城市电网风险评估研究.docx

《城市电网风险评估研究.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《城市电网风险评估研究.docx（27页珍藏版）》请在第一文库网上搜索。

1、城市电网风险评估研究摘要IAbstractII1绪论11.1 研究背景及意义11.2 国内外研究现状21.3 本文的主要研究内容32电力系统风险评估42.1 风险的基本概念42.2 电力系统的风险评估42.2.1停运模型52.2.2状态的选取方法72.2.3风险指标82. 3风险评估的优点83城市电网风险评估方法103. 1状态持续时间抽样法103.1 .1状态持续时间抽样法步骤103.2 .2算例分析123.3 嫡权法133.2.1获取风险指标133.2.2算例分析153.3表格法163.3.1获取风险指标163.3.2算例分析174结论19参考文献20ContentsAbstractIAb

2、stractII1 Introduction11. 1BackgroundandSignificance11. 2Researchstatus22. 3Themaincontentsofthisartic1e32SystemRiskAssessmentPower42. 1Thebasicconceptofrisk42. 2Riskassessmentofthepowersystem42. 2.1OutageMode153. 2.2Se1ectionMethodstatus72. 2.3RiskIndicators83. 3Advantagesriskassessment83CityPowerR

3、iskAssessment103. 1Statethedurationofsamp1ing103. 1.1Statethedurationofthesamp1ingmethodstep104. 1.2CasesOperators123.2Entropy1aw133.2.1GetRiskIndicators133.2.2CasesOperators153.3Tabu1armethod163.3.1GetRiskIndicators163.3.2CasesOperators174Conc1usion19References20城市电网风险评估研究摘要：城市电网是国家电网的重要组成部分，是大电网与用

4、户之间的接口，它和人们的生活有着非常密切的联系，所以保证城市电网的稳定安全运行是很重要的。本文以风险原理为基础，提出对城市电网进行运行的风险评估，并对城市电网运行风险评估的不同方法进行研究。实现了实时和对未来不同负荷状态不同运行状态下的电网风险量化评估，同时给出辅助决策信息。本文基于状态枚举法和分析对比蒙特卡洛模拟法，结合城市电网的实际状况，采用状态枚举法进行风险评估。在建立元件停运模型的时候，与设备状态评估相结合，使元件模型与实际情况更加复合。对电网进行静态安全分析时,考虑到城市电网中自动装置动作的情况,从而使分析结果更合理。关键词：城市电网状态枚举法蒙特卡洛模拟法运行风险评估检修计划The

5、citygridriskassessmentstudy(Mechanica1&E1ectrica1EngineeringCo11egeofShandongAgricu1tura1University,Taian,Shandong271018)AbstractUrbanpowernetworkisanimportantpartofthenationa1powergridandistheinterfacebetweentheuserandthegrid.Ithasaveryc1osere1ationshipwiththe1ivesofcitizens,sotoensurethesafeandsta

6、b1eoperationofurbanpowernetworkisveryimportant.Thispaper,basedontheprincip1eofrisk,assessestheriskofoperatingurbanpowergrid,aswe11asdeve1opstheurbanpowergridriska1armandauxi1iarydecisionsystem,andassessestheoperationriskofacertainurbanareagrid.Thepapersuccessfu11yrea1izestherea1timeandriskassessment

7、forpowernetworkunderdifferent1oadstateandprovidesassistantdecisioninfonation.Basedonthestateenumerationmethodandtheana1ysisandcomparisonMonteCar1osimu1ation,combiningtheactua1situationofurbanpowernetwork,thepaperusesstateenumerationmethodforriskassessment.Whenestab1ishingthecomponentofoutagemode1,th

8、estateeva1uationoftheequipmentshou1dbeconsideredtomakethecomponentmode1andtheactua1situationmorecomp1ex.Whenana1yzingthestaticpowernetwork,theactionoftheautomaticdeviceinthecityisconsidered.Asamatteroffact,theresu1tsaremorereasonab1e.Keywords:urbanpowernetwork;stateenumeration;MonteCar1osimu1ation;r

9、unningriskassessment;maintenancep1an1绪论11研究背景及意义近几年来，伴随着工业和经济的发展与增长，电力系统也有了新的发展。“大机组、远距离、高电压、新技术、大容量”是当代电力系统发展的趋势。当代电力系统的系统容量和设备容量都越来越大，系统的电压等级也越来越高，以地区间电网相互联系为目的的高压、特高压输电技术和灵活交流输电技术等众多新技术逐步应用到电力系统当中。由于以上这些因素的影响，从而使电力系统的规模越来越大，结构更加复杂。复杂的电力网络的形成，确实大大的提高了系统的运行效率，但同时也使系统运行的不确定性增加了，导致系统扰动影响的范围更大，系统事故产生的

10、后果也更严重。近年来，国内外大范围停电事故多次发生，从而引起了国内工业、学术界的密切关注。1996年7到8月，美国西部连续发生了两次大范围停电事故，中断了美国西部11个州400多万人的电力供应。2003年8月，美国加拿大电网发生了大范围停电事故，涉及了超过5000万人口的供电范围，成为美加历史上范围最大的停电事故。除此之外，2003年夏秋接连发生了英国伦敦大规模停电事故、瑞典丹麦大规模停电事故、意大利全国大规模停电事故等多起重大型停电事故。2005年5月莫斯科的大型停电事故波及25个城市，停电时间长达29个小时，影响到了约150-200万人的正常用电。我国也有过这方面的惨痛经历，2005年9月

11、我国海南省发生电网崩溃造成大规模停电。2006年7月，我国河南省五百千伏嵩郑两回线路跳闸，造成豫中、豫西地区部分220千伏线路过载跳闸，影响了正常供电。这些大规模停电造成了巨大的经济损失和社会影响，引发了世界各国的广泛关注，同时也引起了我们对电网安全运行重要性的深入思考。时至今日，我国的电力系统已逐步发展成为一个超大规模的复杂系统，进入了大电网、大机组和高电压的时代。电网规模一步步扩大，全国联网的格局也基本形成，东北与华北、华中与华东、华北与华中、华中与南方、华中与西北电网都已经实现了互联。但是，任何事情都是有利又有弊的，在超大规模的电力系统虽然给社会和人民的生活带来了巨大利益，但同时也潜存着

12、巨大的风险。就我国当前电网来说，还存在以下问题：(1)电网建设长期滞后，近几年来我国虽然加大了对电网建设的投入，实施了城乡电网改造等电网建设工程，但是由于用电增长太快，电网建设依然不能满足用户需要。(2)我国正处于全国电力联网初期阶段，各个网络的联系要经过一个由弱到强的过程，交流电弱联系系统的安全稳定问题非常突出，在某些运行方式下可能引发低频振荡。(3)电磁环网问题对输电能力的发挥有一定的影响。有部分电网500kV网架薄弱，在保证电网可靠性的情况下，只能采用500kV与220kV电磁环网运行，从而使输电断面的稳定性水平大大降低，导致50OkV电网不能充分发挥其应有的效益。(4)电网的无功补偿容

13、量不足，并且没能实现分层分区平衡，从而市电压质量受到影响，导致部分电网电压的波动幅度较大。(5)负荷中心电源支撑不足，受端电网的有功和无功都不充足，从而使电网的安全运行受到了影响。(6)二次系统存在安全隐患。由于我国电网一次系统较为薄弱，相应要强化二次系统才能保证电网安全。因此，电网安全对二次系统可靠性的要求较高，且依赖性较强,二次系统一旦出现问题，容易造成电网事故。(7)电网安全运行受到外力破坏的威胁，。据统计，城市中70%的输电设备故障是由外力破坏造成的。(8)部分装备质量不高，在一定程度上影响了电网的安全、可靠、高效和灵活运行。由于以上的这些因素，致使电网运行存在很大的不安全性。因而，开

14、展更多电力系统安全防御领域的工作是非常有必要的。通过对电力系统的安全分析，能够全面、及时地找到电力系统的脆弱点和薄弱区域，从而进一步提出防御和改进措施，进而有效地防止电力事故的发生和扩大。电力系统安全的评估方法已逐步成为业内工作、技术人员关注的研究方向。1.2国内外研究现状国内外学者很长时间以来就开始了对电力系统安全评估领域的研究，从20世纪60年代起，经历了大致三个阶段:传统的确定性评估方法、概率性评估方法和风险评估方法网出现得最早的是确定性评估方法，研究成果也已经非常成熟，在电力工业中早已运用的非常广泛。这种方法是在预期故障发生的情况下，研究电力系统的可靠水平。常用的系统N-I或N-K安全

15、性检验，就是这种方法。即当任意一个电气元件(如发电机、变压器、线路)退出运行时，分析系统状态，检验系统是否发生越限等现象。这一方法的判断逻辑是，如果系统能够在这些状态下正常运行，那么系统在严重程度较低的运行状态下都应能安全可靠的运行。这种方法是在给定系统的参数、拓扑、运行及扰动方式等情况下对电网进行安全性评估，没有考虑其他不同的运行条件和可能发生的事故，对事故的选择也有一定的任意性。由于该方法大部分情况下只重视最严重的事故，往往使得评估结果过于保守。概率性评估方法是通过元件故障和修复的历史统计值，计算得到系统和节点运行的参数变化区间和风险指标，进而给出一个较为全面和客观的对系统的可靠性的评价。概率性评估方法克服了确定性评估方法的不足之处，但对于不同事故所造成的后果的严重程度往往不能加以区别，即不能考虑到事故造成的经济损失，经济与安全两者之间的关系没有得到很好的协调。风险评估方法是近年来在电力系统专业中提出的一种新方法，是基于确定性评估方法与概率性评估方法的发展与提升，针对这两种方法中存在的不足，风险评估方法从风险的角度来评估系统的安全问题，将事故发生的概率与其导致的后果相结合，定量地反映系统的安全性。得到的风险指标对事故的结果加以具体指标的量化，从而客观直接的反映了发生故障的概率和发生故障的严重性。风险指