基于测量参数的距离保护运行风险分层评估方法

距离保护的正确工作对电力系统的安全稳定运行意义重大。针对目前距离保护失效概率难以准确反映保护原理、难以计及保护之间配合关系对失效概率的影响且计算方法较为复杂等不足,首先结合阻抗继电器的动作特性,提出了基于启动截距和测量截距的距离保护失效概率计算方法。其次,通过确定保护失效的后果和风险评估指标,进一步制定了距离保护风险评估的详细流程。最后,以IEEE 3机9节点系统为例,分析了其距离保护原理性失效风险。分析结果表明,该方法能有效适应智能电网要求,可准确计算继电保护系统的失效概率和运行风险,并可发现保护系统的部分潜在风险。     

继电保护原理性运行失效概率模型

建立了继电保护原理性运行失效的双层概率模型,即基于赋时Petri网的保护逻辑动态层和基于模糊Petri网的概率信息层。该模型不仅能够进行保护逻辑的动态仿真,而且能够根据系统运行方式、保护定值和保护逻辑,定量计算保护系统运行过程中由继电保护原理引起的运行失效概率,对继电保护动作特性与特定故障匹配程度的随机性分析具有参考价值。     

考虑运行时间和温度的继电保护可靠性分析

在继电保护可靠性评估中,考虑运行条件的影响可以更准确评估保护系统的可靠性。将继电保护系统失效分为硬件失效和软件及人为因素失效,分别分析了两种失效的失效率时变特性,并分析了运行温度对保护装置可靠性的影响,进而建立了考虑运行条件继电保护系统失效率模型。考虑一次设备和继电保护系统的耦合关系,建立了保护系统可靠性模型。分别在不同的运行条件下,对实际的继电保护系统的不可用度进行了计算,计算结果验证了所提理论的正确性和有效性。     

继电保护系统失效概率算法

计算继电保护系统的失效概率和量化其对一次元件实时停运的影响是电网运行可靠性评估的重要研究内容.所提出的继电保护系统可靠性模型能够反映其保护原理、配置情况和配合关系.一方面,保护硬件故障引起的失效被称为一类失效,利用统计数据可计算其概率;另一方面,如果继电保护系统的设置不适应目前电网运行状态,将产生隐蔽性故障,被称为二类失效.因此,提出保护功能模块的不动作概率用来反映一次系统故障类型和保护原理的影响,并基于不动作概率计算二类失效概率.最后,考虑继电保护系统失效的影响,推导出一次系统元件停运概率的计算式.     

基于Markov模型的高压输电线继电保护装置风险评估

评估运行中的继电保护装置可能引起的后果,是继电保护评估的一个重要问题。结合线路状态和保护装置失效机理,提出了高压输电线继电保护装置风险评估方法。首先,给出输电线与保护的10种状态;进一步,根据保护的自检特性,归纳获得了由保护装置引发的4种风险,即显性误动风险、显性拒动风险、隐性误动风险和隐性拒动风险。然后,根据输电线路和保护装置的状态划分,建立10状态Markov模型,并利用Markov模型给出上述4种风险指标计算方法;最后,基于某电网实测数据,对比了风险与传统可靠性指标在评价可靠性上的差异,分析了自检率对风险的影响。分析表明,风险与不可用率随定检周期变化差异明显,降低失效率或增大自检率能有效地降低系统风险与不可用率。     

继电保护隐患的运行风险在线评估

继电保护隐患会导致继电保护不正确动作,危害电网安全。该文从调度中心角度研究继电保护隐患对电网安全的影响,提出了继电保护隐患的运行风险评估方法。采用事件树方法分析计算继电保护隐患的暴发概率,选取严重性指标度量继电保护隐患暴发的后果,用风险作为指标定量评估继电保护隐患对电网安全的影响。针对导致继电保护隐患的2个主要原因：不合理保护定值和继电保护系统硬件缺陷,分别进行运行风险评估。某省级电网的算例表明,通过计算运行风险可以全面定量刻画电网中继电保护隐患,发现继电保护隐患中的薄弱环节。     

继电保护可靠性研究综述

研究继电保护可靠性对于研究新的保护原理与配置方案、为保护系统设计及运行提供参考依据具有重要意义。对国内外继电保护可靠性指标和评估模型方面的研究进展进行了综述。通过比较不同的继电保护可靠性评价指标及评估方法,总结了仍然存在的不足。根据目前的研究成果简要分析了全数字化继电保护系统、广域保护等新技术、新原理给继电保护可靠性研究带来的新问题。     

继电保护可靠性研究综述

研究继电保护可靠性对于研究新的保护原理与配置方案、为保护系统设计及运行提供参考依据具有重要意义.对国内外继电保护可靠性指标和评估模型方面的研究进展进行了综述.通过比较不同的继电保护可靠性评价指标及评估方法,总结了仍然存在的不足.根据目前的研究成果简要分析了全数字化继电保护系统、广域保护等新技术、新原理给继电保护可靠性研究带来的新问题.     

阶段式电流保护运行风险评估模型

提出阶段式电流保护的运行风险评估模型,揭示了继电保护对电力系统可靠性的影响机理。首先阐述了继电保护在某一电网运行方式下拒动和误动的原理,指出保护拒动和误动产生于设备硬件失效和运行时保护设置不当。然后根据电网中保护的实际配置情况、动作值和动作时限,推导出基于实际保护范围或灵敏系数的运行拒动概率和运行误动概率两组风险指标。此外,还提出受保护错误动作影响的失负荷风险指标。利用一个典型实例,阐述了阶段式电流保护运行风险评估模型的应用,以说明该方案的实用性和有效性     

零序电流保护运行风险评估模型

建立了基于原理性运行失效的零序电流保护运行风险评估模型,指出了实时运行状态对保护的可靠性有着重要的影响。考虑由于电网实际运行中的各种不确定性和运行方式的变化,根据系统的运行方式和保护原理,详细分析了零序电流保护各段的动作原因,定量计算系统某处发生接地短路后各保护的运行拒动概率和运行误动概率,然后列举保护拒动和误动后可能发生的失效后果,计算并分析风险指标。考虑过渡电阻的影响,通过一个典型的系统实例,说明该方法的应用。     

基于序贯仿真和非参数核密度估计的大电网可靠性评估

序贯蒙特卡罗仿真不但能给出可靠性指标的期望值估计,而且能提供逐年可靠性指标样本。文中研究了序贯蒙特卡罗仿真的收敛特性,分析了仿真年数与计算精度之间的概率不确定性关系,推导了二者的置信区间公式,为实现计算成本和计算精度的综合权衡提供了量化分析手段。此外,基于逐年可靠性指标样本和非参数核密度估计理论,实现了可靠性指标的概率密度估计,从根本上克服了传统期望值指标仅从概率平均意义角度测度系统可靠性的缺点,探索了从可靠性指标内在分布规律和结构特征出发,深刻揭示电网风险特性的新思路。     

柔性互联配电系统连锁故障风险评估

为分析柔性多状态开关(FMS)保护隐性故障引起的柔性互联配电系统连锁故障风险,首先介绍其物理结构,随后分析稳态特性、交流馈线故障时的暂态特性,以及FMS的控制保护策略.然后,提出了引起保护误动的不确定因素并对其进行建模,并在此基础上分析了连锁故障形成的机理,建立柔性互联配电网连锁故障风险指标,并提出了基于蒙特卡洛法的概率指标和基于最优切负荷故障后果的计算方法.最后,以改进IEEE 33节点系统为算例,评估了系统连锁故障风险,并分析了故障位置和分布式电源渗透率因素对风险的影响.     

电网可靠性评估中随机变量的高斯混合模型

电网可靠性评估通过对不确定性因素对电网运行性能影响的概率量化诊断,可深度揭示电网的风险水平并实现风险的溯源辨识,因此,不确定性因素的概率建模准确性成为可靠性评估的基础和应用前提。为实现计算精度和计算效率的综合兼顾,提出了多维随机变量的高斯混合模型,可以对任意分布的连续型随机变量进行灵活高效建模,且易于计及多维随机变量间的相关性变化规律。提出两阶段复合抽样方法对所建高斯混合模型进行抽样模拟,能够有效生成随机样本进行可靠性评估。最后,以负荷概率建模为例,对IEEE-RTS79测试系统进行可靠性评估,从模型精度和可靠性评估有效性两个方面验证了所述方法的正确性和可行性。     

基于GA的发输电合成系统最优可靠性计算新方法

将可靠性和经济性相结合,提出了基于总拥有费用法的发输电合成系统最优可靠性算法的总体框架,进而在概率安全性和概率充裕度综合评估基础上,将综合评估风险指标和可靠性经济评估理论相结合,建立了基于遗传算法和蒙特卡罗仿真相结合的最优可靠性计算模型和算法。算法使最终求得的各元件的最优解所对应的规划方案的总成本最小。最后对IEEE—RTS标准测试系统进行了计算,结果表明所提模型和算法是可行的。     

考虑风电和负荷特性的交直流混联系统电压稳定风险评估分析

风电给VSC-HVDC系统的稳定带来了严重影响.文章将概率事件结合风险评估应用到电压稳定性的分析中,提出了电压风险指标.基于蒙特卡洛方法的拉丁超立方抽样(Latin Hypercube Sampling,LHS),建立了交直流电压稳定的风险评估流程,准确地确立了系统的薄弱区域;研究了不同风电接入场景及不同VSC控制方式和控制参数下的系统电压稳定的风险情况.通过改进的10节点和39节点系统验证了所提评估方法的可行性.     

Bayesian network model for reliability assessment of power systems

This paper presents an application of Bayesian networks (BN) to the problem of reliability assessment of power systems. Bayesian networks provide a flexible means of representing and reasoning with probabilistic information. Uncertainty and dependencies are easily incorporated in the analysis. Efficient probabilistic inference algorithms in Bayesian networks permit not only computation of the loss of load probability but also answering various probabilistic queries about the system. The advantages of BN models for power system reliability evaluation are demonstrated through examples. Results of a reliability case study of a multi-area test system are also reported     

配电网用户侧异构电力物联设备网络风险量化评估

随着配电网用户侧异构电力物联设备(以下简称“配电网用户侧物联设备”)接入电力系统的规模逐步扩大,针对它的网络攻击将会对电力系统安全造成严重的破坏,配电网用户侧物联设备的网络风险评估由此成为了目前电力系统亟需解决的关键问题。首先,计及设备终端、移动应用、云端等各组件网络安全防护和终端运行特性,识别配电网用户侧物联设备网络风险评估指标,并结合改进的层次分析法和变异系数法对评估指标进行组合赋权。进而,依据设备网络风险概率以及设备被恶意攻击后对电力系统造成的物理后果,提出一种信息物理融合的配电网用户侧物联设备网络风险评估模型。最后,针对高风险的配电网用户侧物联设备,通过指标对标分析目前终端、移动应用、云端等各组件网络安全防护的薄弱环节,指明设备各组件网络安全防护亟待改进的方向。研究成果以期对用户侧电力物联网的建设以及安全防护提供一种有效的科学判据,从而降低用户侧电力物联网网络风险,确保电力系统运行安全。     

交直流混合系统的概率稳定性分析

提出了一种考虑复杂故障模式的概率稳定性计算方法，并采用非序贯蒙特卡罗仿真实现之，重点模拟了多种交直流稳定控制措施，完善了系统和节点的风险指标，并以修改的EPRI－36系统为例进行了分析计算；将各种稳定控制措施、发电机模型、负荷模型和保护系统整定值对计算结果的影响进行了统计分析，验证了机组模型精度、保护动作时间和直流控制对系统稳定性的显著影响，证明了该文所提出的模型和算法是可行的、合理的。     

电网连锁故障的概率分析模型及风险评估

按照连锁故障发生、发展的物理过程,并结合各个阶段事件的概率特点,建立了一种电网连锁故障的概率分析方法,对连锁故障的各个环节进行了详细的概率描述。通过对连锁故障过程的模拟,用节点电压越限、出现孤立负荷等指标对连锁故障进行风险评估,找到系统的薄弱环节。采用根据以上理论编写的电力系统连锁故障模拟及风险评估软件,对IEEE 39节点系统进行了算例演示,进一步说明了所提概率分析模型和风险评估方法的合理性。     

风险评估模型在配电系统电压骤降中的应用

用采取整体概括的方法来处理历史数据,关于电源发生电压骤降事件对客户的影响进行分析,设定反映系统变化的曲线,并进一步建立模糊模型,获得系统运行年度指标的结果。整个方法是基于蒙特卡罗时间序列算法的,模拟过程分为数据分析和概率推算两个部分。通过案例分析,证明此法可以有效的应用到实际系统中,其运算结果可以作为评估配电系统可靠性指标的有效依据。