[发明专利]包含风电场的电力系统风险评估方法

摘要

本发明公开了一种包含风电场的电力系统风险评估方法，本发明通过系统最优直流潮流切负荷模型及N-K静态安全分析模块进行系统风险危害辨识，得到风险可能造成的后果，在进行风险量化评估，分析各种风险因素发生的概率、对电网安全和供电的影响程度，进行电网安全风险值量化。本发明具有分别从常规天气与极端天气两方面客观的评价了风电接入对系统风险指标的影响；为风电接入系统规划设计提供定性的量化指标，便于选着风电在系统中的接入点分析的特点。

主权项

一种包含风电场的电力系统风险评估方法，所述电力系统包括水电机组、火电机组和若干个系统元件；所述系统元件包括架空线、电缆线和变压器，系统元件分别与水电机组和火电机组相连接；其特征是，包括如下步骤：(1‑1)计算机设定电网安全风险参数与安全等级：在电力系统的计算机中设定按照电网切负荷百分比划分的后果严重程度值；按照一般时期、特殊时期保供电、二级保供电、一级保供电和特级保供电划分的社会影响因素值；设定架空线、电缆线及变压器的设备类型因素值A，故障类别因素值B、历史统计因素值C、天气影响因素值D、设备缺陷因素值E、检修管理因素值F、检修时间因素值G、现场施工因素值H和控制措施因素值I；(1‑1‑1)计算机设定概率值P计算公式：计算发生故障的系统元件的对应因素值的最大值，得到Amax、Bmax、Cmax、Dmax、Emax、Fmax、Gmax、Hmax和Imax；设定系统概率值P＝Amax×Bmax×Cmax×Dmax×Emax×Fmax×Gmax×Hmax×Imax；(1‑1‑2)计算机根据系统切负荷情况，得到系统后果严重程度值S；根据系统所处的社会时期及切负荷造成的社会影响，设定社会影响因素值T；设定电网安全风险后果值R＝S×T；(1‑1‑3)计算机设定系统安全风险值U＝R×P：(1‑1‑4)计算机设定若干个风险等级，并设定电网安全风险值与风险等级的对应关系；(1‑2)包含风电场的电力系统风险评估：对电网进行N‑1故障集扫描，其中，N为电网中的系统元件的总数；(1‑2‑1)若计算机通过N‑1故障集扫描的结果获得电网电量和负荷不平衡的判断，则利用步骤(1‑1‑1)至(1‑1‑3)的各个公式计算得到电网的安全风险值，并得到与安全风险值相对应的安全风险等级A1；若电网的电量和负荷不平衡，则对电网进行N‑2故障集扫描，若计算机通过N‑2故障集扫描的结果得到电网电量和负荷不平衡的判断，则利用步骤(1‑1‑1)至(1‑1‑3)的各个公式计算得到电网的安全风险值，并得到与安全风险值相对应的安全风险等级A2；计算机取A1和A2中的最大值作为电力系统所处的风险等级；(1‑2‑2)若计算机通过N‑1故障集扫描和N‑2故障集扫描均得到电量和负荷平衡的判断，则计算机设定系统的风险等级为最低一级；(1‑3)常规天气情况下，风电场接入电力系统的风险评估：计算机计算风电场的年平均输出功率，将年平均输出功率作为系统的注入功率；对电网进行N‑1故障集扫描，并重复步骤(1‑2)；(1‑4)极端天气情况下，接入风电场的电力系统风险评估：(1‑4‑1)当风电场脱网并且任1个系统元件出现故障，计算机对系统进行故障扫描；若计算机通过故障集扫描的结果得到电网电量和负荷不平衡的判断，则利用步骤(1‑1‑1)至(1‑1‑3)的各个公式计算得到电网的安全风险值，并得到与安全风险值相对应的安全风险等级A1′；当故障集扫描的结果得到电网电量和负荷平衡的判断，则安全风险等级A1′为0；(1‑4‑2)当风电场脱网并且出现2个系统元件出现故障，计算机对系统进行故障扫描；若计算机通过故障集扫描的结果得到电网电量和负荷不平衡的判断，则计算机利用步骤(1‑1‑1)至(1‑1‑3)的各个公式计算得到电网的安全风险值，并得到与安全风险值相对应的安全风险等级A2′；当故障集扫描的结果得到电网电量和负荷平衡的判断，则安全风险等级A2′为0；(1‑4‑3)当风电场脱网并且出现3个系统元件出现故障，计算机对系统进行故障扫描；若计算机通过故障集扫描的结果得到电网电量和负荷不平衡的判断，则计算机利用步骤(1‑1‑1)至(1‑1‑3)的各个公式计算得到电网的安全风险值，并得到与安全风险值相对应的安全风险等级A3′；当故障集扫描的结果得到电网电量和负荷平衡的判断，则安全风险等级A3′为0；(1‑4‑4)计算机计算A1′、A2′和A3′中的最大值，并将最大值作为系统所处的风险等级。