计及风险扩散的智能变电站二次系统风险评估模型

智能变电站中引进智能电子设备和虚端子连接,促使在二次系统风险评估时需对智能电子设备间交互关系和智能变电站二次系统风险扩散过程进行深入研究。基于此,结合二次系统信息流和继电保护逻辑,建立保护系统依赖网络模型;并根据部分装置发生故障风险后引发的风险扩散过程,建立二次系统风险扩散模型;最后通过仿真分析得到二次系统风险扩散的特征,并从保护系统规模、风险恢复参数和误操作角度对二次系统进行了风险评估,验证了文中所提模型与方法的有效性。     

基于风险传递网络的智能变电站二次系统风险评估

风险评估是运行管理中一项重要的工作。作为保障变电站安全运行的二次系统,很有必要进行风险评估。从之前的研究中可以看出,变电站二次系统风险评估难点在于二次设备数量多,关系复杂,难以统筹考虑,二次设备对一次设备的影响作为主要风险难以量化。为此,提出了风险传递和网络理论相结合的方法。风险评估分为两个部分,一为自身风险评估采用网络理论求解,另一部分为对一次系统的影响,采用风险传递的方式求取。针对不同工作部门的需要,提出了一套风险指标体系。最后采用一个实际运行的智能变电站二次系统验证该方法的正确性。     

上海电网二次系统状态分析和改进

在分析上海电网二次系统安全现状的基础上 ,结合上海电网近、远期规划对系统安全的要求 ,指出现有二次系统中继电保护、通信、自动化等 3方面的不足之处 ,并相应提出改进措施     

电力二次系统安全风险评估研究综述

为降低电力二次系统安全风险整体水平,实现智能电网条件下电力系统高效运行,对电力二次系统安全风险评估研究进行了综述。分别从二次设备、信息系统和人为因素3方面论述二次系统风险因素的来源,综述各风险因素的作用形式和对一次系统的影响。从二次设备、信息安全和人为风险3个领域总结并评述了国内外电力二次系统风险评估的研究现状,从模型方法、数据来源和风险指标等方面比较了已有研究成果的优点和不足。分析了在智能电网条件下,电力二次系统安全风险评估面临的系统复杂性、风险因素来源综合多样和风险基础数据缺乏等问题与挑战,并指出未来二次系统风险评估的研究方向为风险因素、数据获取、评估模型和风险应用4个方面。     

改进功能分解的二次系统风险评估方法

在基于功能分解的二次系统风险评估中,对于功能失效概率的评估是整个评估过程中关键的一环。针对目前方法中需要建立可靠性框图、主观性强等不足,提出了基于功能图的功能失效概率评估模型,并将基于可靠性框图的评估方法进行推广,使之可以直接根据功能图计算功能的失效概率。该方法首先将叶功能分解成只含逻辑节点和逻辑连接的有向连通图,接着根据邻接矩阵求得功能状态关于逻辑节点和逻辑连接状态的表达式,并分别给出计算功能失效概率的精确方法和近似方法。最后,使用测量数据采集功能的算例说明所提评估方法的计算过程。     

基于模糊熵权法二次系统信息安全风险评估

随着智能电网的加速发展,电力一次系统与二次系统联系更加紧密.为了降低二次系统信息安全风险,确保一次系统稳定运行,需要对二次系统信息安全进行风险评估.提出一种模糊集理与熵权理论相结合的风险评估方法,首先在传统的信息安全风险要素中增加了安全防控措施功能风险要素,借助模糊集理论对4个要素构造对应评判集的隶属度矩阵.为减小主观赋权的偏差,采用熵权法计算权重,算出综合风险值并判定所属安全等级.通过实例计算证明了模型的合理性和有效性,研究结果对二次系统信息安全风险管理有一定的理论意义和实际参考价值.     

灾害天气下计及一二次设备耦合故障的电网短时风险评估

灾害天气下电网发生短时多重故障有可能超出保护系统预设的反应能力,一二次设备耦合影响将助推多重故障风险发展和蔓延。为此,提出了计及一二次设备耦合故障的短时风险评估方法。首先,分析了一次设备与二次设备之间的交互作用及其对电网短时运行风险的影响。其次,构建了一次设备和二次设备的故障概率模型,重点分析了一二次设备耦合故障引发保护拒动的概率。然后,结合保护系统对超预期故障的反应能力,提出了灾害天气下电网短时多重故障风险评估方法。最后,采用改造的IEEE39节点系统对所提方法进行测试。算例结果表明：受外界气象环境影响,保护系统缺陷暴露导致非期望动作使得电网多重故障风险更为严重;综合考虑灾害天气对一二次设备影响下的短时运行风险,对于发现和消除保护系统薄弱环节及制定电网降风险运行策略具有一定参考价值。     

电力系统二次设备风险评估模型和方法

针对二次设备的风险评估中无量化评估方法和规范的问题,提出一种量化评估模型和方法,该模型将设备状态评价结果和平均故障概率统计数据进行关联拟合,确定二次设备平均故障概率的计算方法;针对二次设备自身的特点建立基于事件树的可能损失评估模型,并结合设备的平均故障概率和故障引起的等效可能损失计算出设备当前的风险值。实例证明,利用该方法开展风险评估可以合理地反映二次设备的运行风险,其评估结果为科学开展二次设备风险控制等工作提供依据。     

基于MCMC方法的二次系统风险评估研究

据统计,电力系统的大面积停电事故中,有70%以上都与二次系统有着直接或间接的关系,因此一个高可靠二次系统对建立坚强、健康的电网有着至关重要的作用。从二次系统的风险程度对电力系统可靠性的影响入手,应用MCMC方法进行研究,提出了系统的四个可靠性指标作为二次系统风险大小的衡量标准。MCMC方法继承了传统MC方法的优点,且有着收敛速度快、计算结果精确、指标稳定的特点,并实现动态模拟。通过IEEE-RTS 24节点的算例仿真,说明了MCMC方法的有效性和稳定性。最后以贵州地区某电网为算例,研究该地区四种典型运行方式下的可靠性指标,结果表明在冬大的运行方式下二次系统的风险程度更大,这对于建立更加可靠安全的电力系统来说有一定的参考价值。     

计及保护失效的智能变电站二次系统综合风险评估研究

为了评估智能变电站二次系统的可靠性,针对现有研究未充分考虑保护失效带来的后果的问题,提出了计及保护失效的智能变电站二次系统的综合风险评估方法。首先利用Markov过程,计算各二次设备的稳态概率。按照IEC61850的功能分解,采用可靠性框图法,计算各保护系统的稳态可用度、稳态误动率、稳态拒动率。针对各保护系统的各失效情景,分析各保护失效事件的发生概率、受到影响的一次设备。采用"删去留下"法,获得保护失效情景下主接线的最小路集,获得主接线的可靠性指标。综合考虑保护系统失效带来的主接线可靠性指标变化与失负荷量,采用保护系统失效情景的发生概率、失负荷量、主接线故障频率相对值三个指标,构造保护系统的异常失效风险指标。以异常失效风险、停运失效风险及其在全站综合风险的占比,定量分析某保护系统失效对全站保护系统综合风险的影响程度。典型变电站的多个算例验证了所提方法的有效性。     

考虑一二次耦合多重故障的电力系统风险评估

为了综合评估恶劣天气下输电线路故障与二次系统隐性故障导致的多重故障风险,提出了考虑一二次耦合多重故障的电力系统风险评估方法。首先,分析了气象灾害导致输电线路故障的特点,总结了一二次设备耦合多重故障的特点。其次,综合考虑输电线路及保护装置的失效概率,建立了一二次耦合多重故障模型。然后,应用拉丁超立方抽样实现初始故障集的快速生成,进而评估系统失负荷、节点电压越限、支路潮流越限等风险指标。最后,采用IEEE39节点系统对所提方法进行测试。研究结果表明：考虑一二次耦合的多重故障,系统面临的风险更为严重;使用拉丁超立方抽样,可兼顾不同气象分区内线路故障概率分布差异,提高计算效率;通过多维度风险指标排序,能够有效筛选灾害天气落区内影响电网风险的关键线路和母线,为电网风险防控和薄弱环节治理提供决策依据。     

一二次系统融合的电网风险评估实用化计算方法及数据建模研究

二次系统在电网安全运行中的地位日益重要,如何合理评价二次系统对一次系统的影响是全面的电网安全风险评估的难点。以保护系统为研究范例,提出了综合考虑保护功能分解及其与变电站二次元件的拓扑关系模型。依据物理组件与保护功能之间的拓扑关系,给出了由各组件故障概率构成的不同功能配置的保护系统故障概率计算模型。依据保护的失效以及误动和拒动行为对一次系统运行的不同影响,构造了一二次系统融合的风险评估体系及评估流程。基于IEC 61970 CIM标准进行一二次元件信息模型、计算交互模型和事件后果模型的数据建模,并阐述了其风险计算流程中的信息来源及关键步骤。     

基于改进点估计法的输电线路过负荷风险评估

针对分布式电源输出功率的随机性问题,提出一种基于改进点估计法的输电线路过负荷风险评估的方法。在传统2 m及2 m+1点估计法的基础上,根据各个输入量的影响因子来选择相应的权重,改善传统点估计法的计算精度,实现输电线路的过负荷风险评估。对含风光互补发电单元的IEEE 30节点系统中输电线路过负荷风险进行评估,分析结果表明所提方法具有计算成本低、预测精度比传统点估计法精度高的特点。     

基于改进功率介数的电网风险评估

针对国务院599号令《电力安全事故应急处置和调查处理条例》以及《中国南方电网有限责任公司电力事故(事件)调查规程》中强调电网发生事故后对用户侧产生的影响,提出考虑发电机和负荷的社会属性的改进功率介数。利用改进功率介数衡量线路和节点的重要度,并将改进功率介数引入到电网故障后果指标,克服传统风险评估方法对发电机和负荷社会属性及潮流流动影响考虑不足的缺陷。故障后果指标选取了考虑电网一次系统权重和二次系统权重的网络效率、电网的加权潮流熵、电压偏移严重程度以及负荷损失严重程度。针对上述故障后果指标,提出采用直觉模糊层次分析法,同时考虑决策过程中隶属度、非隶属度、犹豫度三方面信息,更为客观地评价电网故障后果的严重度。采用非序贯蒙特卡洛法计算故障概率,最终得到电网故障风险。算例结果表明,所提出的基于改进功率介数的电网风险评估方法可以在强调负荷社会属性的情况下更好评价电网风险。     

考虑微网充电站影响的输电网风险评估方法

微网充电站接入配电网后,传统的辐射型配电网中将存在电源,这就造成在传统的输电网风险评估方法中配电网不能够再简单等效为一个无源负荷点。为了分析这种影响,提出了考虑微网充电站影响的输电网风险评估方法。首先介绍了风险评估基础理论,然后重点分析了微网充电站概率模型,包括分布式电源出力概率模型和电动汽车(Electric Vehicles, EV)充电负荷概率模型。应用考虑了配电网层面影响的期望负荷削减量代替绝对负荷削减量。最后应用测试系统验证了所提方法的有效性,包括微网充电站中分布式电源容量配置比例以及反送电比例对于输电网风险指标的影响。分析结果表明,微网充电站能够有效降低输电网风险水平。     

基于风险度评价和改进蚁群算法的配电网网架规划

提出一种基于风险度评价和改进蚁群算法的配电网灵活规划方法.将规划年的预测负荷、电价及导线价格等参数的变化由原来的离散状态转变为多场景区间,从而将电网规划中的单一不确定性问题转化为多个确定性问题.在求解不确定性问题时,提出一种基于云模型的改进蚁群算法,通过定性关联规则推理对蚁群算法中信息素参数ρ和信息素强度Q进行定性控制和动态选取,根据算法进化情况自适应更新支路信息素,有效克服了传统蚁群算法易陷入局部最优解及收敛速度慢的问题.应用改进蚁群算法,依次获得各个场景的规划方案,并以风险度最小为标准确定鲁棒性最优的规划方案,实现电网的灵活规划.算例分析验证了所提方法的有效性.