面向调度操作的电网实时风险评估方法

将风险理论引入电网调度操作之中,提出一种面向电网调度操作的电网实时风险评估方法。该方法利用故障树原理模拟调度操作过程,综合分析调度操作成功与失败两种情况下电网所面临的风险因素,同时给出基于调度员实际关心问题的电网操作风险指标,能使调度员在具体操作执行前全面了解其给系统各个方面带来的影响。最后通过IEEE118节点测试系统验证所提方法的有效性,并解决了调度员主要依据电网运行数据和工作经验进行操作及庞大的数据体系给调度人员带来诸多不便的问题。     

基于故障树理论的电网调度操作实时风险评估

将风险理论引入到电网调度操作中,提出一种针对调度操作的实时风险评估方法。该方法利用故障树原理模拟调度操作执行过程,采用状态枚举方法分析操作风险状态,来计算执行调度操作给电网带来的影响。建立实用化调度操作风险指标体系。IEEE-RTS测试系统结果表明,所提操作风险评估方法能够为每一步操作关联风险指标,辅助操作人员提前制定风险预控措施。     

多源数据融合的调度操作风险评估与辅助决策系统设计

智能电网和能源互联网的发展对电网信息处理能力提出了更高的要求,多源异构数据融合的辅助调度决策系统将成为电力调度员的重要智库。为提高电网调度操作过程风险辨识的效率和准确率,设计并开发了一套实用的电网调度操作过程风险评估与辅助决策系统。系统构建了标准化的接口平台,融合了操作票系统、能量管理系统、生产管理系统、调度员管理系统、继电保护系统、发电厂管理信息系统等数据源,实现多源异构数据的自动整合;通过不同设备操作过程的风险建模对每一项单项令分别进行风险量化评估,根据风险指标给出调度操作的决策建议。所开发的系统能够提高调度人员对于复杂调度操作过程潜在风险的预测和控制水平,指导调度人员进行科学的调度决策。     

电网调度操作过程中的人员风险因素建模

从工程实用的角度出发,对电网调度操作过程中的人员风险因素如何建模进行了研究。基于省中调的主要调度模式,通过综合分析调度指令由拟令到下发再到执行的整个流程中,人的因素可能对调度操作带来的风险,将人员风险因素分别从历史层面和实时层面进行了数学建模,其中,人员风险因素的历史因子包括上岗时间、技能水平、责任心和历史失误率等;实时因子包括本次操作任务的强度、操作的时间段、工作人员疲劳度和心理情绪等。据此,进一步提出了基于指数型综合评估函数的人员风险因素量化模型,并以广东省为例,针对广东中调的一些典型操作进行了算例分析。结果表明,所提出的人员风险因素模型为量化人的因素可能导致电网调度操作面临的风险严重性提供了较好的评估依据,是电网调度操作风险量化评估的前提与基础。目前,该模型已在广东电网获得实际应用。     

面向调度操作的静态电压稳定风险评估方法北大核心CSCD

准确把握系统当前的电压稳定裕度,有助于调度人员制定合理的电压稳定措施。文中提出一种考虑调度操作成功和失败场景的操作风险量化方法,本方法将调度操作风险转换为一系列操作风险状态的风险,利用系统运行点的静态电压稳定裕度反映系统风险水平,可以在调度操作执行之前评估操作给系统电压稳定带来的影响。能够辅助调度人员制定电压稳定控制措施,有助于提高系统安全稳定运行。最后利用IEEE 118节点测试系统验证本文所提方法的有效性。     

基于拓扑分区的变电站调度风险评估方法

为辅助调度运行人员从海量原始电网数据形成调度决策,以实际电网中的自然分区特性为基础,提出了一种电力系统拓扑分区方法,该方法能够对相邻电压等级的变电站进行区域划分。在此基础上,提出了一种面向调度运行的变电站综合风险评估方法,该方法同时考虑到了变电站站内主接线风险、站内设备运行状态风险以及变电站在电网中的整体拓扑风险,其获得的风险评估指标可用于对比不同变电站的综合风险水平,进而为调度运行人员实时操控变电站提供参考数据。最后应用实际电网算例验证了所提方法的正确性和有效性。     

基于马尔可夫链的调度操作流程风险评估及优选方法

提出了一种基于马尔可夫链调度操作流程风险评估及优选方法。分析了影响调度操作风险水平的两类主要因素(各步操作结果、设备故障)的特点,并利用分层方法将二者解耦处理:外层利用马尔可夫链模拟调度操作过程中系统拓扑的变化,并计算各环节对应系统拓扑的概率分布;内层利用状态枚举法计算各系统拓扑对应风险指标,并按外层所得概率分布加权求和,得到各操作环节及整体操作流程的风险指标,基于所得指标,可量化分析不同调度操作流程风险差异。该方法能够快速准确计算调度操作风险指标,为调度工作人员优选操作流程提供指标支持。测试系统及实际系统算例验证了所述方法的正确性、高效性和实用性。     

高占比新能源电网节点停电风险预测

现代电力系统互联互通互供有效实现了不同地区能源余缺互补,提高了新能源消纳能力,也使得电网可靠运行日益艰难。结合数据驱动方法,采用基于发电机和负荷节点间的节点连通度指标对高占比新能源电网节点进行停电风险预测,利用该指标随系统运行压力上升不断下降的特点,在系统运行压力上升但未造成节点失负荷时即可进行预警,使运行人员了解系统各负荷节点风险。该指标采用数据驱动方法,通过对历史数据回归分析、节点负荷实时量测、系统拓扑结构信息进行计算获得。有效规避了传统风险指标计算规模随系统增大急剧上升的问题,将IEEE-118节点系统改造为符合新疆地区特点的算例系统进行仿真计算,验证了所提出风险预测指标的有效性。     

电网调度操作安全风险实时评估方法

目前调度员主要依据SCADA/EMS实时数据以及工作经验进行操作,有必要在操作前量化评估调度操作给电网带来的风险水平。文中将风险理论引入电网调度操作安全评估中,提出了一种考虑实时因素影响的调度操作风险量化评估方法。该方法在传统设备故障因素的基础上,分析并建立了调度操作成功/失败因素模型,用于重点分析调度操作自身的风险因素,同时应用基于灵敏度的最优负荷削减模型进行操作风险指标计算。最后利用IEEE 30节点测试系统验证本文所提方法的有效性。     

基于模糊化事故等级指标的调度风险评价方法

为整合不同的后果严重度的指标,充分反映调度员在调度全过程中规避高等级电力事故的意图,提出一种基于模糊化事故等级指标的调度全过程风险评价方法。首先给出了考虑调度全过程的事故后果严重度评价指标体系,然后,基于南方电网电力事故等级划分标准,提出了电力事故等级指标的模糊化定级和量化方法。接着,提出了设备和开关操作故障的模糊化概率建模策略。最后,提出了考虑调度操作全过程的风险评估技术流程。深圳电网的实际算例表明,所提风险评估方法可以有效量化电网运行和调度开关操作中的风险,从而明确判断本次调度操作是否具有实际价值。     

基于风险的电网调度操作最佳供电路径生成策略

为保证电网调度操作票系统生成票样的合理性,针对调度操作票生成涉及的负荷转移问题,提出了一种基于风险的调度操作最佳供电路径的生成机制。采用深度优先搜索策略对电网拓扑结构进行负荷转移路径的搜索,并结合启发式剪枝技术,按照电网经济性和安全性的原则及时淘汰无效转移路径,形成可行供电方案。根据考虑了电网连锁故障的静态安全风险评估综合指标,在搜索到的可行供电方案中决策出最佳供电路径方案。算例分析证明了所提方法的合理性。     

计及风电不确定性的电网日前调度CVaR模型

为了研究风电出力不确定性对电网日前调度的影响,首先利用机会约束描述风电场的出力,然后将提出的电网日前调度函数和相关约束,融入到条件风险价值模型中,建立电网日前调度的条件风险价值模型,并通过基于单纯性和差分进化算法的混合对模型进行求解,分析不同置信度下风电场出力、电网日前调度的机组出力,以及在不同风险接受度下电网日前调度的条件风险值,比较所提出的混合算法的优越性。仿真案例证明所提出模型的正确性,表明风电场出力的置信度越低,系统所接受的风险度越高,所对应的条件风险值越大,这为电网的系统操作人员提供了决策支持。     

智能化电网中的柔性评价方法与应用

针对新一代智能化电网对电力系统规划、运行和管理过程中经济性、安全性与灵活性等多指标综合趋优的要求,在电网的分析计算过程中,系统地提出并定义智能电网环境下电力系统多尺度柔性评价方法,并根据柔性参数的不同类型,将电力系统柔性划分为属性柔性、约束柔性、负荷柔性和结构柔性。在此基础上,针对系统运行安全约束柔性问题,进一步定义电力系统稳态约束柔性评价指标,为电网调度人员评价电网运行状态安全裕度大小提供直观依据。最后,以IEEE 30节点测试系统为算例,通过评价稳态情况下节点电压约束柔性大小并将评价结果应用于最优潮流的分析计算,说明所提方法的合理性与有效性。     

电网调度操作的风险后果值建模及应用

现代电力系统的调度操作具有复杂性和不确定性的特点,传统经验型电网调度面临严峻的考验。将风险后果值计算引入大规模电网的调度操作中,针对调度令分解而成的每一项操作步骤,提出了操作态和操作发展态的概念,并分别建立了操作态风险后果值和操作发展态风险后果值的计算模型;在风险后果值量化指标方面,从设备重载、断面潮流越限、电压越限和负荷损失4个维度建立了一套能够综合反映电网调度操作风险水平的后果值指标体系;在此基础上,进一步通过对指标的归一化和同度化处理,来量化评估每一项操作步骤的综合风险后果值以及整条调度令的整体风险后果值。最后,将所建立的调度操作风险后果值模型应用到广东电网。计算结果表明,所提出的模型是有效的,适用于实际大规模电网,且在应用过程中能发觉调度令中的高风险操作环节,为从拟令这一电网调度的源头环节上规避可能潜在的风险提供了辨识方法。     

计及风电动态成本的电力系统区间经济调度*

大规模风电接入电网后,风速的间歇性和随机性使风电出力具有一定的不确定性,对传统确定性系统的安全经济运行产生严重影响。针对风力发电的不确定性对电网调度运行的影响,本文基于区间规划理论,提出风电动态成本这一概念,并建立计及风电动态成本的电力系统区间经济调度模型。该模型中引入决策变量求解模型的区间优化解,一定程度上反映系统运行风险和经济效益,并为调度人员安全评估提供支持。最后采用IEEE30节点系统进行仿真验证,算例结果表明该模型与方法的实用性和有效性。     

一种满足风险完备性的调度操作风险量化评估方法

为对某一调度操作可能造成的系统风险进行数值化的评价,将风险理论引入调度操作风险量化评估中,提出一种满足风险完备性的评估方法。该方法充分考虑了调度操作风险的危害后果和发生概率,在传统调度操作风险危害评价的基础上,运用N-1最优潮流模型计算切负荷指标,并考虑关注度和社会时期的影响作用,对风险危害值进行校正。此外,计及调度操作过程中影响风险可能性的多维不确定因子,分析并建立风险概率评价体系,用于评估调度操作风险的发生概率。基于风险危害和风险概率得出最终的调度操作风险。基于IEEE30节点系统的计算结果表明,该方法通过评估各调度操作步骤的风险情况,可在调度操作执行前进行风险预演,辅助调度运行人员在下令前对操作可能引起的各类风险预先制定预控策略,能够有效降低调度操作的风险水平,维护电力系统的安全稳定运行。     

基于实测信息的电网薄弱区域在线辨识

针对连续运行的电网,在线辨识其薄弱区域可有效防范运行风险,为此,基于电网运行状态量演变特征分析,提出电网薄弱区域在线辨识方法。通过对状态量耦合关系的分析,得到了连续运行电网失稳风险较大的状态量变化特征,提出节点电压和支路相位角的变化特征指标,以得到节点和支路的薄弱性排序;基于节点与节点、节点与支路的状态量耦合特征和分析,利用该特征指标的期望值,辨识得到了电网的薄弱区域。IEEE39节点系统的算例验证该辨识方法的合理性及有效性。     

计及台风的含高渗透率风电大电网多时间尺度防御调度策略

为解决我国沿海地区大规模风电接入电网场景下对台风灾害鲁棒性不足的问题，提出一种计及台风的含高渗透率风电大电网多时间尺度防御调度策略。首先，根据台风气象数据建立台风灾害下可调度风电资源评估模型及典型电网元件故障率模型，生成台风灾害下电网故障场景；其次，考虑台风场景下风电出力及故障情景，提出电网失负荷和电网风险指标量化的电网故障损失及概率，分析电网的风险成本；进一步，根据响应速度及能量时移特性对电网的多源调度资源进行分类，以电网风险成本及运行成本之和最低为目标函数构建多源电网多时间尺度防御调度模型，并应用改进海鸥算法对模型进行求解。最后，通过IEEE-39节点算例结果表明，所提出的防御调度策略能协调源-荷的灵活资源，提高电网面对台风灾害的鲁棒性。     

考虑调度操作全过程的动态N-1风险评估技术

为全面评估不同调度备选方案的风险,提出了一种考虑电网调度操作全过程的动态N-1风险评估技术框架,不仅考虑目标电网稳定运行的N-1故障风险,还综合考虑开关操作失败引起的关联母线N-1故障风险。提出了描述调度操作全过程风险的概率模型、统一的后果严重度指标及量化方法,采用状态转移矩阵描述调度单项令序列的失败概率,采用对数合成方式降低关联指标的耦合程度。以中国深圳电网的实际调度事件为例,说明了所提方法的可行性和有效性。     

采用条件风险约束的电网日前风电接纳能力评估

考虑到风电功率随机预测误差,本文提出了风电接纳风险的概念,引入条件风险价值理论对风电接纳风险进行量化,并构建了基于条件风险约束的电网日前风电接纳能力评估模型。对条件风险约束进行线性化处理,利用LINGO软件对模型进行了求解。基于IEEE 30节点系统的仿真实验验证了本文所提模型的有效性。根据此模型,调度人员可以方便地分析系统在不同置信水平、不同接纳风险大小下的风电接纳能力。由于考虑了随机性、概率和置信偏好等,所得结果可为系统调度人员提供有益的调度参考。