电力系统薄弱环节的改善方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种电力系统薄弱环节的改善方法和系统，该方法包括如下步骤：读取电力系统参数，计算不能满足电力系统负荷需求的故障事件对应的可靠性参数，并确定故障事件发生时电力系统中各元件分摊的所述可靠性参数；根据故障事件对应的可靠性参数以及各元件分摊的可靠性参数，确定各个元件的可靠性跟踪参数；根据所述可靠性跟踪参数的大小，确定电力系统中属于薄弱环节的元件；成电力系统的风险改善方案；比较各个所述风险改善方案的LCC参数的大小，确定用于对所述电力系统的薄弱环节进行改善的最优风险改善方案。本发明专利技术既能实现对电力系统薄弱环节的改善，提高电力系统的可靠性，又能够有效地降低成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电网风险控制领域，特别是涉及一种电力系统薄弱环节的改善方法和系统。
技术介绍
随着国民经济的发展，人们对电力的依赖越来越深，任何短时间的停电或电力质量的下降都会对生产和生活带来影响。电力工业作为公用事业，其供电的安全可靠性及符合要求的电力质量成为日益重视的问题。因此，对电力系统进行可靠性评估，辨识薄弱环节，并对薄弱环节进行改善，对于提高电力系统的可靠性、提高经济和社会效益等都具有十分重要的意义。
技术实现思路
基于此，为解决现有技术中的问题，本专利技术提供一种电力系统薄弱环节的改善方法和系统，能够快速辨识电力系统中的薄弱环节，并能以低成本实现对薄弱环节的改善，提高电力系统的可靠性。为实现上述目的，本专利技术实施例采用以下技术方案：一种电力系统薄弱环节的改善方法，包括如下步骤：读取电力系统参数，计算不能满足电力系统负荷需求的故障事件对应的可靠性参数，并确定所述故障事件发生时电力系统中各元件分摊的所述可靠性参数；根据所述故障事件对应的可靠性参数以及各元件分摊的所述可靠性参数，确定各个元件的可靠性跟踪参数；根据所述可靠性跟踪参数的大小，确定所述电力系统中属于薄弱环节的元件；通过在所述电力系统中对所述属于薄弱环节的元件进行增设或增容，生成电力系统的风险改善方案；计算各个所述风险改善方案的LCC参数，并比较各个所述风险改善方案的LCC参数，确定用于对所述电力系统的薄弱环节进行改善的最优风险改善方案。本专利技术还提供一种电力系统薄弱环节的改善系统，包括：读取模块，用于读取电力系统参数；第一计算模块，用于根据所述电力系统参数计算不能满足电力系统负荷需求的故障事件对应的可靠性参数，并确定所述故障事件发生时电力系统中各元件分摊的所述可靠性参数；第二计算模块，用于根据所述故障事件对应的可靠性参数以及各元件分摊的所述可靠性参数，确定各个元件的可靠性跟踪参数；确定模块，用于根据所述可靠性跟踪参数的大小，确定所述电力系统中属于薄弱环节的元件；生成模块，用于通过在所述电力系统中对所述属于薄弱环节的元件进行增设或增容，生成电力系统的风险改善方案；第三计算模块，用于计算各个所述风险改善方案的LCC参数；改善模块，用于比较各个所述风险改善方案的LCC参数，确定用于对所述电力系统的薄弱环节进行改善的最优风险改善方案。基于上述技术方案，本专利技术能快速给出各元件对电力系统不可靠性贡献的大小，依此确定引起系统不可靠的主要元件，辨识电力系统的薄弱环节，得到各种风险改善方案，同时基于LCC成本的电力系统可靠性成本及效益分析方法，对各风险改善方案进行经济性分析，获得最优风险改善方案，为运行和规划人员提供量化决策依据，使得本专利技术既能实现对电力系统薄弱环节的改善，提高电力系统的可靠性，又能够有效地降低成本。附图说明图1是本专利技术的电力系统薄弱环节的改善方法在一个实施例中的流程示意图；图2为本专利技术实施例中计算故障事件对应的电量不足期望的流程示意图；图3为本专利技术实施例中IEEE RTS测试系统的接线图；图4为本专利技术的电力系统薄弱环节的改善系统在一个实施例中的结构示意图。具体实施方式下面将结合较佳实施例及附图对本专利技术的内容作进一步详细描述。显然，下文所描述的实施例仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。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。应当理解的是，尽管在下文中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本专利技术范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部内容。图1是本专利技术的电力系统薄弱环节的改善方法在一个实施例中的流程示意图。如图1所示，本实施例中的电力系统薄弱环节的改善方法包括以下步骤：步骤S110，读取电力系统参数，计算不能满足电力系统负荷需求的故障事件对应的可靠性参数，并确定所述故障事件发生时电力系统中各元件分摊的所述可靠性参数；步骤S120，根据所述故障事件对应的可靠性参数以及各元件分摊的所述可靠性参数，确定各个元件的可靠性跟踪参数；步骤S130，根据所述可靠性跟踪参数的大小，确定所述电力系统中属于薄弱环节的元件；步骤S140，通过在所述电力系统中对所述属于薄弱环节的元件进行增设或增容，生成电力系统的风险改善方案；步骤S150，计算各个所述风险改善方案的LCC参数；步骤S160，比较各个所述风险改善方案的LCC参数，确定用于对所述电力系统的薄弱环节进行改善的最优风险改善方案。具体的，本专利技术的电力系统薄弱环节的改善方法在计算故障事件对应的可靠性参数时，所针对的故障事件为不能满足电力系统负荷需求的故障事件，针对该类故障事件，通过读取电力系统数据来计算各个故障事件对应的可靠性参数(例如失负荷概率LOLP、失负荷频率LOLF等)，然后确定故障事件发生时电力系统中各元件分摊的可靠性参数。具体的，可依据元件的性能参数按比例分摊。在本实施例中，计算故障事件对应的可靠性参数时，遵循以下两个基本准则：准则1：系统的不可靠性由故障元件承担，即正常运行元件不参与可靠性参数的分摊。换而言之，正常运行元件不承担某停运事件的“责任”。准则2：元件对可靠性参数的分摊按比例进行，即用比例分摊准则。基于上述准则，可得到可靠性参数的比例分摊方法如下：假设一个系统有n个元件Xi(i＝1,2,...,n)，令xi(i＝1,2,…,n)表示元件i的性能参数，表示系统某一事件的可靠性参数，它是x1,x2,...,xn的函数。为简单起见，设某一故障事件由元件X1和X2故障引起。假设可分为3部分：第1部分：它仅与元件X1有关；第2部分：它仅与元件X2有关；第3部分：σ(x3,x4,…,xn)，它与除X1、X2外的其它元件有关。因此，有：由准则1，系统故障事件k应该由故障元件X1和X2承担责任；设和分别表示故障元件X1和X2分摊的故障事件k对应的可靠性参数，则由准则2：设某一故障事件k发生的概率为： P ( k ) = Π i ∈ A q i × Π j ∈ B ( 1 - q j ) - - - ( 4 ) ]]>式(4)中，qi和qj分别为元件i和j的故障概率，A、B分别表示故障元件集合和正常元件集合。由上述准则1和2以及式(2)和(3)可知，任意元件i对于故障事件k发生概率的分摊P(k→i)为： 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力系统薄弱环节的改善方法，其特征在于，包括如下步骤：读取电力系统参数，计算不能满足电力系统负荷需求的故障事件对应的可靠性参数，并确定所述故障事件发生时电力系统中各元件分摊的所述可靠性参数；根据所述故障事件对应的可靠性参数以及各元件分摊的所述可靠性参数，确定各个元件的可靠性跟踪参数；根据所述可靠性跟踪参数的大小，确定所述电力系统中属于薄弱环节的元件；通过在所述电力系统中对所述属于薄弱环节的元件进行增设或增容，生成电力系统的风险改善方案；计算各个所述风险改善方案的LCC参数，比较各个所述风险改善方案的LCC参数的大小，确定用于对所述电力系统的薄弱环节进行改善的最优风险改善方案。

【技术特征摘要】
1.一种电力系统薄弱环节的改善方法，其特征在于，包括如下步骤：读取电力系统参数，计算不能满足电力系统负荷需求的故障事件对应的可靠性参数，并确定所述故障事件发生时电力系统中各元件分摊的所述可靠性参数；根据所述故障事件对应的可靠性参数以及各元件分摊的所述可靠性参数，确定各个元件的可靠性跟踪参数；根据所述可靠性跟踪参数的大小，确定所述电力系统中属于薄弱环节的元件；通过在所述电力系统中对所述属于薄弱环节的元件进行增设或增容，生成电力系统的风险改善方案；计算各个所述风险改善方案的LCC参数，比较各个所述风险改善方案的LCC参数的大小，确定用于对所述电力系统的薄弱环节进行改善的最优风险改善方案。2.根据权利要求1所述的电力系统薄弱环节的改善方法，其特征在于，所述可靠性参数包括失负荷概率、失负荷频率以及电量不足期望。3.根据权利要求1所述的电力系统薄弱环节的改善方法，其特征在于，所述元件包括输电线路、变压器、发电机组和母线。4.根据权利要求1所述的电力系统薄弱环节的改善方法，其特征在于，所述计算各个所述风险改善方案的LCC参数的过程包括以下步骤：计算各个所述风险改善方案对应的设备投资成本参数、设备运行维护成本参数、停电损失参数以及设备残值参数；根据所述停电损失参数计算各个所述风险改善方案对应的风险改善效益参数；根据所述设备投资成本参数、所述设备运行维护成本参数、所述风险改善效益参数以及所述设备残值参数得到所述LCC参数。5.根据权利要求2所述的电力系统薄弱环节的改善方法，其特征在于，计算不能满足电力系统负荷需求的故障事件对应的电量不足期望的过程包括：根据电力系统数据计算所述电力系统处于正常状态时的潮流，得到所述电力系统处于正常状态时的运行参数；根据所述电力系统处于正常状态时的运行参数判断在所述故障事件发生时所述电力系统的电量是否满足负荷需求，若否，则削减负荷，直至所述电力系统的电量满足负荷需求；计算发生所述故障事件时所述电力系统处于故障状态的潮流，得到所述电力系统在发生所述故障事件时的运行参数；根据所述电力系统在发生所述故障事件时的运行参数判断所述电力系统中各节点的电压和元件的容量是否越限，若是，则削减负荷，直至所述电力系统中各节点的电压和元件的容量不再越限；根据所述故障事件发生时所述电力系统削减的负荷以及所述故障事件对应的失负荷概率，计算所述故障事件对应的电量不足期望。6.一种电力系统薄弱环节的改善系统，其特征在于，包括：读取模块，用于读取电力系统参数；第一计算模块，用于根据所述电力系统参数计算不能满足电力系统负荷需求的故障事件对应的可靠性参数，并确定所述故障事件发生时电力系统中各元件分摊...

【专利技术属性】
技术研发人员：林勇，蔡广林，谢开贵，胡博，姚森，马英浩，郇嘉嘉，徐蔚，左郑敏，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电网规划研究中心，重庆大学，广东电网发展研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东;44