计及电网变化过程的地区电网运行风险评估分析

林洁瑶

【摘 要】地区的电网在运行上具有一定的风险性，其客观定量的评估能够有效地把电网薄弱环节全部探查于表象上来，对于电网的运行维护有着非常重要的作用与意义。在节点施压和支路过载所造成的负荷损失等角度，概念了运行风险之中的具体指标体系。对于计及电网的继电保护和备用电源等自动投入的装置和动作与调度员的切负荷等相关操作因素，对于电网的运行风险都有一定的基础性影响。根据计及电网的变化过程在各个地区的电网之中运行风险进行风险评估法的贯彻，证明其实用性与可操作性。

【关键词】电网变化过程；地区电网；运行风险；风险评估

【中图分类号】V242.3+1【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）07-0386-02

地区的电网运行，关系到的不只是社会与国家的发展、安全、社会稳定等因素，同时也与人们切身利益息息相关。纵观近几年，因为地区电网在发展建设上滞后于它的负荷迅猛增长上，电网普遍都会存在瓶颈的情况。特别是高峰负荷的时段，部分的设备经常处在重载或者是过载运行的状态，不能满足我国电网在安全运行方面的相关要求，导致电网的安全裕度被大大降低，其运行风险也就逐渐加大，地区电网在安全运行以及持续可靠的供电方面，将会面临十分严峻的时代挑战。针对风险进行客观、定量的方式进行评估，制定科学的控制预案和计划。

一 、我国计及电网变化过程的地区电网运行风险评估的概况

（一） 当前，我国地区电网在安全上的分析都是把传统静态的安全性分析作为其主要形式，它把离线的方式使用了N-1的准则进行电网静态的安全性校检，通常的方法有直流潮流法、灵敏度法、补偿法等多种形式。上述方法在应用上已经趋于成熟，可是，因为忽视的故障方面的发生概率，不能够对我国电网风险之中的不确定性做出一个全面、科学、客观的分析。对于电网规划时候所说的裕度准确评估中，虽然对事故概率等因素也做出了考虑，并根据相关考虑采取了必要的校验措施，对整体系统潮流都进行了再调度，可是，它主要是应用在电网的具体规划建设方面，在指标上比较抽象，不能够对电网的运行与保护进行有效地指导。

（二） 面对电网在传统可靠性上的相关分析以及已有的一系列缺陷，电网在运行上的风险评估这种方法是20世纪的90年代末被提出来的，而且取得了非常广阔的发展。可是当前关于评估的方式上，仍然存有不足之处，一般考虑的仅仅是部分因素所带来的影响，实现我国电网运行上的风险评估，其缺乏的是系统性的设计，设计计及电网保护与备用电源的自动投入这一装置动作和相关调度人员切负荷操作等相关因素，对于运行所存在的风险与影响。可以根据具体的实例进行方法的检验。

二 、地区电网的运行风险与指标体系

（一） 地区电网的调度人员在关注风险点的时候，一般关注的都是节点的失压以及支路过载而引起的一系列负荷损失。据此，可以根据风险的理论进行定义，其地区电网在失压风险上的指标用RLOV与过载的风险指标为ROL来表示：

（二）在式子中：S是电网的状态，而G是电网负荷在损失状态下的集合，MLOV（S）与MOL（S）这两个分别用来反映电网状态的S节点失压以及支路过载所引起的负荷损失上的严重程度，其中的P（S）是电网的状态S之中的概率，La（s）仅仅是为了考虑因为复合垫的失压而导致的情况，其中电网负荷的损失为它的具体表现；这之中的Lb（s）是考虑这个支路在过载时所引起的一系列电网负荷时的消减系数；这之中的Lo是电网的总负荷。可以把综合式之中的（1）和（2）进行系数计量比，定义区的电网在运行上具体风险指标为R：

三 、我国计及电网的变化过程在运行风险上的评估方法

（一） 计及电网的变化过程是地区电网在运行风险上的评估方法，其综合计及这种继电保护和设备自投的相关动作，以及调度员在切负荷操作上的相关影响，都是电网变化这一过程之中的主要因素，能够真实的反映出电网在运行变化这一具体过程，所以，实现电网运行风险能够被科学化的评估对于我国电力事业的发展具有一定意义。

（二） 在雅克比矩阵奇异这一电网孤岛来进行失压上的分析。潮流计算之中的雅克比矩阵不是奇异内容，表示了电网根本不存在这种孤岛；如果这个矩阵变得奇异，那么就可以利用检测雅克比矩阵列这种相关系的数值来进一步的分析，分析电网的内部是否存有孤岛和孤岛的相关组成。因为雅克比矩阵在子矩阵上为：这和雅克比矩阵之间有着相同的一系列奇异性。所以，在雅克比矩阵这一孤岛上进行失压分析，能够转化成对雅克比矩阵具体的子矩阵H之间的具体分析。具体的方法可以是利用检测矩阵的H之中列相关系数，进一步判别电网之中是否存在了孤岛；

因为潮流这种计算在电网的运行风险评估上是其基础部分，雅克比矩阵能否出现奇异和出现奇异的一系列原因进行细致分析，更是潮流计算之中必不可少的重要步骤。所以，在雅克比矩阵这一奇异孤岛的方法之上进行具体计算，会比传统图论这种方法来检测孤岛效应具有更多的优点，其中的易于实现、快速有效都是它明显的突出优势。

（三） 继电保护在正确运作上能够快速且有效的进行故障设备情况的具体切除，它是我国电网安全运行与稳定运行的基础保障。可是，我国继电保护在动作上将会造成我国继电网的拓扑结构与潮流的改变和转移，一定程度上会导致支路出现过载情况，甚至会诱发故障出现连锁反应，致使大面积的出现停电等灾难性事故。电网之中的配置距离分为三段进行保护，不只是要把它当成是后备的保护，也要进行支路过载等方面的深度预防，与此同时，应该辅助调度人员在切负荷方面的操作，进一步实现对我国电网过载上的有效控制，进而保证电网可以安全运行。对于继电保护的动作和电网运行上的相关风险影响等，都呈现了复杂性与不确定性。

为了能够增强电网在供电上的可靠性，其地区电网可以装设一些设备的自投装置，用来降低地区电网之中的失压风险。由此可见，能够影响电网变化的过程之中的相关因素，都是直接关系到了地区的电网运行以及风险可能，对于风险的评估之中，一定要合理地去设计这相关的因素，才可以让评估所得的结果更加符合工程的实际，具有全面性、科学性等特点。

（四） 关于评估抽刘和其它别的使用的相关潮流计算方式，可以结合图示来进一步显示，透析计及电网在变化过程之中地区电网运行风险的具体评估流程分析。如图1所示：

为了增强评估的效率，可以引进灵敏度的方法来提高其计算速度，也就是对那些支路断开而且没有造成电网的节点失压之中种种状态形象，可以直接的采用灵敏度的方法来求得支路的开断，这也是电网的一种潮流。

总结

综上所述，定量、客观的去评估电网的运行风险，对于保障我国电网安全、稳定的运行具有非常重要的意义。对于地区的电网运行进行的一系列风险评估，一定要计及影响电网在变化这一过程之中的全部要素，才可以让评估的结果更加符合现实情况，真实的反映出电网运行所存有的风险、水平。对于其风险评估，要考虑继电保护和设备的自投装置之中的动作，以及一些列操作影响因素，能够快速、准确的对地区电网进行风险“绝优化”评估，进一步促进我国电力事业的发展。

参考文献

[1] 汪隆君，李博，王钢，胡子珩，何晓峰. 计及电网变化过程的地区电网运行风险评估 [J].电力系统自动化，2011年 第01期

[2] 冯永青，张伯明，吴文传，孙宏斌，何云良. 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 [J].电力系统自动化， 2006年 第01期