含TCSC的电网运行风险评估模型

通过对TCSC结构和故障模式分析,构建了TCSC及其子模块的可靠性框图,计及部件冗余配置讨论了子模块可靠性;深入分析了TCSC的电抗随电流而变化的运行特性,基于此提出了一种计及TCSC视在电抗约束的线路可靠性模型;根据实时运行条件下故障率参数的时变特性,应用马尔可夫理论推导了TCSC核心部件以及整个线路的状态概率计算公式,并基于运行风险理论建立了条件相关的故障率模型,该模型定量考虑了负荷随机波动、元件老化以及气温变化对元件可靠性的影响。通过对RBTS测试系统可靠性的计算分析,验证了所提模型的有效性和正确性。     

发电系统的可靠性分析研究

阐述了电力系统可靠性分析的重要意义,给出了机组的强迫停运率的含义及其本质,介绍了研究电力系统可靠性的基本指标,并用实例验证了强迫停运率取值的重要性。     

基于日发电计划的电力系统运行风险概率评估

为了提高运行风险评估的精度,提出了一种计及元件运行状态时变性和自动装置调节作用的运行风险概率评估算法.该算法将元件分成时变元件和非时变元件2种类型,在日发电计划基础上推导出了各类元件的时间相关停运概率,并在故障后果分析中考虑了自动装置的调节作用,最后从失负荷量、越限程度和系统所处各类运行状态的概率3个方面构建了适合调度的运行风险指标.通过对IEEE-RTS可靠性测试系统的计算分析验证了所提出算法的有效性.     

我国发电系统强迫停运率的测算与分析

简要叙述强迫停运率的概念,根据运行资料,计算全国８个大电网１９９７年实际强迫停运率,并按各网规划和发展趋势,测算了２０００年、２００５年和２０１０年的强迫停运率值,结合国外经验,分析并提出我国强迫停运率范围。     

基于实时运行条件的元件停运因素分析与停运率建模

分析实时运行条件对元件可靠性模型的影响是运行可靠性评估的基础。将导致元件停运的因素分为3类:①元件不正常运行时引起保护动作;②元件本身故障,退出运行;③其他如外界环境、人为误操作以及元件保护误动作等。前2类因素与运行条件相关。在第1类因素建模中,根据保护动作时限建立了基于运行条件的停运率模型。在第2类因素建模中,根据故障率随运行条件的变化关系建模。综合考虑所有因素,在理论上建立了基于单个运行条件与基于多个运行条件的元件停运率模型。应用该方法建立了基于电压、频率的发电机模型,以IEEE RTS-79为算例验证了该模型的有效性,并与传统可靠性评估进行比较分析。     

发电系统一致性运行可靠性指标及其优化模型

通过类比金融领域中的风险价值和条件风险价值等风险度量方法,定义风险备用和条件风险备用,作为发电系统运行可靠性度量指标。建立条件风险备用最优化的普适模型。提出一个效能函数,通过对该效能函数求极大值即可获得使系统可靠性最高所对应的风险备用和条件风险备用,从而避免直接通过定义这一较繁琐的方式计算可靠性指标。以发电容量市场购电决策最优化为例建模并进行数值仿真,实验结果表明了文中所述模型的合理性和有效性。     

基于实时运行条件的电力系统连锁故障风险性评估

电力系统中的连锁故障是一种发生概率低但后果严重的事故,严重的连锁故障可能导致大面积停电甚至整个系统崩溃.基于风险理论提出了一种复杂电力系统连锁故障的风险评估方法,该算法根据线路潮流实时运行条件来确定引发大停电初始故障的概率,然后根据系统运行状况基于层次分析法和灰色关联度的分析方法模拟连锁故障的一般发展过程,将事故发生的...     

建立发电系统停运容量模型的实用算法

分析了现有建立发电系统停运容量模型的方法存在着计算繁琐的问题.提出了发电系统停运容量预备表的概念,并据此给出了先形成发电系统停运容量预备表,再建立发电系统停运容量模型的实用算法.所提算法着力于减少发电系统停运容量表形成过程中的状态数及计算工作量,提高计算效率.数值算例表明,该文提出的算法是正确的,具有快速方便的特点.     

建立发电系统停运容量模型的实用算法

分析了现有建立发电系统停运容量模型的方法存在着计算繁琐的问题。提出了发电系统停运容量预备表的概念,并据此给出了先形成发电系统停运容量预备表,再建立发电系统停运容量模型的实用算法。所提算法着力于减少发电系统停运容量表形成过程中的状态数及计算工作量,提高计算效率。数值算例表明,该文提出的算法是正确的,具有快速方便的特点。     

发电系统短期可靠性评估方法

本文在计及发电机组可靠性短期行为的基础上，研究了发电系统短期可靠性的评估方法，并讨论了短期可靠性指标方法在电源运行调度计划中的应用。     

运行风险评估中的变压器时变停运模型 (一)基于运行工况的变压器内部潜伏性故障的故障率估计方法

为了建立电力系统运行风险评估中的变压器时变停运模型,给出了基于变压器本体状态监测信息估计内部潜伏性故障的故障率的方法。首先分析了变压器内部潜伏性故障的发展机理,对现有的变压器内绝缘老化模型进行了评述,指出其不适用于估计内部潜伏性故障的故障率。然后选择了能够综合反映内部潜伏性故障发展速率的油中溶解气体分析信息作为表征潜伏性故障发展程度的特征信息,建立估计故障率的多状态马尔可夫过程模型。最后给出了数值算例。     

配电网风险评价体系及其应用

为全面有效地评价配电网安全水平,提出了基于效用理论的配电网风险评价体系:应用统计方法并结合历史数据获取事故概率,运用效用理论建立严重度函数。该评价体系除包含线路过负荷、母线低电压风险指标外,还针对配电网的特点建立了负荷点停电风险指标,并可评价配电网的综合风险。在此基础上开发了配电网风险评价软件,以北京市某区10kV典型电缆接线为例进行风险评价,结果验证了该评价体系的有效性和合理性。     

一种电力系统连锁故障的概率风险评估方法

讨论了连锁故障风险评估的框架结构,即确定元件停运模型、选择初始系统状态、相继故障过程分析和风险计算。该文在分析中考虑了保护误动、断路器拒动、元件组停运、电站相关停运、共因停运等相关停运模型,利用功能组分解技术和事件树分析法,选择连锁故障的初始系统状态,提出简化相继故障过程分析的依据和处理方法,进而提出一种新的连锁故障概率风险评价方法。通过算例,给出不同停运模式的风险指标以及系统元件的风险排序。仿真结果显示,系统发生连锁故障的总风险值随负荷率的增长而增长。当负荷率小于1时,连锁故障总风险主要由保护误动模式承担;当负荷率达到1和1.26两个临界点时,总风险发生两次突变。其中,第1个临界点受共因停运模式的影响,第2个临界点受单元件强迫停运模式的影响。     

基于攻击预测的电力CPS安全风险评估

为准确评估当前电力信息物理系统（cyber physical system，CPS）的风险状态，针对信息、电力紧密耦合的特点，提出一种基于攻击预测的电力CPS风险评估方法。利用已检测到的攻击告警信息，基于隐马尔科夫模型（hidden Markov model，HMM）识别出可能的攻击场景，推测攻击者的攻击意图，分析其未来的攻击目标和概率。攻击预测结果表征着系统当前的攻击威胁状况，将其作为输入，结合传统的单域（信息域或物理域）风险评估方法计算单域风险，再基于电力CPS复杂网络模型评估跨域风险，融合二者的结果得到最终的风险值。基于智能配电网IEEE 33节点的仿真平台，对攻击预测方法以及安全风险评估方法进行了验证，证明了基于攻击预测的风险评估方法的可行性和合理性。     

运行风险评估中的变压器时变停运模型(二)基于延迟半马尔可夫过程的变压器时变停运模型

建立了用于电力系统运行风险评估的变压器时变停运模型。首先,根据变压器事故停运的特性,将其状态划分为运行状态、内部潜伏性故障状态和外部附件故障状态。然后,建立了基于延迟半马尔可夫过程的变压器时变停运模型。该模型既能够反映变压器内部故障和外部故障在修复时间上的区别,又能够反映变压器内部潜伏性故障在维修前后故障率的变化。最后,利用数值算例验证了所提出的模型的科学性。     

电力系统运行风险评估中元件时变停运模型分析

电力系统设备发生故障的可能性是随外部天气条件、老化程度等运行工况变化而变的,因此在运行风险评估中需要采用时变的设备停运模型.文中对现有文献中故障率的定义进行了分类和分析,论证了泊松过程停运模型中的故障率和马尔可夫过程停运模型中的状态转移速率之间的关系,并给出了时变故障率下的马尔可夫过程建模的条件和建模方法.基于上述结论,进一步提出对于暴露型设备停运可采用马尔可夫过程模型描述;而封闭型设备必须采用非马尔可夫模型.最后,给出典型暴露型设备(架空线路)和典型封闭型设备(变压器)的时变停运模型,并进行了算例分析.     

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。     

发电系统中旋转备用方案的风险分析与效用决策

电力市场环境下旋转备用的容量确定及其分配方案存在风险。为了从发电系统角度对旋转备用方案进行风险分析,定义新的随机变量——旋转备用损益,研究了旋转备用损益的概率分布,并用标准半方差量度其风险程度,利用效用函数和效用值反映不同类型（保守型、中立型和冒险型）决策者对旋转备用损益的满意程度,提出旋转备用损益的效用期望值决策模型。该模型不仅体现了旋转备用方案的客观风险,更反映了决策者对待风险的态度,因此更加符合实际。算例分析说明了该模型的有效性。     

基于渗流和风险理论的电力系统连锁故障分析

基于渗流理论结合电气性质研究连锁故障发展机理,探索故障发展路径。首先构建了支路故障渗流概率模型,结合支路健康度指标、重要度指标综合得到支路故障停运概率模型,可以辨识正常运行状态下系统脆弱支路、预测故障运行状态下系统故障支路。其次,构建了系统连锁故障路径综合后果指标,结合路径发生概率构建路径风险评估模型,全面诊断分析连锁故障可能发展路径。最后,以IEEE 39节点系统的算例验证了所述方法的有效性。     

基于模型组合与风险理论的HVDC系统脆弱性评估

随着高压直流输电(HVDC)系统的广泛应用,对其安全性的分析成为当前研究的热点之一。针对传统的HVDC系统安全性评估方法不能满足系统规模扩大和电力市场需求的问题,提出了基于模型组合与风险理论的HVDC系统脆弱性评估方法。该方法通过模型组合,得到系统的等效模型,有效地降低了系统的复杂程度。在此基础上,应用风险理论进行评估,得到反映系统安全水平的风险指标,以及反映系统安全水平变化趋势的风险指标灵敏度,结合两者得到反映HVDC系统脆弱性的指标。基于该方法编写了HVDC系统安全性评估软件,其可视化结果为运行人员决策提供了有力支持。基于Manitoba的HVDC系统应用结果表明了该方法的有效性和软件的实用性。