[发明专利]一种基于断线故障概率预测的电力切负荷决策系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于断线故障概率预测的电力切负荷决策系统及方法，特别适用于极端气象灾害下电力系统的切负荷决策。

背景技术

自架空输电线路开始大规模建设以来，自然灾害造成的电力系统事故时有发生，不仅给电力系统的安全稳定运行带来了严重影响，而且给国民经济造成了巨大损失。据统计，我国每年电力系统事故中，由极端气象灾害造成的系统故障占30％以上，而且这种比例呈逐年递增趋势。为保障电力系统安全运行，减少停电损失，电力系统应加强事故应对措施，研究合理的优化调度决策方案。

目前，对电力系统故障运行状态下的电力系统优化调度决策研究主要针对系统确定性运行状态进行分析。受极端气象灾害等复杂因素的影响，电力系统运行状态具有很强的不确定性。目前，尚未有极端气象灾害下基于断线故障概率预测的电力切负荷决策系统及方法的报告。

发明内容

本发明的目的在于考虑极端气象灾害下输电线路断线故障的不确定性，提供一种基于断线故障概率预测的电力切负荷决策系统及方法。本发明方法计算方便，速度快，精确度高，不但能计算出极端气象灾害下电力系统最小切负荷损失和发电调度费用，还能根据计算出的切负荷优化调度方案，向SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统发出相应的切负荷命令，实现极端气象灾害下的优化调度决策。

本发明解决上述问题采取的技术方案是：

一种基于断线故障概率预测的电力切负荷决策系统，其特征是，包括与计算机网络连接的SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统，即数据采集与监视控制系统、电力气象在线服务系统、数据库服务器、应用服务器和人机互联子系统，所述SCADA系统、电力气象在线服务系统接入数据库服务器，所述数据库服务器再经应用服务器接入人机互联子系统，最后所述人机互联子系统接入所述SCADA系统。

为了保证系统安全运行需要，所述电力切负荷决策系统还包括有接入计算机网络的防火墙和防病毒服务器，以监控SCADA系统、电力气象在线服务系统、数据库服务器、应用服务器和人机互联子系统的工作环境。

作为实施方案，人机互联子系统包括调度员工作站、打印服务器、显示屏和Web服务器，所述显示屏、打印服务器和Web服务器接入调度员工作站。其中显示屏显示来自应用服务器的计算结果，打印服务器和Web服务器接受调度员工作站发出的指令。调度员根据显示屏上的显示结果，由人机互联子系统做出切负荷决策，向SCADA系统发出相应的切负荷命令，打印出相应的优化调度方案，并利用Web服务器发布调度信息。

所述数据库服务器包括存储SCADA系统和电力气象在线服务系统传送的数据，还包括建立输电线路故障数据库，记录并保存不同气象条件下输电线路故障条数。

与上述电力切负荷决策系统相应的，本发明还提出了一种基于断线故障概率预测的电力切负荷方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)由SCADA系统采集发电厂或变电站中表征电力系统运行状态的在线电气量数据，电力气象在线服务系统采集的实时气象数据，传送到数据库服务器；

2)数据库服务器将SCADA系统采集的在线电气量数据和电力气象在线服务系统采集的实时气象数据转化为统一的设定格式；

3)应用服务器提取数据库服务器中的在线电气量数据、实时气象数据和输电线路故障条数数据进行输电线路断线故障的极值概率预测和电力系统随机优化调度建模，并得到随机优化调度模型，进而得出切负荷优化调度方案，发送至人机互联子系统；

4)人机互联子系统根据得到的切负荷优化调度方案，做出切负荷调度决策，向SCADA系统发出相应的切负荷命令；

其中步骤3)中输电线路断线故障的极值概率预测包括如下步骤：

(1)根据电力气象在线服务系统采集到的温度、湿度、降雨量、风速数据，确定数据库服务器输电线路故障数据库中的相近气象条件总数，相近气象条件是指采集到的温度、湿度、降雨量、风速数据与数据库服务器输电线路故障数据库中的温度、湿度、降雨量、风速数据的绝对偏差小于6％；

(2)从数据库服务器输电线路故障数据库中读取每一种相近气象条件下输电线路故障条数Δ，计算相近气象条件下输电线路的故障概率k：