新型电力系统风险评估研究现状及展望

随着高比例新能源的接入,新型电力系统惯量持续下降,动态特性发生变化,电网的安全稳定运行风险日益突出。风险评估能够量化电力系统风险,是电力系统安全分析的必要环节和可靠保障。因此,为了深入探究风险评估在新型电力系统背景下的研究方法,总结归纳了近年国内外有关风险评估的研究成果,重点分析了新型电力系统背景下风险评估的理论研究成果。首先,由于元件级风险建模是电力系统风险评估的基础,依据“源网荷储”模式,从能源侧、电网侧、负荷侧、储能侧4侧风险建模分别展开讨论。其次,以元件级风险建模为基础,从系统级风险分析、风险评估指标体系、风险调控方法 3个方面围绕着风险评估核心算法和计算效率、多层次概率指标体系等进行综述。最后,归纳提出了新型电力系统风险评估存在的关键性问题及其未来可能的研究方向。     

新型电力系统电力电量平衡分析研究综述

在“双碳目标”的背景下，我国对于新能源的利用得到长足发展，构建适应新能源占比逐渐提高的新型电力系统成为首要目标。风光电源出力的强波动性与不确定性的特点，给电力系统电力电量平衡带来全新的“保供难”与“消纳难”挑战，传统电力电量平衡分析模式与方法难以适应新能源占比不断提高的新型电力系统应用。为此，面向新能源占比不断提高的新型电力系统提出电力电量供需平衡分析体系。首先，分析了新型电力系统中源、网、荷以及平衡资源各环节的多重不确定性因素；其次，探讨新能源占比不断提高的新型电力系统中电力电量平衡的计算方法；进一步，归纳新型电力系统电力电量平衡的分析方法与供需失衡风险预警模式；最后，对新型电力系统电力电量平衡分析能力提升的措施与建议进行展望，力争为未来新型电力系统规划、运行与仿真分析提供思路。     

基于Hash算法的大数据架构下电力系统风险评估研究

为解决电力系统风险评估传统方法存在的处理数据耗时长、实时交互性能欠缺、难以全面反应电网状态等问题。本文提出一种基于Hash算法的大数据架构下电力系统风险评估方法,利用Hash算法将电力系统基础数据关联至服务平台和风险评估系统,采用架空线路停运模型、变压器时变停运模型对电力系统进行大数据建模,融合静态和暂态安全性风险指标,依托多维度数据源,形成电力系统风险评估关联大数据分析体系。该方法有效解决了电力系统风险评估所涉及的多样性和不确定性问题,提升了风险评估实效。将其应用到重庆市某区域电网全年风险评估中,得到的评估结果符合实际情况,验证了所述方法能够综合反应电网设备状态演变和电网外部环境变迁,提高风险评估的准确性和实时性。     

基于可信性理论的电力系统运行风险评估(一)运行风险的提出与发展

介绍了运行风险评估的基本定义,总结了电力系统运行风险评估与传统调度确定性分析方法和电力可靠性研究相区别的特征.电力系统运行风险评估的主要目的有2个:一是对电力系统运行中的不确定性因素进行定量评估,建立运行风险指标体系;二是以运行风险指标为决策手段,综合协调电力系统的安全性与经济性.与核电厂运行风险进行类比,分析了电网运行风险评估的发展前景.概述了运行风险评估的相关研究已分别在元件级的安全评估和系统级的安全评估2方面取得的一些重要进展,介绍了它们所借鉴的传统的可靠性研究方法,阐述了风险评估的研究思路.     

新型电力系统的建模仿真关键技术及展望

在实现“碳达峰、碳中和”目标、推动构建以新能源为主体的新型电力系统背景下,高比例新能源并网、高比例电力电子装备将成为未来新型电力系统的主要趋势和突出特征。文中首先概述了新型电力系统的特征,总结了新型电力系统对建模仿真技术提出的迫切需求,分别从建模优化方法、多时间尺度仿真方法和仿真计算加速方法等方面分析了电力系统建模仿真技术的现状和改进方案,同时,描述了面向新型电力系统的仿真新技术和应用新模式。最后,对建模仿真新技术及其应用新模式如何更好地适应新型电力系统构建和运行给出了建议。     

新型电力系统背景下电压暂降风险评估技术挑战与展望

电压暂降已成为最严重的电能质量问题,由于其不可避免,因此风险评估成为减小其影响的关键环节。首先分析了三类电压暂降风险量化指标,将风险评估方法分为基于仿真模拟、基于状态估计以及基于数据驱动三类方法,总结各类方法的优缺点与适用场景;其次,指出在新型电力系统背景下电压暂降风险评估面临的技术挑战;最后,对电压暂降风险评估未来研究方向进行了展望,以期为相关研究开展提供参考思路。     

规划电网供需风险的概率评估及电源建设薄弱环节辨识

针对电力系统规划中电源建设周期的不确定性对规划电网供需形势的影响,提出规划电网供需风险概率评估方法。该方法结合电源建设进度,用概率来描述电源建设周期的不确定性,建立规划电网供需风险评估及风险指标分解模型,并根据各电厂风险指标辨识电源建设的薄弱环节。以国内某省级电网为例,进行了算例分析,验证了该方法的有效性。     

基于Markov模型的定值失配点风险评估

在实际工程应用中,继电保护人员会根据电网结构人为设置一些失配点,为了使失配点的设置更科学有效,提出一种基于Markov模型的定值失配点风险评估方法。基于Markov模型对保护定值的运行状态进行仿真模拟,提出失配风险的定义及其计算方法,并建立全网定值失配点风险指标的寻优模型,利用遍历法对风险模型进行寻优,获取全网最低失配风险对应的全网保护定值。最后通过实际算例验证该方法的可行性及有效性,进而得出基于Markov模型的全网定值风险评估结果可正确设置失配点,为保护人员、调控人员设置失配点提供依据。     

应对灾变的电力安全风险评估框架及其应用

电力作为基础能源,其安全问题事关重大。为提高电力系统的可靠性,评估和监管整个电力系统及其内部潜在的风险,研究应对灾变的电力系统安全风险评估体系具有重要的理论意义和工程实用价值。文章首先分析了现有电力系统安全风险评估体系存在的缺陷,提出应对灾变的电力安全风险评估必须引入政府和电力企业共同参与的模式,进而从实用化的角度,围绕防止电力系统大面积停电的目标,建立了新型实用化的政企合作应对灾变的电力安全风险评估体系框架。该框架由传统的稳定分析、可靠性概率分析以及系统在结构、技术、设备及管理等方面的风险分析等几个维度共同构成。然后,以广东省电力系统为例,建立了广东省电力系统安全风险评估框架。目前,该体系框架已在广东省得到初步应用,证明了其科学性和实用性。     

含间歇式电源电力系统风险评估的研究综述

介绍了风力发电和光伏发电等间歇式电源的发展现状,指出含间歇式电源电力系统的风险评估的重要性。本文总结了风电和光伏发电的出力模型、预测方法及精度,论述了风险评估的原理及风险指标的建立,最后着重介绍了含间歇式电源电力系统风险评估的方法,比较分析了各方法的优缺点,提出今后可在风险的定量评估和系统备用容量等方面开展进一步研究。     

电力系统极端事件的风险评估与防范

传统电力系统风险评估方法以普通风险为研究对象,无法体现极端事件对系统运行带来的破坏性影响。基于金融领域风险价值理论,提出一种电力系统极端风险评估与量化方法,对传统风险评估方法进行补充和完善。采用极值风险评估方法,着重考察极端事件对系统稳定运行造成的影响,体现了小概率极端事件对系统稳定造成的严重后果。基于电力系统网络攻击事件和极端灾害事件进行极端风险评估,对比常规风险与极值风险评估结果,验证了所提的极端风险评估方法的合理性。同时,基于电力系统脆弱性与反脆弱性特征,提出极端风险防范的关键难点在于如何协调普通风险与极端风险。     

基于风险的电力系统安全性评估综述

在当前电力系统结构复杂化和电力市场化改革不断深入的新情况下,采用确定性的"N-1"安全准则来描述电力系统的安全状况已经不适应电力市场对电力系统安全经济运行的需要,而基于风险的电力系统安全性评估方法考虑系统运行中可能发生的故障概率及其严重后果,综合评价系统所处的风险,并将系统的运行状况量化为一个风险指标。为此,介绍了电力系统运行风险评估的基本理论,归纳了国内外电力工作者的研究成果、研究内容和基本方法。最后探讨目前该领域的应用现状与发展趋势,为进一步深入研究电力系统运行安全性风险评估奠定基础。     

电网规划设计中的风险评估应用

通过总结分析国内外电网规划设计中的可靠性准则,研究了基于风险评估理论的可靠性评估方法在输电网规划设计中的应用.采用状态枚举法,将概率评估技术与电力系统可靠性评估结合,通过对表征电力系统充裕性和安全性的风险指标的量化处理,研究了系统抵御严重故障的能力,提出了纳入风险指标的电网规划设计框架.安全应用分析表明了风险评估方法的实用价值,是对传统电网规划设计方法的发展和完善.     

大数据架构下电力系统风险评估

目前电力系统风险评估研究对于电力系统数据的掌握程度较小,导致其风险评估的精准率较小,评估时长较长。提出大数据架构下电力系统风险评估研究。对电力系统的基础状态进行精准分析,不断探寻与电力系统风险系数相关的电路数据,查找电路数据存在的风险问题,解析风险评估算法,并强化算法理论性操作,构建风险评估模型检验在电力系统正常运行状态下的风险系数,达到电力系统风险评估研究的目的。实验结果表明,在相同的评估条件下,所提方法研究的评估误差比文献方法的评估误差低0.25,当评估时间为60 d时,所提方法研究的评估误差接近于0。     

满足频率稳定约束的新能源电力系统惯量评估与新能源最大渗透率研究

构建以新能源为主体的新型电力系统是实现“碳达峰、碳中和”的技术路径之一。由于新能源出力具有较强的波动性与间歇性，且新能源大量替代同步机后，将导致电力系统惯量水平下降，恶化系统频率响应特性，削弱系统抵御功率差额的能力。本文研究了新型电力系统频率稳定问题机理，分析了高渗透率下新能源电力系统动态频率响应特性与系统惯量之间的关系，并以云南“十四五”及中长期构建以新能源为主体的新型电力系统为例，测算了新能源高占比情况下的电力系统惯量变化趋势及新能源最大渗透率。     

基于改进蒙特卡洛混合抽样的含风光电力系统风险评估

强随机性和不确定性风电、光伏的接入使得电力系统运行变得更加复杂,全面高效评估含风光电力系统运行风险尤为必要。首先,针对传统蒙特卡洛方法在电力系统风险评估中计算效率较低的问题,结合全概率抽样、等分散抽样和自适应重要抽样的思想,提出一种基于改进蒙特卡洛混合抽样的风险评估方法。然后,计算系统的失负荷风险、电压越限风险、支路越限风险和稳态频率越限风险,并采用三层评估指标体系评估系统的运行风险。最后,以改进IEEE-RTS79系统和西北某省实际系统为例,验证了所提方法的有效性和准确性。并分析风光不同的接入位置、接入容量、接入比例下的系统风险情况,其结果可为电力系统运行及规划提供参考信息。     

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。     

改进严重度模型下计及二次系统影响的电网风险评估

提出一种改进严重度模型下计及二次系统影响的电力系统风险评估方法。首先,分析了继电保护隐性故障、自动重合闸成功率以及自动切负荷装置对风险评估的影响,并建立相应的风险评估模型;其次,在基于效应理论的严重度模型中引入重要程度因子,提出改进严重度模型的风险指标量化方法。对改进IEEE-RTS79 节点测试系统进行风险评估,验证了所提模型及方法的合理性与有效性,结果表明,相比于传统风险评估方法,本文所提评估方法更合理、更符合系统实际;通过评估结果辨识电力系统中薄弱环节,为电力系统运维检修和风险管控提供参考和依据。 #$NL关键词：二次系统;隐性故障;改进严重度;风险评估;风险管控#$NL中图分类号：TM715     

面向风险的电力系统稳定标准对比分析

围绕电力系统风险评价工作,对比了我国和其他主要发达国家及发展中国家的电力系统稳定评价标准,通过多角度分析和比对各国稳定标准的主要特征,表明了电力系统稳定标准对电网风险评估效果具有重要的支撑作用。最后立足于风险视角,为电力系统风险评估提出有意义的改进建议。     

计及天气影响的含风电场电力系统风险评估

提出了一种计及天气影响的含风电场电力系统风险评估方法。首先分析了天气状况影响系统风险的机理,并据此建立了基于天气状况的风机、输电线路等系统元件可靠性模型,其中输电线路模型计及了长距离输电线路可能出现多天气共存的复杂情形。然后,将上述模型与现有风险评估方法相结合,提出了计及天气影响的含风电场电力系统风险评估方法,并给出了具体风险评估流程。通过含风电场的改进IEEE-RTS79节点系统验证了所提模型及方法的合理性与有效性。结果表明,对(特别)恶劣天气出现概率高或有大规模风电接入的系统进行风险评估时,更有必要计及天气对系统风险的影响。与现有风险评估模型及方法相比,所提模型及方法更符合系统实际,评估结果更加合理。