基于马尔科夫链的电力系统运行可靠性快速评估

刘怡芳

摘 要：为了进一步促进相关效益的提升，需要作业人员提升电力系统运行的安全性和可靠性。基于此，着重分析了电力体系的可靠性，并对基于马尔科夫链的电力运行可靠性分析模型的内涵进行了全面分析，从而为相关单位提供借鉴，确保准确评估电力系统的运行可靠性。

关键词：马尔科夫链；电力系统；快速评估；安全控制

中图分类号：TM732 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.08.110

1 电力系统状态划分

目前，我国的电力部门在进行电力系统运行可靠性的评价过程中，往往依据不同类别的可靠性准则进行相关的操作，并进行不同狀态的划分。基于此，为了进一步促进电力系统运行可靠性评判作业的有效开展，需要作业人员加强对评判准则的进一步明确和划分。

一般情况下，作业人员在实际的操作过程中往往将电力系统的运行状况划分为2种：正常状态以及风险状态。此后，随着相关研究的进一步深化，电力系统的正常状态又进一步被划分为健康状态（Healthy）以及临界状态（Marginal）。总体而言，电力系统运行状态划分的细致性能对安全控制起到较强的指导意义。

基于此，在进行相关问题分析的过程中，将电力系统运行状态划分为3种：正常状态、事故状态以及风险状态。所谓的“正常状态”，指的是电力系统在运行的过程中不存在元件故障，且满足“N-1”的相关要求；事故状态指的是电力系统在运行的过程中出现一定的元件故障，且会导致暂时性的停电，不利于系统的稳定运行；风险状态指的是电力系统中的某些约束无法得到满足，进而对系统的安全性、稳定性造成一定的影响。一般而言，电力系统在风险状态下往往需要耗费较长的时间才能恢复，严重阻碍了系统的高效运行和运行效率。

2 电力系统的马尔科夫链模型

2.1 电力系统三状态模型

一般而言，电力系统运行三状态模型的状态空间为E={1，2，3}。该模型状态转移的流程示意图如图1所示。

不仅如此，通过对于π（0）以及状态转移概率矩阵π的了解以及掌握，作业人员在实际的作业处理过程中能够以此为基础，实现对于未来每隔4 t时间间隔后电力系统状态分布的稳态值的了解以及掌握。

2.3 电力系统平稳状态概率

一般情况下，当时间间隔的数量n→∞时，电力系统的运行状态则会保持在某一稳定值的区域内，而这一数值就被称之为电力系统的平稳状态概率，亦或是长期状态概率。关于电力系统平稳状态概率的表达式，具体内容如下：

3 案例分析

为了进一步论述基于马尔科夫链的电力系统运行可靠性快速评估的有效性，笔者借助RBTS 6节点电网进行了相关的测试。在实际的分析过程中，需要试验人员借助序贯蒙特卡罗方法对RBTS 6节点系统进行了8 000次模拟分析。关于分析所得的数据，具体内容如表1所示。

通过对于上述的数据进行分析可以得知，电力系统状态转移概率的解析值与蒙特卡罗模拟结果获得的统计具有一致性，其误差在蒙特卡罗模拟误差范围内。而这一现象的出现则能有效说明电力系统状态的随机过程具有马尔科夫性。

4 结束语

为了进一步促进电力系统的高效运行，相关单位在操作过程中加强了对于基于马尔科夫链的电力系统运行可靠性快速评估。基于此，本文主要分析了电力系统状态划分、电力系统的马尔科夫链模型，并就此开展了相关的案例分析。随着相关措施的落实到位，我国的电力事业必将获得长足发展，带动相关效益的提升。

参考文献

[1]孙光辉.电力系统在线安全稳定评估及决策技术的研究[J].电力系统自动化，2015（17）.

[2]孙荣富，程林，孙元章.瞬时状态概率和方差减少技术在短期可靠性评估中的应用[J].中国电机工程学报，2014（28）.

〔编辑：张思楠〕