[发明专利]一种基于风险的电网调度操作票最佳序列生成方法

摘要

本发明公开了一种基于风险的电网调度操作票最佳序列生成方法，所述方法包括以下步骤对电网电气连接图进行拓扑分析，以需要转移的负荷节点为初始节点构建电力系统生成树结构；采用深度优先搜索方法对生成树结构进行搜索访问，找到目标节点为电源节点的所有供电通路；计算每个供电通路的综合风险指标值；通过比较各初始供电方案的综合风险指标值，将最小综合风险指标值所对应的供电路径作为电网运行在最安全状态的操作序列。本发明减少了调度人员参与决策的过程，并解决了如何在多种可行的操作方案中进行择优的问题，确保了开票的合理性；大大缩短了无效搜索耗费的时间，提高了操作序列生成的速度。

主权项

一种基于风险的电网调度操作票最佳序列生成方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)对电网电气连接图进行拓扑分析，以需要转移的负荷节点为初始节点构建电力系统生成树结构；(2)采用深度优先搜索与启发式剪枝技术相结合的方法对生成树结构进行搜索访问，找到目标节点为电源节点的所有供电通路，及时排除不满足电力系统静态安全约束、违反电力系统运行规范，或经济性达不到既定标准的操作；(3)计算每个供电通路的综合风险指标值；(4)通过比较各初始供电方案的综合风险指标值，将最小综合风险指标值所对应的供电路径作为电网运行在最安全状态的操作序列；其中，所述计算每个供电通路的综合风险指标值的操作为：1)故障发生概率；P＝K×eC×S    (1)式中：P表示设备的故障率、K表示比例系数、C表示曲率系数、S表示设备的状态评分；2)故障产生后果；(1)过负荷风险严重度指标Sev(OverLoad)=0(I′≤0.8)e(I-0.8)-1(I′>0.8)---(2)]]>式中：I’表示流经设备的电流与其额定电流的比值；(2)低电压风险严重度指标Sev(LowVoltage)=0(V≥0.9)e(0.9-V)-1(V<0.9)---(3)]]>式中：U*表示母线节点的电压标幺值；(3)连锁故障风险严重度指标Sevβ(Cascading)=Σi∈MSevi(OverLoad)+Σj∈NSevj(LowVoltage)---(4)]]>式中：β表示连锁故障反应的第β级，M为连锁过程所有过负荷线路的集合，N为连锁过程所有低电压母线集合；3)综合风险值的计算过负荷风险：低电压风险：公式(5)和(6)中：i表示初始故障集，Pi表示该故障集中线路元素故障的概率；连锁故障风险为：R(Cascading)=ΣiΣβ=0K(R(OverLoad)+R(LowVoltage))---(7)]]>式中：i表示初始故障集，β表示连锁故障反应的第β级，K表示最大连锁故障级数；综合风险指标值是各因素风险值的加权叠加表示为：Risk＝α1R(OverLoad)+α2R(LowVoltage)+α3R(Cascading)   (8)其中α1、α2、α3为各类型风险因素的权值，满足α1+α2+α3＝1；在对电力系统生成树进行深度优先搜索的过程中，采用了启发式剪枝技术，形成了与操作步骤并行的静态安全校核，缩短了无效搜索耗费的时间，提高了操作序列生成的速度；对于连锁故障风险值，其详细计算过程如下：初始故障集为单一线路故障的集合，选取某一故障线路进行停运假设，设置连锁级数为β＝1，对该线路停运后的电网进行潮流计算，求出电网过负荷、低电压的风险值，相加值为该级的连锁故障风险值；根据潮流计算结果，判断电网中所有的负荷节点或发电机节点的低电压风险值的最大值，是否要大于系统设定的某限定值，如果是则在拓扑结构中除去该节点及相连线路，连锁级数β加1；如果否，则继续判断原来的潮流结果；潮流判断是否存在某线路过负荷的最大值大于限定值，如果是则切线该线路，连锁级数β加1，如果否则表示该电网条件下不会引发系统保护的动作，继而不会再有连锁现象的发生，则模拟故障集中下一线路故障的连锁反应情况；上述过程中，如果发生切负荷、发电机或线路时，连锁级数会增加1，表示连锁过程继续，则在没有达到最大连锁深度K之前，继续进行该级数下电网的潮流计算，并采用同样的标准判定是否会继续连锁，直到连锁至K级时，停止本次故障集线路停运模拟过程，计算出该初始故障下的连锁风险值；继续判定下一线路故障的情况模拟，直至所有故障集中单一线路停运模拟结束，再将所有初始单一线路故障下连锁故障风险值代数相加，即可得该电网的连锁故障风险值；另外，上述过程中，如果在潮流计算时发生不收敛的情况，也即表示系统已经崩溃，则认为故障的严重度为1，计算出该电网的风险理论最大值。