基于风险理论的电力系统运行安全评估分析

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随着电力系统规模、容量、输送距离的日益增大,电力系统的运行可靠性问题日益突出,尤其是传统的可靠性评估只能反映使系统运行的长期可靠性水平,无法准确预测电网短期内发生故障的可能性和严重程度,因此有必要研究短期的风险评估理论,以满足电力系统短期可靠性评估的需要。  本文首先介绍了电力系统可靠性评估过程中选择系统状态的方法:状态枚举法和模拟法。二者的区别在于获得系统随机状态及其概率分布方法的不同。状态枚举法釆用枚举故障状态的方式获取系统的随机状态,并解析计算故障状态的概率分布;模拟法通常指蒙特卡罗法,通过随机抽样获取系统的随机状态,基于样本统计随机状态发生的频率,进而估计系统随机状态的概率。  然后详细介绍了传统长期可靠性评估的元件模型,结合系统运行可靠性评估的特点,提出了元件时间相依的实时可靠性模型,即基于马尔柯夫过程的元件瞬时状态概率;同时并对基于实时运行条件对元件的停运因素进行了分析,并给出了基于停运因素实时停运率的计算表达式。  接着介绍了系统状态分析的基本环节:系统的潮流计算、发电再调度和削减负荷理论,为系统的可靠性评估过程提供理论基础。参照系统传统的可靠性指标,制定了评价系统运行可靠性的指标体系:期望切负荷指标、越限指标和系统的状态指标。这些指标可反映短期内系统发生故障的概率及故障的严重程度,完整描述了系统的实时运行风险水平。  最后以一个实际工程系统为具体算例验证了本文所提元件运行可靠性模型及运行可靠性指标的有效性,可描述系统的短期运行风险。
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