[发明专利]基于实用动态安全域的输电系统的动态安全风险评估与优化方法

摘要

本发明公开了一种基于实用动态安全域的输电系统动态安全风险评估与优化方法，其中：风险评估方法是通过建立基于实用动态安全域的动态不安全风险评估模型，在动态不安全风险计算中计及了系统安全控制措施和节点注入功率的不确定性对风险的影响；风险优化方法是通过确定和划分预想事故集合Γ＝Γ₁∪Γ₂，进行风险控制优化，建立针对主导预想事故集的风险控制的最优化模型。风险评估模型在输电系统动态风险评估中能够计及节点注入功率的不确定性，极大地降低动态安全风险评估的计算量。动态风险优化模型针对采取控制措施前的期望运行点和安全控制预想事故集Γ₁中的预想事故，实现综合控制措施的优化计算。优化计算结果可用于进行预防控制和紧急控制决策的指导。

主权项

1.一种基于实用动态安全域的输电系统动态安全风险评估方法，通过建立基于实用动态安全域的动态不安全风险评估模型，在动态不安全风险计算中计及系统安全控制措施和节点注入功率的不确定性对风险的影响，该方法包括如下步骤：步骤1：从EMS采集所需要的电力系统数据，进行事故扫描确定动态安全风险评估的初始预想事故集；步骤2：基于采集到的电力系统数据和预想事故集中的每个既定预想事故，求取实用动态安全域的临界超平面系数；步骤3：按照事故对系统动态不安全概率的贡献作为排序指标进行排序，将初始预想事故集中事故的动态不安全概率与动态不安全概率截断阈值ε进行比较，去除小于动态不安全概率截断阈值的事故，得到如下定义的主导预想事故集ΓΓ：＝{Ei|Pr(DIS ∩Ei)≥ε}式中应用超平面形式的实用动态安全域计算动态不安全概率，Ei为预想事故集合中的第i个事故发生的事件；DIS表示系统动态不安全；步骤4：将主导预想事故集Γ继续划分为两部分，其中一部分需要采取预防控制措施或紧急控制措施的事故，以保证该预想事故集中的事故发生后系统是动态安全的，这些事故构成安全控制事故集Γ1；集合Γ中不采取预防控制或紧急控制措施的其它事故构成无安全控制事故集Γ2，再根据采取安全控制措施的不同，将安全控制事故集Γ1进一步划分为两个子集，预防控制稳定事故集Γ1p和紧急控制稳定事故集Γ1e，对Γ1p中的事故采取预防控制措施保证暂态稳定，对Γ1e中的事故采取紧急控制措施保证暂态稳定。Γ1p和Γ1e 的定义为${\Gamma }_{1p}:=\left\{E_i\right|y=y_0+\zeta \in {\Omega }_d\left(E_i\right),\forall i\in {\Gamma }_1\}$ {\Gamma }_{1e}:=\left\{E_i\right|y=y_0+\zeta \in {\Omega }_d(E_i,e_i),\forall i\in {\Gamma }_1\}式中\Omega d(Ei)为事件Ei的基本实用动态安全域，ei为针对事件Ei采取的紧急控制措施，\Omega d(Ei，ei)为采取紧急控制措施ei后的扩展实用动态安全域，y＝y0+\zeta 为再调度后的节点有功注入向量，y0为再调度前的节点有功注入功率向量，\zeta 为再调度功率向量；其中再调度是指采取预防控制/紧急控制措施；集合\Gamma 1p和\Gamma 1e是针对注入功率向量y0的期望值所确定的，其中y0是随机向量。步骤5：计算动态不安全风险计及节点注入功率不确定性的影响后，系统动态不安全风险由下式计算$ R\left(y\right)=\underset{E_i\in \Gamma }{\Sigma }\mathrm{Pr}(\mathrm{DIS}\cap E_i)\mathrm{Im}(y,E_i)={\mathrm{Im}}^{\mathrm{pre}}\left(y\right)+\underset{E_i\in {\Gamma }_{1e}}{\Sigma }\mathrm{Pr}\left(E_i\right){\mathrm{Im}}^{\mathrm{emer}}(E_i,e_i)$ +\underset{E_i\in \Gamma }{\Sigma }\mathrm{Pr}\left(E_i\right)\mathrm{Pr}\left(\mathrm{DIS}\right|E_i){\mathrm{Im}}^{\mathrm{out}}\left(E_i\right)式中前两项为针对预想事故集合\Gamma 1p和\Gamma 1e中的事故分别采取预防控制和紧急控制措施的期望控制成本，其根据控制前的期望注入功率计算，第三项为计及节点注入功率不确定性后安全控制无效的影响，其中第三项的计算采用实用动态安全域(PDSR)的临界超平面计算。$$$$