一种用于中期电网规划的静态可靠性概率指标获取方法技术

本发明专利技术提供一种用于中期电网规划的静态可靠性概率指标获取方法，所述方法包括如下步骤：对初步规划设计方案进行确定性故障分析，满足N‑1准则要求的方案构成预选规划设计方案；选择一个预选方案，输入元件可靠性参数；对所述预选方案进行状态分析；并计算静态可靠性指标，确定评价电网静态可靠性水平的基准值，若可靠性指标值高于基准值，则表明可靠性水平满足要求，否则进行修正；按照上述过程对所有的预选规划方案选取满足可靠性要求的规划方案；所有满足静态可靠性要求的规划方案形成预选规划方案集，采用多属性决策方法进行综合评价，将综合评价结果优选出推荐的规划方案。本发明专利技术能够缩短系统恢复时间和减少调整措施对系统的扰动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种可靠性概率指标获取方法，具体涉及一种用于中期电网规划的静态可靠性概率指标获取方法。
技术介绍
随着电网元件的数量、种类不断增多，电力系统自动化程度不断提高，以及用户对电能质量要求的提高，使得电力系统的规划、运行、维修等工作面临极大的挑战。发输电系统可靠性评估是在考虑发输电设备随机故障特性的基础上，对发电系统是否拥有足够的发电容量和主输电网是否拥有足够的输电容量为负荷点提供合乎质量要求的电能进行综合性定量概率评价。在可靠性评估过程中，若出现了违背运行约束(节点电压和线路容量约束)的情况则需要采取校正措施对系统进行优化调整。目前，通常采用最优负荷削减模型进行校正，该模型又分为基于直流潮流的最优负荷削减模型和基于交流潮流的最优负荷削减模型。基于直流潮流的线性规划模型，由于完全忽略了无功潮流和节点电压的影响，因此本质上存在较大的模型误差。基于交流潮流的非线性规划模型比较真实地反映了系统运行的实际约束条件，但耗时严重且编程复杂。在计算效率上，线性规划和非线性规划模型的计算时间与系统规模密切相关，在大规模电力系统中元件故障即使只引起个别线路过负荷或局部节点电压越限，这两个算法也必须在全系统范围内进行优化调整以恢复局部地区的安全性，因此非常耗时且效率较低。为克服这些缺点，有学者提出了启发式就近负荷削减模型，该模型是在故障元件附件的一定区域内通过潮流追踪搜寻能有效缓解系统故障情况的负荷削减节点集，避免了在整个系统范围内进行全局优化以求取最优负荷削减量，但在缩短系统恢复时间和减少调整措施对系统的扰动方面，该方法还不够直接和快速。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供一种用于中期电网规划的静态可靠性概率指标获取方法。本专利技术能够更直接、快速地将系统恢复至安全状态并尽可能将故障的影响限制在最小范围内，能够缩短系统恢复时间和减少调整措施对系统的扰动。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采取如下技术方案：一种用于中期电网规划的静态可靠性概率指标获取方法，所述方法包括如下步骤：(1)对初步规划设计方案进行确定性故障分析，满足N-1准则要求的方案构成预选规划设计方案，即预选方案；(2)选择一个预选方案，输入元件可靠性参数；(3)对所述预选方案进行状态分析；(4)对所述预选方案计算静态可靠性指标，并结合电网规模和可靠性历史数据，确定评价电网静态可靠性水平的基准值，若计算所得的可靠性指标值高于该基准值，则表明所选预选方案的可靠性水平满足要求，并转到步骤(5)，否则对所述规划方案进行修正后转到步骤(2)；(5)对所有的预选规划方案按照步骤(2)到步骤(4)的过程选取满足静态可靠性要求的规划方案；(6)所有满足静态可靠性要求的规划方案形成优化的预选规划方案集，并采用多属性决策方法进行综合评价，将综合评价结果优选出推荐的规划方案。优选的，所述步骤(2)中，所述可靠性参数包括元件的故障率，单位：次/年；故障平均修复时间，单位：小时/次；计划检修率，单位：次/年；计划检修时间，单位：小时/次。优选的，所述步骤(3)包括如下步骤：步骤3-1、选择一个故障事件，以历史统计数据确定其发生的概率；步骤3-2、判断系统是否解列，若是则根据解列信息形成子网络集；否则在判定电力系统电力供给充足后转入步骤3-4；步骤3-3、选择一个子网络，判断该子网络功率是否平衡，若平衡则转入步骤3-4，否则进行子网络功率平衡调整；步骤3-4、在初始状态的潮流计算模型中删除故障元件，形成故障后的潮流计算数据文件，再次进行潮流计算；步骤3-5、根据所述潮流计算结果判断是否有节点电压越限和线路过载，若有则采用就近负荷削减模型方式进行校正，若无则转入步骤3-6；步骤3-6、输出节点电压越限信息、线路过载信息和节点负荷削减量信息。优选的，所述步骤3-5中，所述就近负荷削减模型方式包括如下步骤：步骤3-5-1、对就近负荷削减模型中的参数进行定义；步骤3-5-2、打开潮流计算结果文件，若没有线路过负荷情况，则算法结束；若有线路过负荷情况，则记录第一条过负荷线路ij的相关信息，如线路过负荷量△P，转到步骤3-5-3；步骤3-5-3、搜索所述结果文件中详细的潮流计算结果，以功率流向为依据，找到节点i的N+1度送端节点域S，则域S中的可调发电机节点即构成了N度送端发电机域SG，总可调出力为Pg_i，若Pg_i>0，则转到步骤3-5-4，否则转到3-5-7；步骤3-5-4、如果总可调出力Pg_i>△P，则转到步骤3-5-5；否则转到步骤3-5-6；步骤3-5-5、减少所述域SG内发电机出力共△P，进行潮流计算，打开潮流计算结果文件，若线路ij仍过载，则转到步骤3-5-4；否则找到使线路恰好不过载的发电机最佳调整量Pg_i_best，转到步骤3-5-2；步骤3-5-6、减少所述域SG内发电机出力共Pg_i，进行潮流计算，打开潮流计算结果文件，若线路ij仍过载，则转到步骤3-5-7；否则找到发电机最佳调整量，转到步骤3-5-2；步骤3-5-7、搜索所述结果文件中详细的潮流计算结果，以功率流向为依据，找到节点j的N度受端节点域R，则与R中节点直接相连的可调发电机节点即构成了N度受端发电机域RG，总可调出力为Pg_j，若Pg_j>0，则转到步骤3-5-8；否则转到步骤3-5-11；步骤3-5-8、如果总可调出力Pg_j>△P，则转到步骤3-5-9，否则转到步骤3-5-10；步骤3-5-9、增加所述域RG内发电机出力共△P，进行潮流计算，打开潮流计算结果文件，若线路ij仍过载，则转到步骤3-5-8；否则找到发电机最佳调整量Pg_j_best，转到步骤3-5-2；步骤3-5-10、增加所述域RG内发电机出力共Pg_j，进行潮流计算，打开潮流计算结果文件，若线路ij仍过载，则转到步骤3-5-11；否则找到发电机最佳调整量，转到步骤3-5-2；步骤3-5-11、节点j的N度受端节点域R中的负荷不为零的负荷节点构成了N度负荷削减域RL，削减所述域RL内负荷，直到线路ij过载消除，找到最佳负荷削减量，转到步骤3-5-2。优选的，所述步骤3-5-1中，所述就近负荷削减模型中的参数包括解列子网络Ni，线路送端节点和受端节点，节点i的送端节点集Si和受端节点集Ri，线路ij的N度过负荷调整节点集和线路ij的N度过负荷调整域。优选的，所述步骤(4)中，计算所述静态可靠性指标包括：对一个包括M个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于中期电网规划的静态可靠性概率指标获取方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)对初步规划设计方案进行确定性故障分析，满足N‑1准则要求的方案构成预选规划设计方案，即预选方案；(2)选择一个预选方案，输入元件可靠性参数；(3)对所述预选方案进行状态分析；(4)对所述预选方案计算静态可靠性指标，并结合电网规模和可靠性历史数据，确定评价电网静态可靠性水平的基准值，若计算所得的可靠性指标值高于该基准值，则表明所选预选方案的可靠性水平满足要求，并转到步骤(5)，否则对所述规划方案进行修正后转到步骤(2)；(5)对所有的预选规划方案按照步骤(2)到步骤(4)的过程选取满足静态可靠性要求的规划方案；(6)所有满足静态可靠性要求的规划方案形成优化的预选规划方案集，并采用多属性决策方法进行综合评价，将综合评价结果优选出推荐的规划方案。

【技术特征摘要】
1.一种用于中期电网规划的静态可靠性概率指标获取方法，其特征在于，所述方法
包括如下步骤：
(1)对初步规划设计方案进行确定性故障分析，满足N-1准则要求的方案构成预选
规划设计方案，即预选方案；
(2)选择一个预选方案，输入元件可靠性参数；
(3)对所述预选方案进行状态分析；
(4)对所述预选方案计算静态可靠性指标，并结合电网规模和可靠性历史数据，确
定评价电网静态可靠性水平的基准值，若计算所得的可靠性指标值高于该基准值，则表
明所选预选方案的可靠性水平满足要求，并转到步骤(5)，否则对所述规划方案进行修
正后转到步骤(2)；
(5)对所有的预选规划方案按照步骤(2)到步骤(4)的过程选取满足静态可靠性
要求的规划方案；
(6)所有满足静态可靠性要求的规划方案形成优化的预选规划方案集，并采用多属
性决策方法进行综合评价，将综合评价结果优选出推荐的规划方案。
2.根据权利要求1所述获取方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述可靠性参数
包括元件的故障率，单位：次/年；故障平均修复时间，单位：小时/次；计划检修率，
单位：次/年；计划检修时间，单位：小时/次。
3.根据权利要求1所述获取方法，其特征在于，所述步骤(3)包括如下步骤：
步骤3-1、选择一个故障事件，以历史统计数据确定其发生的概率；
步骤3-2、判断系统是否解列，若是则根据解列信息形成子网络集；否则在判定电力
系统电力供给充足后转入步骤3-4；
步骤3-3、选择一个子网络，判断该子网络功率是否平衡，若平衡则转入步骤3-4，
否则进行子网络功率平衡调整；
步骤3-4、在初始状态的潮流计算模型中删除故障元件，形成故障后的潮流计算数据
文件，再次进行潮流计算；
步骤3-5、根据所述潮流计算结果判断是否有节点电压越限和线路过载，若有则采用
就近负荷削减模型方式进行校正，若无则转入步骤3-6；
步骤3-6、输出节点电压越限信息、线路过载信息和节点负荷削减量信息。
4.根据权利要求3所述获取方法，其特征在于，所述步骤3-5中，所述就近负荷削
减模型方式包括如下步骤：
步骤3-5-1、对就近负荷削减模型中的参数进行定义；
步骤3-5-2、打开潮流计算结果文件，若没有线路过负荷情况，则算法结束；若有线
路过负荷情况，则记录第一条过负荷线路ij的相关信息，如线路过负荷量△P，转到步骤
3-5-3；
步骤3-5-3、搜索所述结果文件中详细的潮流计算结果，以功率流向为依据，找到节
点i的N+1度送端节点域S，则域S中的可调发电机节点即构成了N度送端发电机域SG，
总可调出力为Pg_i，若Pg_i>0，则转到步骤3-5-4，否则转到3-5-7；
步骤3-5-4、如果总可调出力Pg_i>△P，则转到步骤3-5-5；否则转到步骤3-5-6；
步骤3-5-5、减少所述域SG内发电机出力共△P，进行潮流计算，打开潮流计算结果
文件，若线路ij仍过载，则转到步骤3-5-4；否则找到使线路恰好不过载的发电机最佳调
整量Pg_i_best，转到步骤3-5-2；
步骤3-5-6、减少所述域SG内发电机出...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋云亭，贺军，吉平，张鑫，李媛媛，陈湘，郑超，赵利军，董晓晶，潘海涛，周宗川，任大江，赵亮，潘翀，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，国家电网公司，国网四川省电力公司成都供电公司，国网宁夏电力公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11