电网风险量化评估方法与管控实践

为了保障电网的安全运行,实现电网风险量化评估及管控是非常重要的。为此阐述了基于危害辨识的风险量化评估模型,包括风险危害后果和风险发生概率的量化计算表达式。对于基准风险评估的风险发生概率计算,按照《电力系统安全稳定导则》的三级故障分类原则,深化且量化了《电力系统安全稳定导则》的要求。以深圳电网2017年迎峰度夏运行方式为例,进行基准风险梳理并量化评估风险程度,分析辨识深圳电网运行可能存在的潜在危害,提出相应的风险控制措施,包括电网规划及基建工程、技改项目、运行方式调整以及设备运行维护等方面的措施,以有效降低电网的运行风险。并总结形成一套基准风险闭环管控机制,以保障电网安全运行。     

新型电力系统网络安全防护挑战与展望

构建新型电力系统是中国国家能源战略的重要发展方向,保障新型电力系统的网络安全意义重大。首先,文中深入分析了新型电力系统环境下电源结构、电网形态、业务模式、技术基础等方面的变化引入的网络安全风险。其次,结合现有的网络安全防护措施,从可信接入、智能感知、精准防护、联动响应等方面提出面向新型电力系统的网络安全防护需求。最后,对未来新型电力系统网络安全关键技术涉及的接入安全、内生安全、数据安全、通信安全、安全评估与仿真验证等重点研究应用方向进行探讨和展望。     

基于数据挖掘的电力系统网络安全漏洞识别方法

为提高网络安全漏洞识别结果准确率,设计一种基于数据挖掘技术的电力系统网络安全漏洞识别方法。使用数据挖掘技术中的SVM算法,对平面内离散点进行最优分类,以此实现电力系统网络安全数据分类;引进模糊均值FCM算法,对电力系统网络中呈现异常状态的数据进行聚类;选择评估指标,集成所有可以用于评估电力系统网络安全的指标,量化指标,评估网络安全态势,完成对网络安全漏洞的识别。设计对比试验,证明此次设计的基于数据挖掘技术的识别方法可以实现对电力系统网络安全漏洞的准确识别,为电力系统网络的安全运行提供全面的技术保障。     

综合风险指标下的电网静态安全分析

针对电力系统风险评估当中指标内容单一,无法综合衡量概率事件对系统造成影响,提出了一种涵盖多种风险因素的综合风险指标评估方法。首先,对系统中节点电压偏移、节点频率偏差、线路功率过载、系统负荷损失率及机组出力变化5类主要风险因素进行了量化;其次,利用层次分析方法确定不同评估目的下的综合风险指标判定矩阵;最后,结合量化了的事件可能性,对系统中的实时运行线路进行风险评估。仿真结果表明,综合风险评估指标可以对系统中高风险运行单元进行判断,且可根据运行决策目的进行调整。本文所提方法可为电力系统安全运行提供参考。     

磁暴扰动下电力系统故障风险评估方法与模型

磁暴灾害影响电力系统运行,破坏电力设备,甚至引发大面积停电事故。针对目前电力系统规划、调度决策和安全防御体系需要把握和量化电力系统磁暴灾害风险的需求,提出电力系统磁暴灾害风险评估方法与模型。首先分析电力系统磁暴灾害特点及其影响因素,在此基础上设计磁暴灾害下电力系统运行模拟程序,并借助软件平台搭建磁暴扰动与电力系统运行混合模型;之后在极值理论基础上建立磁暴扰动模型与概率测度,以此作为扰动量输入混合模型进行仿真模拟;最后从设备过载、节点电压越限和线路过载的角度定义基于熵理论的电力系统运行风险指标,建立电力系统磁暴灾害风险综合评估模型。利用GIC Benchmark算例系统进行仿真计算,结果验证了所提方法与指标的正确性和有效性。     

电力信息系统网络安全态势在线评估框架与算法研究

网络安全是使信息系统可靠运行的重要保障。根据电力信息系统安全态势在线评估分析的实际需求,提出了适合该需求的网络安全态势分析指标体系。重点讨论面向电力信息系统的攻击态势量化方法和设备资产受攻击的严重度修正方法。结合电力信息系统各业务应用和网络的实际情况与自身特点,定义了电力信息系统安全态势评估框架,设计电力信息系统安全态势评估算法,给出了电力信息系统安全态势在线评估系统框架。     

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。     

电网运行安全风险量化评估软件实现

针对电网运行安全风险量化评估流程繁琐,人工计算量大,设计并实现了计算机辅助的电网运行风险评估软件。用户只需要根据实际情况,在软件操作界面里简单勾选相关条件,就能轻松实现电网运行安全风险量化评估的自动化,操作方便快捷。通过对某公司2015年电网运行安全风险进行计算机辅助的安全风险量化评估,证明了该软件的实用价值。     

电力市场中基于电价弹性的电力系统运行可靠性的协调控制

电力系统可靠性指标随负荷水平变化而变化，二者之间存在复杂的非线性关系，不能采用线性模型进行模拟。规划设计中，价格系数只能在很小的范围内调节电力平衡，不足以提高系统可靠性。电力市场中，考虑到实际运行中用户对电价的反应，应引入实时电价的电价弹性：当运行风险较高时，升高价格可以促使用户减少用电量或者调整用电时间，从而降低运行风险；而当运行风险较低时，较低的销售价格必然刺激用户的电力消费，提高了运行风险。文中在量化分析电价弹性的基础上，提出了一种实时电价与电力系统运行可靠性之间协调控制的新方法，调度员和用户通过价格、负荷和风险指标构成了一个闭环控制系统，以持续调节电网风险水平。算例结果验证了算法的正确性和应用价值。     

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。     

以新能源为主体的新型电力系统网络安全保护技术研究

随着新能源技术的快速发展，新型电力系统已经成为推动能源转型和实现可持续发展的重要手段。然而，在新型电力系统的建设和运行过程中，网络安全问题越来越引起人们的关注。为了保障新型电力系统的安全稳定运行，本文提出了一种面向新能源的新型电力系统网络安全防护研究方案。该方案可以有效地提高新型电力系统的网络安全水平，确保其可靠、安全、高效地运行。未来，还需要继续深入研究新型电力系统的网络安全问题，不断完善和更新网络安全防护措施，为新型电力系统的可持续发展提供有力保障。     

电网安全风险管理研究与实践

提出基于层次分析法和构造-插值方法的电网潜在安全风险危害后果量化方法,以及基于条件概率的危害可能性量化评估方法,实现了对电网安全风险及其不确定性的量化评估。基于评估结果,对风险进行逐个要素的针对性预控,将电网运行安全管理工作的核心从事故后电网恢复转变为事故前安全风险预控,提高了电网应对各种内外部威胁的能力。在南方电网应用该方法建立了以风险防控为核心的运行机制,取得了良好的实际效果,在电网运行的安全性与经济性之间得到较好的平衡。     

大电网动态安全风险智能评估系统

针对大规模交直流混联系统的快速动态安全风险防控需求,研究了系统动态安全风险智能评估系统的架构与关键技术。结合电力系统安全风险评估的一般流程,提出了基于机器学习的安全风险智能评估系统的总体框架和动态安全风险统一评估模型结构;构建了包含发电负荷运行方式、网络拓扑结构和故障位置特征的训练样本集合,采用样本平衡技术提高评估模型精度;基于深度学习提取动态安全风险高级特征,采用主流机器学习框架构建和更新动态安全风险统一评估模型。以省级电网为例验证了所提动态安全风险智能评估系统的可行性。     

基于风险理论和模糊推理的电压脆弱性评估

该文分析了在电力市场环境下传统的电力系统电压安全评估方法存在的缺陷，论述了实行电压脆弱性评估的必要性，应用了电压脆弱性概念：该概念综合反映了电压的安全水平以及系统运行条件变化对其的影响：并用电压风险指标和风险指标变化率分别表示电压的安全水平以及系统运行条件变化对其的影响；采用模糊推理方法，结合运行人员的经验，由电压风险指标和风险指标变化率推理出电压的脆弱度，为运行人员决策提供了有力支持。基于该方法编写了电压脆弱性评估软件，新英格兰39节点算例证明了该方法的有效性以及软件的实用性。     

基于Silverlight的电力生产作业承载能力评估分析系统

为进一步提高电力系统安全生产的执行力，基于微软Silverlight技术，提出了电力系统生产作业承载能力的概念，讨论了其数学模型，并建立了相应的电力生产作业承载能力评估分析系统，实现了承载能力越限提示、在线承载能力查询、车间数据管理及系统管理等功能，实现了对班组生产作业安全风险的量化分析、预先评估、分层管理及动态控制。     

基于多因素分析的复杂电力系统安全风险评估体系

以大面积停电事件多因素分析为基础,利用事故树分析和层次分析方法建立了一套具有客观性、实用性、适用性的电力系统安全风险评估体系。该体系可发挥政府部门在统筹、协调、组织社会资源方面的管理优势,以及电力企业在电力安全稳定运行方面的技术优势,从而更全面地降低电力系统安全风险,防止大面积停电事件发生。最后利用该评估体系对国内某省级电力系统进行了实际评估,得到了该电力系统的大面积停电风险水平。评估结果验证了评估方法和评估指标的可行性。     

双碳目标下新型电力系统风险评述：特征、指标及评估方法

“碳达峰·碳中和”目标下，中国将建立以风、光等新能源为主体的新型电力系统。随着能源结构和系统形态的改变，电力系统供需双侧的不确定性将显著增强，供需失配等系统风险将愈发突出。准确评估系统风险水平对新型电力系统的规划和运行都具有重要意义。文中分析了新型电力系统的典型风险特征，论述了一套适用于新型电力系统的风险评估理论体系。首先，梳理了描述系统风险的三级风险指标体系，涵盖了供需失配的上行和下行风险以及碳排放相关的风险；然后，总结了体现新型电力系统风险特征的风险评估方法，在状态产生环节刻画多源风险因素，在状态分析环节计算多级风险指标；最后，探讨了与风险评估有机融合的系统薄弱环节辨识方法，为风险预控提供量化决策依据。     

电力系统停电风险评估指标及方法

从电力安全事故(事件)的角度,根据《中国南方电网有限责任公司电力事故(事件)调查规程(试行)》和《南方电网运行安全风险量化评估技术规范》,提出一套停电风险评估指标,用于计算电网发生电力安全事故(事件)的风险值。基于该指标,结合OPA模型提出了一种电力系统停电风险评估方法。采用该方法对某500 k V网架系统进行了仿真,结果表明所辨识出的薄弱区域与实际系统运行经验相符,验证了指标和方法的正确性。     

极端天气下基于时间卷积神经网络的新能源出力评估策略

新能源高渗透率背景下,极端天气造成的出力骤降对电力系统安全运行构成严重挑战,准确评估极端天气下的新能源出力深度是制定电力系统运行方式的重要依据。本文提出一种基于改进的深度时间卷积神经网络(deep temporal convolutional network,DeepTCN)的新能源出力评估方法。通过设计具有动态输入权重的时间卷积神经网络架构,准确量化估计了极端天气对新能源出力的影响,从而为制定极端天气下的电力系统运行方式提供风险程度信息。基于实际电力系统新能源出力数据集的算例结果表明,与常规的时序预测方法相比,所提方法的标准化均方根误差、对称平均绝对百分比误差和平均绝对标度误差3个指标分别最高可提升1.2,0.1和0.22。所提方法能够实现对极端天气下新能源出力的更精准评估。     

考虑储能电站的清洁能源并网电力系统风险量化与安全效益评估

结合储能系统充放电切换迅速、发电调节便捷的特点,提出了兼顾储能电站的清洁能源并网电力系统风险量化与安全效益评估方案.首先,结合储能系统充放电特点,阐述了其对维持电网中长期安全生产、可靠运行以及协同促进清洁能源消纳机制的必要性.在此基础上,结合马尔科夫链蒙特卡洛仿真建立了考虑储能系统灵活充放电策略的紧急状态分析模型与风险...