基于風險的電網調度操作最佳供電路徑生成策略

【摘要】隨著電力系統的不斷完善和發展，為了確保電網調度操作票系統生成票樣的合理性，本文通過實際的試驗分析提出了一種在風險基礎上的調度操作最佳電路徑的生成機制。

【關鍵詞】風險；電網調度；供電路徑

現代社會的發展使得電力能源的供應量日益增大，電網運行的壓力也明顯增加，作為支撐電力能源供應的電網結構也越來越復雜，它的安全問題受到了社會的廣泛關注，那么對于電網調度人員來說，要有效降低自身的工作負擔，就需要采取一種行之有效的調度操作票自動生成系統，這樣可以促進電網調度工作效率和質量的提高。

1.風險基礎上的最佳供電方案的總體結構

基于風險下的電網調度操作負荷轉移，它的最佳供電方案確定的整體流程可以通過下圖所示來體現出來：

2.對于可行供電方案的選擇確定

我們通過對電網電氣連接圖進行拓撲分析，可以把需要進行轉移的負荷節點作為初始節點，進而構建一個電力系統生成樹結構。在拓撲圖、記錄支路數據表以及節點數據表等的支持下，建立一個鄰接表形式的鏈式存儲結構。為了在最短的時間內找到目標節點，將其作為電源節點的所有可行供電通路，可以采用深度優先的搜索方法來實現對生成樹的搜索訪問，在這一過程中結合啟發式剪枝技術，對不滿足電力系統靜態安全約束、違反電力系統基本運行規范等的操作要及時的淘汰，這樣可以保證最終的搜索結果是只包含符合要求的有效負荷轉移路徑，大大減少了搜索過程中中所要經過的節點數和回溯次數，進而提高了搜索的效率。如果要對電網拓撲結構進行深度優先搜索中加入剪枝技術，就可以有效保證電網調度操作整個過程的安全性，而且在這一過程中還可以及時的排除那些不符合要求的路徑，提高搜索的效率，但是，需要注意的是，這里所獲得的負荷轉移方案只是滿足電網最基本要求的可行供電方案，還是需要進一步按照合理的決策方法要求，選擇出最為合適的供電方案。

3.基于風險的負荷轉移最佳供電方案確定

要在可行的供電方案中選擇確定最佳的供電路徑，就需要采用正確的評價評估方法，筆者采用靜態安全風險評估的方法。這種靜態安全風險評估方法，從它的應用原理和流程來看，它一般是從初始隨機故障所引起的過負荷風險和低電壓風險等的方面來進行的一種分析，但是，這種分析方法并沒有考慮到初始故障所引發的設備過負荷或者是低電壓所導致的保護動作，這就使得電網拓撲結構很可能會造成進一步的故障產生，也就是所說的連鎖反應[1]。在實際工作中為了提高風險評估指標獲取的科學性和合理性，下文采用的綜合風險評估在對常規的過負荷風險指標以及低電壓風險指標進行評價時，也同時兼顧到了對初始故障是否會引發連鎖過程進行了分析，通過對它們的分析描述，在掌握了一定的數據資料基礎上提出了兼顧連鎖過程的電網綜合風險指標的計算方法。按照綜合風險指標在可行供電方案中優先選擇確定出一種最能確保電網運行安全和穩定的供電方案。

3.1風險的理論描述。不同環境下的風險定義是不一樣的，它在電力系統安全分析中的定義是：在初始故障中集中故障所產生的概率與故障所帶來的后果的乘積之和，對其的表達式為：

上述表達式中，R表示系統的風險值；i表示的是初始故障元件的集合；PE表示的是事故出現的概率；而SE表示的是事故所帶來的后果。

3.2電網靜態安全綜合風險指標的相關計算。首先，對電網初始線路故障集的確定。供電線路的異常退出運行很大程度上與初始隨機事件有關，一旦發生后就會導致電網的拓撲結構發生變化，進而導致某些薄弱部分的過負荷或者是低電壓現象發生。其次，故障發生率的確定。對于故障發生率的確定需要按照不同的線路故障來進行，電氣設備的故障率也就是初始故障發生的可能性大小，它是反映電力系統是否可靠的重要參數[2]。筆者采用設備狀態評分方法來對初始故障率進行確定，經過研究可以表明，兩者之間具有以下的指數關系：P=kecs上一公式中，P表示的是設備的故障率；k表示的是比例系數；C表示的是曲率系數；；S表示的是設備的狀態評分。那么要得到參數k和C的大小，只需要知道2年的設備歷史狀態評分S和設備故障率P的值就可以了。第三，對故障集中故障導致的后果程度計算。對于它的計算，包含有兩個方面的指標，即過負荷風險嚴重度指標和低電壓風險嚴重度指標。首先，過負荷風險嚴重度指標是系統中電路出現故障需要維修時，電網的薄弱環節流經線路電流的大小超出了它的額定限值，使得過負荷造成的風險。一般來說，如果流經線路的電流大于自身的額定值月80%時，就存在有過負荷的風險，如果一直增長到約1.5倍左右時，系統就會發生崩潰，這時候嚴重度可以確定為1。其次，低電壓風險嚴重指標是在輸電線路出現故障或者是檢修中某些母線電壓下降到了一定的程度后引起的風險類型，我們知道，低電壓的嚴重性主要是由母線的電壓大小來決定的，那么如果母線的電壓在標幺值以下時，就說明系統存在低電壓的風險，而且這種風險的嚴重度還會隨著電壓降低幅度的增大而指數增大；如果節點的電壓在標幺值以下的狀態，節點發電機就會直接退出運行，這個時候它的嚴重程度是1。

4.總結

電網調度在電力系統運行中發揮著重要的作用，在調度操作的最佳供電方案確定過程中，要考慮到它的安全性和經濟性要求，并結合對電網連鎖反應的靜態安全風險評估的指標，這樣也就實現了在進行調度操作中確定促進電網安全穩定運行的最佳供電方案，也就大大提高了操作票序列的合理性。

參考文獻

[1]杜剛，孟勇亮，彭暉，趙家慶，戴則梅，翟明玉.地區電網智能調度控制系統實踐與展望[J].電力系統自動化，2015，39（01）：200-205.

[2]姜惠蘭，史建昇，曾凱，鄭雙琦.基于風險的電網調度操作最佳供電路徑生成策略[J].電力系統自動化，2015，39（10）：157-162.