基于安全域的輸電系統(tǒng)概率安全與風險評估.pdf

1、市場環(huán)境下的電力系統(tǒng)中出現(xiàn)的各種隨機因素向傳統(tǒng)的確定性安全監(jiān)視與評估提出了挑戰(zhàn)，因此急需發(fā)展概率安全和風險評估。本文應用安全域的最新成果，進行了輸電系統(tǒng)概率動態(tài)和靜態(tài)安全性評估以及風險安全性評估的研究。 本文首先提出了一種基于實用動態(tài)安全域的離散和連續(xù)隨機變量相結(jié)合的輸電系統(tǒng)概率動態(tài)安全評估模型。模型中不僅計及了節(jié)點注入功率的不確定性、預想事故的不確定性、事故發(fā)生地點和故障清除時間的不確定性，還計及了穩(wěn)定分析中負荷模型的不確定性

2、。動態(tài)安全域的超平面數(shù)學描述使注入功率不確定性和電動機負荷比例不確定性的計及變得十分簡便，而且使動態(tài)不安全概率的計算負擔大大降低了。此外，采用截斷正態(tài)分布作為節(jié)點注入功率隨機變量的概率模型，并用以半不變量為基礎(chǔ)的Gram-Charlier級數(shù)計算了隨機變量的聯(lián)合概率分布，使概率分布的考慮更加符合實際。 其次，本文建立了基于隨機潮流和割集空間靜態(tài)電壓穩(wěn)定域的輸電系統(tǒng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定安全分析模型。該模型采用基于牛頓-拉夫遜法的隨機潮流確

3、定割集靜態(tài)電壓穩(wěn)定域中的線路潮流概率分布，利用半不變量法和Gram-Charlier級數(shù)，得到了割集靜態(tài)電壓穩(wěn)定域中線路潮流的線性組合隨機變量的概率分布函數(shù)，并根據(jù)割集電壓穩(wěn)定域的超平面方程計算系統(tǒng)的靜態(tài)電壓不穩(wěn)定概率。 本文提出了一種基于實用動態(tài)安全域的動態(tài)不安全風險評估模型。在動態(tài)不安全風險計算中計及了系統(tǒng)安全控制措施對風險的影響，而實用動態(tài)安全域的應用可以比較方便地計及暫態(tài)穩(wěn)定約束。以系統(tǒng)動態(tài)不安全風險最小為目標，給出了一

4、種風險控制的最優(yōu)化模型。風險優(yōu)化可分為兩層進行，外層為對預想控制集合的優(yōu)化，內(nèi)層為針對一個事故子集進行的綜合安全控制成本的優(yōu)化。 根據(jù)所提出的概率安全評估理論，本課題組已針對我國實際電力系統(tǒng)開發(fā)了一個輸電系統(tǒng)在線概率安全評估系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠提供短期內(nèi)動態(tài)不安全概率和靜態(tài)電壓不穩(wěn)定概率的變化趨勢。通過對概率指標的靈敏度分析，可以給出對系統(tǒng)不安全概率貢獻大的故障和對系統(tǒng)靜態(tài)電壓不穩(wěn)定概率影響大的節(jié)點等信息。該系統(tǒng)可用于指導運行人員根