diǎn)停電風(fēng)險值進(jìn)行準確計算，將其按照一定規律進(jìn)行排列之后我們可以發(fā)現在該電網(wǎng)當中存在分別存在兩個(gè)風(fēng)險極大和相對比較大的停電區域，另外還有多個(gè)停電風(fēng)險相對比較小的區域，而通過(guò)后期的比對檢驗之后證明了這一辨識結果的科學(xué)性和準確性，這也意味著(zhù)本文設計的電力系統停電風(fēng)險評估方法確實(shí)能夠有效評估出停電風(fēng)險。

　　四、結論

　　在電力系統的日常運行中，停電問(wèn)題屢屢發(fā)生，給我國經(jīng)濟帶來(lái)了重創(chuàng )。為了降低電力系統的停電風(fēng)險，必須對風(fēng)險指標進(jìn)行評估，并采用現代化的風(fēng)險評估方法。

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