基于馬爾科夫鏈的電力系統運行可靠性快速評估

劉怡芳

摘 要：為了進一步促進相關效益的提升，需要作業人員提升電力系統運行的安全性和可靠性?；诖?，著重分析了電力體系的可靠性，并對基于馬爾科夫鏈的電力運行可靠性分析模型的內涵進行了全面分析，從而為相關單位提供借鑒，確保準確評估電力系統的運行可靠性。

關鍵詞：馬爾科夫鏈；電力系統；快速評估；安全控制

中圖分類號：TM732 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.08.110

1 電力系統狀態劃分

目前，我國的電力部門在進行電力系統運行可靠性的評價過程中，往往依據不同類別的可靠性準則進行相關的操作，并進行不同狀態的劃分?；诖耍瑸榱诉M一步促進電力系統運行可靠性評判作業的有效開展，需要作業人員加強對評判準則的進一步明確和劃分。

一般情況下，作業人員在實際的操作過程中往往將電力系統的運行狀況劃分為2種：正常狀態以及風險狀態。此后，隨著相關研究的進一步深化，電力系統的正常狀態又進一步被劃分為健康狀態（Healthy）以及臨界狀態（Marginal）。總體而言，電力系統運行狀態劃分的細致性能對安全控制起到較強的指導意義。

基于此，在進行相關問題分析的過程中，將電力系統運行狀態劃分為3種：正常狀態、事故狀態以及風險狀態。所謂的“正常狀態”，指的是電力系統在運行的過程中不存在元件故障，且滿足“N-1”的相關要求；事故狀態指的是電力系統在運行的過程中出現一定的元件故障，且會導致暫時性的停電，不利于系統的穩定運行；風險狀態指的是電力系統中的某些約束無法得到滿足，進而對系統的安全性、穩定性造成一定的影響。一般而言，電力系統在風險狀態下往往需要耗費較長的時間才能恢復，嚴重阻礙了系統的高效運行和運行效率。

2 電力系統的馬爾科夫鏈模型

2.1 電力系統三狀態模型

一般而言，電力系統運行三狀態模型的狀態空間為E={1，2，3}。該模型狀態轉移的流程示意圖如圖1所示。

不僅如此，通過對于π（0）以及狀態轉移概率矩陣π的了解以及掌握，作業人員在實際的作業處理過程中能夠以此為基礎，實現對于未來每隔4 t時間間隔后電力系統狀態分布的穩態值的了解以及掌握。

2.3 電力系統平穩狀態概率

一般情況下，當時間間隔的數量n→∞時，電力系統的運行狀態則會保持在某一穩定值的區域內，而這一數值就被稱之為電力系統的平穩狀態概率，亦或是長期狀態概率。關于電力系統平穩狀態概率的表達式，具體內容如下：

3 案例分析

為了進一步論述基于馬爾科夫鏈的電力系統運行可靠性快速評估的有效性，筆者借助RBTS 6節點電網進行了相關的測試。在實際的分析過程中，需要試驗人員借助序貫蒙特卡羅方法對RBTS 6節點系統進行了8 000次模擬分析。關于分析所得的數據，具體內容如表1所示。

通過對于上述的數據進行分析可以得知，電力系統狀態轉移概率的解析值與蒙特卡羅模擬結果獲得的統計具有一致性，其誤差在蒙特卡羅模擬誤差范圍內。而這一現象的出現則能有效說明電力系統狀態的隨機過程具有馬爾科夫性。

4 結束語

為了進一步促進電力系統的高效運行，相關單位在操作過程中加強了對于基于馬爾科夫鏈的電力系統運行可靠性快速評估。基于此，本文主要分析了電力系統狀態劃分、電力系統的馬爾科夫鏈模型，并就此開展了相關的案例分析。隨著相關措施的落實到位，我國的電力事業必將獲得長足發展，帶動相關效益的提升。

參考文獻

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[2]孫榮富，程林，孫元章.瞬時狀態概率和方差減少技術在短期可靠性評估中的應用[J].中國電機工程學報，2014（28）.

〔編輯：張思楠〕