基于多因素元件停运模型的电网失负荷计算

电网失负荷计算能反映电网事故的严重程度,是电网运行安全风险评估的重要内容。基于多因素对电网元件停运概率的影响,分析了电网元件停运概率的可修复失效模型、老化失效模型及天气相依的偶然失效模型三者之间的关系,采用并集的概念建立了电网元件停运概率模型,在此基础上提出了一种电网失负荷计算方法。以IEEE-RTS79系统为例,采用蒙特卡洛法对系统状态进行抽样,通过该失负荷算法计算出电网失负荷概率及失负荷量,验证了该种方法的有效性和可行性。     

基于设备运行风险等级的检修策略研究

鉴于电力设备检修策略与设备运行风险的相关性,采用风险理论,综合考虑设备故障率及设备退出运行对系统经济性、安全性的影响,通过设备实时状态信息推算设备故障率,以设备自身资产和资产损失度衡量经济性,由线路过载、变压器过载、电压越限、失负荷等多项指标反应系统安全性;对设备运行风险评估结果,采用ALARP原则进行风险等级划分,依据设备运行风险等级制定检修策略。实例应用表明该策略有效可行。     

基于层次分析法的城市配电网风险分析

针对城市配电网在长期运行过程中存在配电设备老化、运行可靠性差、供电能力有限等问题,构建包括元件、运行水平和供电能力3个一级指标和14个二级指标的城市配电网风险分析指标体系,应用3标度层次分析法分析各项指标所占权重,进而将配电网风险状态分为优秀、良好、一般、较差、差五个等级。实例分析表明,基于层次分析法的城市配电网风险指标体系合理有效,使配电网规划、建设改造和优化运行更有针对性,风险等级划分更有利于直观了解配电网状态,合理安排配网规划和生产计划。     

基于多重分形理论的风电消纳能力评估方法

风电波动特性是影响电网风电消纳能力的重要原因之一,掌握风电波动特性,并在此基础上建立消纳能力的评估模型对于高比例风电并网研究具有重要意义。本文基于多重分形理论提出了一种风电消纳能力评估新方法。首先,引入多重分形参数描述风电的波动特性,分析了风电波动性与消纳电量间的相关性;然后,采用摇摆窗算法(SDA)对消纳能力评估周期内的风电功率曲线进行波动过程划分,依据波动性参数和风电与负荷间的匹配程度对具有相似特性的波动过程进行聚类分析。基于波动聚类结果,以各类波动过程的奇异性参数为自变量建立了风电消纳能力评估的泛函分析模型,简化了评估模型计算流程;最后,以江西某电网为例,验证了该方法的有效性,并对模型中可调参数对消纳能力的影响进行了定量分析。     

计及光伏出力随机性的电网运行风险评估

针对光伏发电输出功率具有随机性、可能带来电网运行风险的问题,利用蒙特卡洛模拟法对太阳光辐照度分布区间进行模拟,建立了光伏随机输出模型,对整个系统的设备及光伏电源出力进行随机抽样;结合风险理论,对并网光伏系统随机出力情况下电网的运行风险指标进行了计算。以IEEE-RTS79系统为例,分析了不同光伏并网点和不同并网容量对电网运行风险的影响。结果表明,在负荷较重区域增设光伏并网,可以有效地降低电网运行风险。因此,选择适当的光伏并网点和容量可以降低电网运行风险。     

基于状态检修的电网运行风险评估

设备故障率的计算是电网运行风险评估中的关键环节,将基于状态检修的设备故障率算法应用到电网运行风险评估中,在一定程度上提高了设备故障率的准确度、可信度。基于状态检修的电网运行风险评估方法充分考虑了电网运行中存在的不确定性,通过线路过载、变压器过载、过电压、低电压和失负荷五项风险指标较全面地描述电网运行风险水平,且应用了层次分析法计算电网综合风险指标,为对比电网不同运行方式下的风险大小提供了参考依据。通过实际算例分析,验证了基于状态检修的电网运行风险评估方法的有效性。     

基于机会约束的主动配电网动态经济调度方法

分布式电源在主动配电网中大规模接入后,需要对主动配电网进行动态经济调度,以降低主动配电网整体运行成本。由于可再生能源出力具有随机性和不确定性,主动配电网的动态经济调度面临广泛随机性,这对调度策略的可靠性提出挑战。为此,提出一种基于机会约束的主动配电网动态经济调度模型,该模型考虑了分布式电源出力及负荷预测的不确定性。由于该模型无法被直接求解,文章利用凸松弛原理,将原机会约束模型转化为确定性混合二阶锥规划模型。基于IEEE-33节点系统的算例表明,该模型可有效求解出主动配电网的最优经济调度策略,且电压越限率和线路容量越限率被严格控制在给定的机会约束概率以内。此外,算例结果表明所提出基于机会约束的经济调度方法优于传统确定性经济调度和鲁棒经济调度模型。     

计及可靠性约束的配电网故障指示器优化布点方法

近年来,故障指示器凭借其接入灵活性和经济性被广泛应用于配电网故障定位中。然而全覆盖式地故障指示器安装配置方案投资成本高,规划方案不精益。文中提出一种基于故障信息变量的配电网可靠性评估模型;进一步给出一种基于混合整数线性规划的可靠性约束的配电网故障指示器优化布点方法,将可靠性指标作为约束放入优化模型中,在满足可靠性要求的前提下降低故障指示器的投资维护成本。基于IEEE 53节点系统的算例仿真结果表明,所提方法兼顾了故障指示器布点的可靠性与经济性,可以精确获得不同可靠性要求下的布点方案。     

基于故障树法和层次分析法的电力变压器状态综合评估

变压器状态综合评估为电力变压器检修和维护提供依据。基于故障树法(FTA)分析导致电力变压器故障的因素,并建立评估电力变压器状态的指标体系。应用3标度层次分析法建立了变压器状态的评估模型,进而将变压器状态分为五个等级。等级的划分更有利于运行人员了解变压器的状况,合理安排检修维护计划。经实例分析证明,基于故障树法和层次分析法的电力变压器状态综合评估方法是合理和有效的。     

蒙特卡洛方法在电力系统静态安全风险评估中的应用

基于风险理论,综合考虑故障概率和故障严重程度评估电力系统静态安全风险。采用非序贯蒙特卡洛方法抽取系统的故障状态,提出通过失负荷风险指标、电压越限风险指标和过载风险指标对电力系统静态安全进行分析,并采用3标度层次分析法来确定系统单项风险值与综合风险值之间的权重关系。还对各项指标的应用进行了探讨分析,并利用河南某地区实际电网对各项风险指标进行了计算分析。算例表明基于蒙特卡洛方法的电力系统静态安全风险评估是可行的,它能定量的给出系统风险水平,为电力系统静态安全风险分析的研究提供一些有益参考。