一種基于風險量化的系統事故備用容量協調分配方法
【專利摘要】本發明公開了一種基于風險量化的系統事故備用容量協調分配方法，屬于電力系統安全規劃運行領域。本發明考慮區域內事故發生的概率、系統備用調整成本和系統缺電損失，計及兼顧系統可靠性與經濟性的備用配置方案風險量化評價指標，對事故備用配置及因配置不足所帶來的風險進行量化，根據各區域事故備用配置風險指標占整個系統風險指標的比例分攤系統事故備用容量。本發明區別對待不同事故的發生概率，考慮不同負荷對可靠性的不同要求，相對于傳統的事故備用容量分配方法而言，更加合理、科學。
【專利說明】—種基于風險量化的系統事故備用容量協調分配方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于電力系統安全規劃運行領域，更準確地說本發明涉及一種基于風險量化的系統事故備用容量協調分配方法。
【背景技術】
[0002]電網運行備用是維護電網安全穩定運行，保證電網安全、優質經濟運行必不可少的技術手段。電網運行中應留有一定的電力電量儲備，以應付負荷突然變動、電網故障、發電設備隨機停運等情況的出現，從而將電力供需矛盾給社會和企業帶來的不利影響降至最低程度。一般備用容量占系統總負荷的比例越高，系統的供電可靠性越高，但是備用容量預留過多，會造成發電設備利用率低，影響系統運行的經濟性。如何在確保系統安全可靠的前提下，科學合理地分配備用容量，是電網調度運行中需要認真思考和加以解決的問題。
[0003]我國能源分布與電力需求之間地區分布不平衡，致使大區電網互聯，遠距離大容量輸電逐漸成為電網發展的重要特征，系統間大量的電能交換和交易，不可預測的潮流和線損因素，增加了運行調度和旋轉備用計劃的不確定性，這對互聯系統備用分配問題提出了更高的要求。
[0004]系統運行備用容量是在保證供應的系統負荷之外的備用容量，是用以滿足除了在每小時需要調整的計劃系統負荷外的隨時變化的負荷波動，以及負荷預計誤差、設備的意外停運和為保本地區負荷等所需的額外有功容量。運行備用按用途分為負荷備用、事故備用；負荷備用一般用以平衡瞬間負荷波動與負荷預計誤差；事故備用用以平衡電力系統中發電和輸電設備發生故障時，保證正常供電所需設置的發電容量。
[0005]傳統的區域電網運行備用容量分配一般根據一定規則，按一定比例分攤備用容量，例如:我國南方電網要求各區域電網按最大統調負荷的比例分攤全網負荷備用，按最大統調負荷和單一元件(含機組)故障可引起本網的最大有功缺額分攤全網事故備用；華東電網由網調先定運行備用、旋轉備用、負荷備用總量后，省市區域電網承擔的運行(旋轉)備用份額按照所轄電網本年度年底統調裝機容量、次年度統調最大單機容量以及次年度預測的統調最大用電負荷占全網的比例系數確定。上述事故備用分配方法，簡單直觀，易于實施，但是系統事故備用容量與系統裝機容量、系統峰荷之間并不存在一一對應關系，該方法并不能夠很好的反映各區域子系統應當承擔事故備用容量的責任，也未考慮各區域電網的特性、各區域電網預想事故的概率及事故損失的大小等。
[0006]針對傳統事故備用容量分配方法存在的上述問題，本發明提出了一種基于風險量化的系統事故備用容量協調分配方法。
【發明內容】
[0007]本發明的目的是:克服傳統事故備用容量分配方法的不足，提出一種基于風險量化的系統事故備用容量協調分配方法。本發明的思路是考慮區域內事故發生的概率、系統備用調整成本和系統缺電損失，計及兼顧系統可靠性與經濟性的備用配置方案風險量化評價指標，對事故備用配置及因配置不足所帶來的風險進行量化，根據各區域風險指標占整個系統風險指標的比例來分攤系統事故備用，占比較大的區域應分配較多的事故備用容量。
[0008]具體地說，本發明是采用以下的技術方案來實現的，包括下列步驟:
1-1)獲取互聯電力系統的基本數據，包括整個互聯電力系統總備用容量的大小、各區域內部發電機數據、區域間聯絡斷面數據；
1-2)按照N-1系統安全運行準則，考慮導致系統功率缺額的N-1故障，確定預想事故集Nc,同時確定各事故發生的概率；
1-3)在電網總事故備用容量確定的前提下，按照固定比例分配各區域事故備用容量；1-4)根據各區域分配到的事故備用容量，考慮預想事故集凡中各預想故障發生概率的大小，對事故備用配置成本及因備用配置不足所帶來的安全穩定風險進行量化計算，分別得到各區域的事故備用配置風險指標見；
1-5)計算各區域事故備用配置風險指標占系統總風險指標的比例，作為重新分配各區域事故備用容量的分配比例；
1-6)計及兼顧系統供電可靠性及經濟性的備用配置方案評價指標，計算各個區域系統的備用配置方案評價指標A，判斷A是否可以接受，若是，則結束本方法，若否，則按照步驟1-5)確定的分配比例重新分配各區域事故備用容量，并返回步驟1-4)。
[0009]上述技術方案的進一步特征在于，各區域的事故備用配置風險指標見的計算方法如下:
研究的r時段內，對于確定的事故備用配置方案，考慮不同事故發生的概率，區域電網備用配置風險指標可風險量化為:
【權利要求】
1.一種基于風險量化的系統事故備用容量協調分配方法，其特征在于，包括如下步驟: 1-1)獲取互聯電力系統的基本數據，包括整個互聯電力系統總備用容量的大小、各區域內部發電機數據、區域間聯絡斷面數據； 1-2)按照N-1系統安全運行準則，考慮導致系統功率缺額的N-1故障，確定預想事故集Nc,同時確定各事故發生的概率； 1-3)在電網總事故備用容量確定的前提下，按照固定比例分配各區域事故備用容量；1-4)根據各區域分配到的事故備用容量，考慮預想事故集凡中各預想故障發生概率的大小，對事故備用配置成本及因備用配置不足所帶來的安全穩定風險進行量化計算，分別得到各區域的事故備用配置風險指標見； 1-5)計算各區域事故備用配置風險指標占系統總風險指標的比例，作為重新分配各區域事故備用容量的分配比例； 1-6)計及兼顧系統供電可靠性及經濟性的備用配置方案評價指標，計算各個區域系統的備用配置方案評價指標A，判斷A是否可以接受，若是，則結束本方法，若否，則按照步驟1-5)確定的分配比例重新分配各區域事故備用容量，并返回步驟1-4)。
2.根據權利要求1所述的基于風險量化的系統事故備用容量協調分配方法，其特征在于，各區域的事故備用配置風險指標見的計算方法如下: 研究的r時段內，對于確定的事故備用配置方案，考慮不同事故發生的概率，區域電網備用配置風險指標可風險量化為:
3.根據權利要求2所述的基于風險量化的系統事故備用容量協調分配方法，其特征在于，根據各區域事故備用配置風險指標占系統總風險指標的比例分配各區域事故備用容量的計算方法如下:設整個互聯系統共有#個區域，則第i個區域分配到的系統事故備用容量K.按下式計算:
4.根據權利要求2所述的基于風險量化的系統事故備用容量協調分配方法，其特征在于，各個區域系統的備用配置方案評價指標A的計算方法為:.
【文檔編號】G06Q50/06GK103824230SQ201310600408
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年11月25日 優先權日:2013年11月25日
【發明者】周霞, 董宸, 黃杰, 崔曉丹, 李威, 李碧君, 薛峰, 於益軍 申請人:南京南瑞集團公司, 國家電網公司