一种电力系统的稳定运行状况评估方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电力系统的稳定运行状况评估方法，包括：（1）建立电力系统运行状况评估指标体系；（2）计算电力系统运行状况评估指标体系中的指标；（3）根据电力系统运行状况评估指标体系建立神经网络模型，并对神经网络模型进行求解，算出电力系统的运行状态值；（4）比较运行状态值和预设的稳定运行阈值，得出电力系统的所处的稳定运行等级，并根据稳定运行等级做出状态预警和提供检修策略。本发明专利技术通过建立电力系统运行状况评估指标体系，并依据电力系统运行状况评估指标体系，对电力系统进行实时评价。本发明专利技术通过神经网络模型，大为简化了对电力系统运行状况评估指标体系构筑研究模型的过程，减少了计算量，并且误差小，贴近实际应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力领域，具体是一种电力系统的稳定运行状况评估方法。
技术介绍
随着电力系统的不断发展，系统规模越来越大，结构越来越复杂，任何事故都可能给电力系统带来严重危害，甚至给整个社会带来巨大危害。因此，及时发现影响电力系统安全运行风险，及早采取应对措施，对保证电力系统安全运行和对用户的可靠供电十分重要。为避免电力系统发生停电事件，尤其是连锁故障导致的大规模停电事故，必须建立完整的电力系统运行状况评估指标体系，并在此基础上对电力系统进行建模计算各项指标，这对于保障电力系统安全稳定运行，防止系统发生潮流越限、电压崩溃和连锁故障等事故具有重要意义。现有的电力系统运行状况评估方法较为复杂，导致其运行效率低，因此，如何简明高效的评判电力系统的运行状态，让运维人员能够根据其评价结果进行相应的目标明确的动态巡维，成为本
有待解决的一个问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种简明高效的电力系统的稳定运行状况评估方法。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种电力系统的稳定运行状况评估方法，包括以下步骤：（1）建立电力系统运行状况评估指标体系；（2）计算电力系统运行状况评估指标体系中的指标；（3）根据电力系统运行状况评估指标体系建立神经网络模型，并对神经网络模型进行求解，算出电力系统的运行状态值；（4）比较运行状态值和预设的稳定运行阈值，得出电力系统的所处的稳定运行等级，并根据稳定运行等级做出状态预警和提供检修策略。作为本专利技术进一步的方案：所述电力系统运行状况评估指标体系包括：系统静态电压失稳风险指标、系统电压越限风险指标、系统潮流过载风险指标和系统连锁故障风险指标。作为本专利技术进一步的方案：所述步骤（2）中指标的计算，包括：调查电力系统在日常运行状态下的可靠性数据，求取各元件的故障概率；调查电力系统在检修状态下的可靠性数据，求取各元件的故障概率。作为本专利技术进一步的方案：所述可靠性数据包括强迫停运率、非计划停运次数、非计划停运时间、计划停运次数和计划停运时间；所述元件包括线路、母线、变压器和断路器；并通过马尔柯夫元件模型求取各元件在日常运行和检修状态下的故障概率。作为本专利技术进一步的方案：所述步骤（2）中，指标的计算，还包括：利用静态电压稳定性和切负荷来进行电力系统运行状况评估指标体系中指标的计算。作为本专利技术进一步的方案：对于系统连锁故障风险指标，采用蒙特卡洛模拟法对连锁故障仿真模型进行分析；对于系统潮流过载风险指标、系统电压越限风险指标和系统静态电压失稳风险指标，采用解析法进行分析，分别计算系统设备的N-1和N-2等事件给系统带来的影响及事件发生的概率。作为本专利技术进一步的方案：还采用风险价值理论对系统连锁故障风险进行量化，计算连锁故障的损失和发生概率。作为本专利技术进一步的方案：所述步骤（3）包括：以评价电力系统运行状况评估指标体系的指标数量为神经网络模型的输入层的节点数，设定神经网络模型的输出层的节点为电力系统的运行状态值；设置神经网络模型的隐含层的初始节点数，并采用试凑法求解出误差最小时对应的隐含层的节点数，确定隐含层的节点数；根据公式，求解出电力系统的运行状态值，式中，y为运行状态值，g表示选用的函数，m为输入层节点数，n为隐含层节点数，xi为输入量，wij为输入层与隐含层之间的链接权，vj为隐含层和输出层之间的链接权，bj为隐含层的偏置权，b为输出层的偏置权，e为误差值，t为目标输出值。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术通过研究影响电力系统稳定运行的事件，从电力系统可能存在的潮流越限、电压越限、电压失稳和连锁故障等危害其运行安全的事件建立电力系统运行状况评估指标体系，并依据电力系统运行状况评估指标体系，对电力系统进行实时评价，根据其评价结果判断属于稳定运行的何种区间，以此确定当前的电力系统运行状况评估指标体系的运行状态，由此运维人员可进行相应的目标明确的动态巡维，提升电力系统运行状况评估指标体系运行的稳定性，有效降低电力系统运行状况评估指标体系的故障概率，保证电网的安全稳定运行。本专利技术通过神经网络模型，大为简化了对电力系统运行状况评估指标体系构筑研究模型的过程，减少了计算量，并且误差小，贴近实际应用。附图说明图1是电力系统的稳定运行状况评估方法的流程简图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，本专利技术实施例中，一种电力系统的稳定运行状况评估方法，包括以下步骤：（1）建立电力系统运行状况评估指标体系。该电力系统运行状况评估指标体系涵盖了系统潮流过载风险指标、系统电压越限风险指标、系统静态电压失稳风险指标和系统连锁故障风险指标。这些风险指标定量地衡量了系统各种故障事件发生概率及故障损失。（2）计算电力系统运行状况评估指标体系中的指标。首先调查电力系统在日常运行状态下的可靠性数据，求取各元件的故障概率；调查电力系统在检修状态下的可靠性数据，求取各元件的故障概率。其中可靠性数据包括强迫停运率、非计划停运次数、非计划停运时间、计划停运次数和计划停运时间；所述元件包括线路、母线、变压器和断路器；并通过马尔柯夫元件模型求取各元件在日常运行和检修状态下的故障概率。接着利用静态电压稳定性和切负荷来进行所述指标的计算。对于系统潮流过载风险指标、电压越限风险指标和静态电压失稳风险指标，本文采用解析法进行分析，分别计算系统设备的N-1和N-2等事件给系统带来的影响及事件发生的概率。对于系统连锁故障风险指标本文采用蒙特卡洛模拟法对连锁故障仿真模型进行分析，并应用金融领域的风险价值（VaR）理论对风险进行量化，计算连锁故障的损失和发生概率。连续潮流（CPF）是电力系统静态电压稳定分析的一种重要方法。连续潮流法通过一种预测-校正方案寻找因负荷增长而变化的电压路径，逐步增加系统负荷直到系统达到静态电压稳定极限。如图1所示，从基本负荷开始，根据切线原则预测下一个运行点的位置，该预测被Newton-Raphson方法所校正，有效消除了PV曲线鼻点处潮流雅克比矩阵奇异的数值问题。该方法在潮流方程中引入负荷参数λ：0≤λ≤λcr（1）式中，λ＝0表示系统负荷为基本负荷，λ＝λcr表示系统达到静态电压稳定极限时的负荷。潮流方程表示如下：（2）（3）其中，PGi＝PGi0（1+λkGi）（4）PLi＝PLi0（1+λkLi）（5）QLi＝QLi0（1+λkLi）（6）式中，kLi、kGi分别为负荷参数λ变化时，第i条母线负荷或发电机出力变化的比率，PGi0是初始状态母线i上的发电机出力，PLi0、QLi0是初始状态母本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力系统的稳定运行状况评估方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）建立电力系统运行状况评估指标体系；（2）计算电力系统运行状况评估指标体系中的指标；（3）根据电力系统运行状况评估指标体系建立神经网络模型，并对神经网络模型进行求解，算出电力系统的运行状态值；（4）比较运行状态值和预设的稳定运行阈值，得出电力系统的所处的稳定运行等级，并根据稳定运行等级做出状态预警和提供检修策略。

【技术特征摘要】
1.一种电力系统的稳定运行状况评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）建立电力系统运行状况评估指标体系；
（2）计算电力系统运行状况评估指标体系中的指标；
（3）根据电力系统运行状况评估指标体系建立神经网络模型，并对神经网络模型进行求解，算出电力系统的运行状态值；
（4）比较运行状态值和预设的稳定运行阈值，得出电力系统的所处的稳定运行等级，并根据稳定运行等级做出状态预警和提供检修策略。
2.根据权利要求1所述的电力系统的稳定运行状况评估方法，其特征在于，所述电力系统运行状况评估指标体系包括：系统静态电压失稳风险指标、系统电压越限风险指标、系统潮流过载风险指标和系统连锁故障风险指标。
3.根据权利要求1所述的电力系统的稳定运行状况评估方法，其特征在于，所述步骤（2）中指标的计算，包括：调查电力系统在日常运行状态下的可靠性数据，求取各元件的故障概率；调查电力系统在检修状态下的可靠性数据，求取各元件的故障概率。
4.根据权利要求3所述的电力系统的稳定运行状况评估方法，其特征在于，所述可靠性数据包括强迫停运率、非计划停运次数、非计划停运时间、计划停运次数和计划停运时间；所述元件包括线路、母线、变压器和断路器；并通过马尔柯夫元件模型求取各元件在日常运行和检修状态下的故障概率。
5.根据权利要求3所述的电力系统的稳定运行状况评估方法，其特征在于，所述步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏光，王强，杨志伟，李腾飞，尉永，杨宝勇，刘少敏，毕研兵，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网山东禹城市供电公司，
类型：发明
国别省市：北京;11