計及電網變化過程的地區電網運行風險評估分析

林潔瑤

【摘 要】地區的電網在運行上具有一定的風險性，其客觀定量的評估能夠有效地把電網薄弱環節全部探查于表象上來，對于電網的運行維護有著非常重要的作用與意義。在節點施壓和支路過載所造成的負荷損失等角度，概念了運行風險之中的具體指標體系。對于計及電網的繼電保護和備用電源等自動投入的裝置和動作與調度員的切負荷等相關操作因素，對于電網的運行風險都有一定的基礎性影響。根據計及電網的變化過程在各個地區的電網之中運行風險進行風險評估法的貫徹，證明其實用性與可操作性。

【關鍵詞】電網變化過程；地區電網；運行風險；風險評估

【中圖分類號】V242.3+1【文獻標識碼】A【文章編號】1672-5158（2013）07-0386-02

地區的電網運行，關系到的不只是社會與國家的發展、安全、社會穩定等因素，同時也與人們切身利益息息相關。縱觀近幾年，因為地區電網在發展建設上滯后于它的負荷迅猛增長上，電網普遍都會存在瓶頸的情況。特別是高峰負荷的時段，部分的設備經常處在重載或者是過載運行的狀態，不能滿足我國電網在安全運行方面的相關要求，導致電網的安全裕度被大大降低，其運行風險也就逐漸加大，地區電網在安全運行以及持續可靠的供電方面，將會面臨十分嚴峻的時代挑戰。針對風險進行客觀、定量的方式進行評估，制定科學的控制預案和計劃。

一 、我國計及電網變化過程的地區電網運行風險評估的概況

（一） 當前，我國地區電網在安全上的分析都是把傳統靜態的安全性分析作為其主要形式，它把離線的方式使用了N-1的準則進行電網靜態的安全性校檢，通常的方法有直流潮流法、靈敏度法、補償法等多種形式。上述方法在應用上已經趨于成熟，可是，因為忽視的故障方面的發生概率，不能夠對我國電網風險之中的不確定性做出一個全面、科學、客觀的分析。對于電網規劃時候所說的裕度準確評估中，雖然對事故概率等因素也做出了考慮，并根據相關考慮采取了必要的校驗措施，對整體系統潮流都進行了再調度，可是，它主要是應用在電網的具體規劃建設方面，在指標上比較抽象，不能夠對電網的運行與保護進行有效地指導。

（二） 面對電網在傳統可靠性上的相關分析以及已有的一系列缺陷，電網在運行上的風險評估這種方法是20世紀的90年代末被提出來的，而且取得了非常廣闊的發展。可是當前關于評估的方式上，仍然存有不足之處，一般考慮的僅僅是部分因素所帶來的影響，實現我國電網運行上的風險評估，其缺乏的是系統性的設計，設計計及電網保護與備用電源的自動投入這一裝置動作和相關調度人員切負荷操作等相關因素，對于運行所存在的風險與影響。可以根據具體的實例進行方法的檢驗。

二 、地區電網的運行風險與指標體系

（一） 地區電網的調度人員在關注風險點的時候，一般關注的都是節點的失壓以及支路過載而引起的一系列負荷損失。據此，可以根據風險的理論進行定義，其地區電網在失壓風險上的指標用RLOV與過載的風險指標為ROL來表示：

（二）在式子中：S是電網的狀態，而G是電網負荷在損失狀態下的集合，MLOV（S）與MOL（S）這兩個分別用來反映電網狀態的S節點失壓以及支路過載所引起的負荷損失上的嚴重程度，其中的P（S）是電網的狀態S之中的概率，La（s）僅僅是為了考慮因為復合墊的失壓而導致的情況，其中電網負荷的損失為它的具體表現；這之中的Lb（s）是考慮這個支路在過載時所引起的一系列電網負荷時的消減系數；這之中的Lo是電網的總負荷。可以把綜合式之中的（1）和（2）進行系數計量比，定義區的電網在運行上具體風險指標為R：

三 、我國計及電網的變化過程在運行風險上的評估方法

（一） 計及電網的變化過程是地區電網在運行風險上的評估方法，其綜合計及這種繼電保護和設備自投的相關動作，以及調度員在切負荷操作上的相關影響，都是電網變化這一過程之中的主要因素，能夠真實的反映出電網在運行變化這一具體過程，所以，實現電網運行風險能夠被科學化的評估對于我國電力事業的發展具有一定意義。

（二） 在雅克比矩陣奇異這一電網孤島來進行失壓上的分析。潮流計算之中的雅克比矩陣不是奇異內容，表示了電網根本不存在這種孤島；如果這個矩陣變得奇異，那么就可以利用檢測雅克比矩陣列這種相關系的數值來進一步的分析，分析電網的內部是否存有孤島和孤島的相關組成。因為雅克比矩陣在子矩陣上為：這和雅克比矩陣之間有著相同的一系列奇異性。所以，在雅克比矩陣這一孤島上進行失壓分析，能夠轉化成對雅克比矩陣具體的子矩陣H之間的具體分析。具體的方法可以是利用檢測矩陣的H之中列相關系數，進一步判別電網之中是否存在了孤島；

因為潮流這種計算在電網的運行風險評估上是其基礎部分，雅克比矩陣能否出現奇異和出現奇異的一系列原因進行細致分析，更是潮流計算之中必不可少的重要步驟。所以，在雅克比矩陣這一奇異孤島的方法之上進行具體計算，會比傳統圖論這種方法來檢測孤島效應具有更多的優點，其中的易于實現、快速有效都是它明顯的突出優勢。

（三） 繼電保護在正確運作上能夠快速且有效的進行故障設備情況的具體切除，它是我國電網安全運行與穩定運行的基礎保障。可是，我國繼電保護在動作上將會造成我國繼電網的拓撲結構與潮流的改變和轉移，一定程度上會導致支路出現過載情況，甚至會誘發故障出現連鎖反應，致使大面積的出現停電等災難性事故。電網之中的配置距離分為三段進行保護，不只是要把它當成是后備的保護，也要進行支路過載等方面的深度預防，與此同時，應該輔助調度人員在切負荷方面的操作，進一步實現對我國電網過載上的有效控制，進而保證電網可以安全運行。對于繼電保護的動作和電網運行上的相關風險影響等，都呈現了復雜性與不確定性。

為了能夠增強電網在供電上的可靠性，其地區電網可以裝設一些設備的自投裝置，用來降低地區電網之中的失壓風險。由此可見，能夠影響電網變化的過程之中的相關因素，都是直接關系到了地區的電網運行以及風險可能，對于風險的評估之中，一定要合理地去設計這相關的因素，才可以讓評估所得的結果更加符合工程的實際，具有全面性、科學性等特點。

（四） 關于評估抽劉和其它別的使用的相關潮流計算方式，可以結合圖示來進一步顯示，透析計及電網在變化過程之中地區電網運行風險的具體評估流程分析。如圖1所示：

為了增強評估的效率，可以引進靈敏度的方法來提高其計算速度，也就是對那些支路斷開而且沒有造成電網的節點失壓之中種種狀態形象，可以直接的采用靈敏度的方法來求得支路的開斷，這也是電網的一種潮流。

總結

綜上所述，定量、客觀的去評估電網的運行風險，對于保障我國電網安全、穩定的運行具有非常重要的意義。對于地區的電網運行進行的一系列風險評估，一定要計及影響電網在變化這一過程之中的全部要素，才可以讓評估的結果更加符合現實情況，真實的反映出電網運行所存有的風險、水平。對于其風險評估，要考慮繼電保護和設備的自投裝置之中的動作，以及一些列操作影響因素，能夠快速、準確的對地區電網進行風險“絕優化”評估，進一步促進我國電力事業的發展。

參考文獻

[1] 汪隆君，李博，王鋼，胡子珩，何曉峰. 計及電網變化過程的地區電網運行風險評估 [J].電力系統自動化，2011年 第01期

[2] 馮永青，張伯明，吳文傳，孫宏斌，何云良. 基于可信性理論的電力系統運行風險評估 （一）運行風險的提出與發展 [J].電力系統自動化， 2006年 第01期