引言

隨著時(shí)代發(fā)展,人們對(duì)電力資源的需求越來(lái)越大,導(dǎo)致電網(wǎng)的電力輸送壓力越來(lái)越大,為保證電力的可持續(xù)輸送,提前做好電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警成了必不可少的重要環(huán)節(jié)。本文研究了電網(wǎng)的基準(zhǔn)風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算方法,根據(jù)任一段母線跳閘、任一臺(tái)主變跳閘、任一回交流線路跳閘、同塔雙回及以上線路跳閘、變電站最高電壓等級(jí)母線全失、單一變電站全失所有電壓等級(jí)母線全失、同一變電站同一電壓等級(jí)任意兩臺(tái)主變跳閘等多個(gè)條件,模擬計(jì)算電網(wǎng)網(wǎng)架可能存在的風(fēng)險(xiǎn),得出的基準(zhǔn)風(fēng)險(xiǎn)結(jié)果基本涵蓋了整個(gè)電網(wǎng)網(wǎng)架可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)情況,從而達(dá)到風(fēng)險(xiǎn)提前預(yù)警的目的,最后根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果,通過(guò)人工調(diào)整網(wǎng)架運(yùn)行方式,將電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)以及損失降到最低。

1基于可選故障條件的基準(zhǔn)風(fēng)險(xiǎn)分析

1.1任一段母線跳閘

整個(gè)網(wǎng)架的任意一段母線跳閘,考慮備自投正常情況下,通過(guò)調(diào)用BPA程序,計(jì)算出失壓站點(diǎn)、母線、損失負(fù)荷、損失用戶數(shù),根據(jù)電網(wǎng)事故事件等級(jí)判據(jù)轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)事故事件等級(jí),最后取最大的風(fēng)險(xiǎn)事故事件等級(jí)值作為本次風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算的最終事故事件等級(jí)。

1.2任一臺(tái)主變跳閘

整個(gè)網(wǎng)架的任意一臺(tái)主變跳閘,考慮備自投正常情況下,通過(guò)調(diào)用BPA程序,計(jì)算出失壓站點(diǎn)、母線、損失負(fù)荷、損失用戶數(shù),根據(jù)電網(wǎng)事故事件等級(jí)判據(jù)轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)事故事件等級(jí),最后取最大的風(fēng)險(xiǎn)事故事件等級(jí)值作為本次風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算的最終事故事件等級(jí)。

1.3任一回交流線路跳閘

整個(gè)網(wǎng)架的任意一回交流線路跳閘,考慮備自投正常情況下,通過(guò)調(diào)用BPA程序,計(jì)算出失壓站點(diǎn)、母線、損失負(fù)荷、損失用戶數(shù),根據(jù)電網(wǎng)事故事件等級(jí)判據(jù)轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)事故事件等級(jí),最后取最大的風(fēng)險(xiǎn)事故事件等級(jí)值作為本次風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算的最終事故事件等級(jí)。

1.4同塔雙回及以上線路跳閘

整個(gè)網(wǎng)架的同塔雙回及以上線路跳閘,考慮備自投正常情況下,通過(guò)調(diào)用BPA程序,計(jì)算出失壓站點(diǎn)、母線、損失負(fù)荷、損失用戶數(shù),根據(jù)電網(wǎng)事故事件等級(jí)判據(jù)轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)事故事件等級(jí),最后取最大的風(fēng)險(xiǎn)事故事件等級(jí)值作為本次風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算的最終事故事件等級(jí)。

1.5變電站最高電壓等級(jí)母線全失

整個(gè)網(wǎng)架的變電站最高電壓等級(jí)母線全失,考慮備自投正常情況下,通過(guò)調(diào)用BPA程序,計(jì)算出失壓站點(diǎn)、母線、損失負(fù)荷、損失用戶數(shù),根據(jù)電網(wǎng)事故事件等級(jí)判據(jù)轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)事故事件等級(jí),最后取最大的風(fēng)險(xiǎn)事故事件等級(jí)值作為本次風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算的最終事故事件等級(jí)。

1.6單一變電站全失所有電壓等級(jí)母線全失

整個(gè)網(wǎng)架的單一變電站全失,所有電壓等級(jí)母線全失,考慮備自投正常情況下,通過(guò)調(diào)用BPA程序,計(jì)算出失壓站點(diǎn)、母線、損失負(fù)荷、損失用戶數(shù),根據(jù)電網(wǎng)事故事件等級(jí)判據(jù)轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)事故事件等級(jí),最后取最大的風(fēng)險(xiǎn)事故事件等級(jí)值作為本次風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算的最終事故事件等級(jí)。

1.7同一變電站同一電壓等級(jí)任意兩臺(tái)主變跳閘

整個(gè)網(wǎng)架的同一變電站同一電壓等級(jí)任意兩臺(tái)主變跳閘,考慮備自投正常情況下,通過(guò)調(diào)用BPA程序,計(jì)算出失壓站點(diǎn)、母線、損失負(fù)荷、損失用戶數(shù),根據(jù)電網(wǎng)事故事件等級(jí)判據(jù)轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)事故事件等級(jí),最后取最大的風(fēng)險(xiǎn)事故事件等級(jí)值作為本次風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算的最終事故事件等級(jí)。

2基準(zhǔn)風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算建模及應(yīng)用

2.1整體流程

根據(jù)基準(zhǔn)風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算條件,獲取設(shè)備故障集,調(diào)用PSD二BPA電力系統(tǒng)分析程序,計(jì)算出設(shè)備故障前的潮流結(jié)果。之后再退運(yùn)DAT網(wǎng)架文件對(duì)應(yīng)的故障設(shè)備集合,重新進(jìn)行潮流計(jì)算,最后通過(guò)對(duì)比前后兩個(gè)潮流計(jì)算結(jié)果,根據(jù)事故事件等級(jí)判據(jù)計(jì)算、轉(zhuǎn)換成系列的事故事件等級(jí)結(jié)果。具體步驟如下:

（1)計(jì)算設(shè)備故障前的潮流結(jié)果:

（2)計(jì)算設(shè)備故障后的潮流結(jié)果:

（3)調(diào)用治愈程序判斷DAT文件是否收斂:如果步驟（2)中導(dǎo)致DAT文件不收斂,則通過(guò)調(diào)用治愈程序自動(dòng)調(diào)整網(wǎng)架結(jié)構(gòu),直到文件收斂,重復(fù)步驟（2),再次計(jì)算設(shè)備故障后的潮流結(jié)果:

（4)對(duì)比前后兩個(gè)潮流結(jié)果,根據(jù)事故事件等級(jí)判據(jù)計(jì)算、轉(zhuǎn)換成系列的事故事件等級(jí)結(jié)果,并取最大值作為本次風(fēng)險(xiǎn)的最終事故事件等級(jí)。

2.2具體說(shuō)明

備自投:類似設(shè)備的備用開(kāi)關(guān),當(dāng)故障發(fā)生后,可以跳過(guò)開(kāi)斷設(shè)備備自投來(lái)調(diào)整網(wǎng)架運(yùn)行方式。

治愈程序:當(dāng)DAT文件不收斂時(shí),通過(guò)捕獲BPA程序的報(bào)錯(cuò)信息,合上對(duì)應(yīng)設(shè)備的備自投或者刪除形成的子系統(tǒng),使DAT文件收斂。

3算例分析

下面以某110kV變電站舉例說(shuō)明,如圖1所示,模擬"單一變電站全失所有電壓等級(jí)母線全失"條件下的基準(zhǔn)風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算過(guò)程和結(jié)果。

(1）設(shè)備故障前對(duì)DAT網(wǎng)架文件進(jìn)行潮流計(jì)算:計(jì)算出網(wǎng)架的總負(fù)荷、線路潮流、設(shè)備過(guò)載信息、計(jì)算結(jié)果是否收斂,分別如圖2、圖3、圖4、圖5所示。某變電站對(duì)應(yīng)的BPA卡片信息如圖6所示。

(2）退運(yùn)故障設(shè)備集,重新計(jì)算潮流,詳細(xì)的退運(yùn)設(shè)備結(jié)果如圖7所示。

(3）判斷DAT網(wǎng)架文件是否收斂,不收斂則調(diào)用治愈程序,直到DAT網(wǎng)架文件收斂,重復(fù)步驟(2）。

導(dǎo)致潮流結(jié)果不收斂的原因是:該變電站的全部母線被退運(yùn)后,關(guān)聯(lián)的主變、線路也要被退運(yùn)。DAT不收斂結(jié)果導(dǎo)致PsD-BPA電力系統(tǒng)分析程序拋異常信息,如圖8所示。

(4）對(duì)比前后兩個(gè)潮流結(jié)果,計(jì)算分析出本次事件對(duì)應(yīng)的事故事件風(fēng)險(xiǎn)等級(jí),包括:負(fù)荷損失、負(fù)荷損失比例、失壓用戶數(shù)、失壓站點(diǎn)、失壓母線等,取最大值作為本次故障的最終事故事件等級(jí)。詳細(xì)的基準(zhǔn)風(fēng)險(xiǎn)結(jié)果如圖9所示。

4結(jié)語(yǔ)

本文基于模擬條件的基準(zhǔn)風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算研究,通過(guò)七大類型的基準(zhǔn)風(fēng)險(xiǎn)條件模擬計(jì)算電網(wǎng)網(wǎng)架風(fēng)險(xiǎn),探討了電網(wǎng)基準(zhǔn)風(fēng)險(xiǎn)的計(jì)算原理和實(shí)現(xiàn)過(guò)程,通過(guò)七大基準(zhǔn)風(fēng)險(xiǎn)條件模擬計(jì)算出來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)結(jié)果,基本涵蓋了整個(gè)電網(wǎng)網(wǎng)架中主變、母線、線路等設(shè)備故障時(shí)可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)情況,達(dá)到了風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警目的。最后,根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果,通過(guò)人工調(diào)整網(wǎng)架運(yùn)行方式,將電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)以及損失降到最低。