一种基于网络脆弱性综合因子的风险评估系统技术方案

一种基于网络脆弱性综合因子的风险评估系统，包括潮流计算模块、有功风险因子分析模块、电压风险因子分析模块、网络综合因子分析模块、线路脆弱性分析模块和系统风险评估模块。系统扰动后，潮流计算模块启动潮流计算并将结果输出至有功风险因子分析模块和电压风险因子分析模块；有功风险因子分析模块、电压风险因子分析模块分别对比扰动前后有功、无功潮流变换和节点电压计算有功风险因子和增量因子、电压风险因子和增量因子。该系统充分考虑了系统受到扰动后线路承载能力与节点电压的变化，评估结果更加全面可靠，具有非常广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一种基于网络脆弱性综合因子的风险评估系统，属于电力系统风险评估领域。
技术介绍
近年来，国内外电力系统多次发生大规模停电事故。这些事故大多是由于元件的切除、过负荷等引起潮流转移至系统中脆弱部分，从而导致其他线路过载跳闸、电压崩溃，继而发生连锁故障。电力系统是一个复杂的非线性系统，如何在系统受到扰动后及时的发现这些脆弱部分，也就是辨识电网中关键节点和关键线路，具有重要的应用研究价值。但在以往的确定性评估方法中，一般只采用有功潮流变化的各种指标来进行电网的脆弱性评估，而假设系统的无功充足，并对潮流转移后节点电压的变化情况忽略不计。实际上，当电网结构发生变化引起潮流转移时，节点电压的波动也不能不考虑。因为电压崩溃同样会引起电网的大面积停电。所以节点电压权重因素也需要引入脆弱性评估指标中。为了更准确，全面的寻找系统受到扰动后的脆弱部分，本专利技术建立了基于网络脆弱性综合因子的电力系统风险评估模型，充分考虑了系统受到扰动后电网的潮流转移与节点电压的变化，评估结果更加全面可靠，具有非常广阔的应用前景。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术的不足，提供一种基于网络脆弱性综合因子的电力系统风险评估系统，充分考虑了系统受到扰动后电网的各电气量特征，能够更加准确的判断系统的脆弱部分，进而采取相应措施保证系统安全稳定运行。本专利技术采取的技术方案为：一种基于网络脆弱性综合因子的电力系统风险评估系统，包括潮流计算模块、有功风险因子分析模块、电压风险因子分析模块、网络综合因子分析模块、线路脆弱性分析模块和系统风险评估模块；其特征在于，所述潮流计算模块启动潮流计算并将结果输出至有功风险因子分析模块和电压风险因子分析模块；有功风险因子分析模块、电压风险因子分析模块分别对比扰动前后有功、无功潮流变换和节点电压计算有功风险因子和增量因子、电压风险因子和增量因子，并分别将结果输出至网络脆弱性综合因子分析模块；网络综合因子分析模块综合线路对因子分析计算网络综合分析因子，并分别将结果输出至线路脆弱性分析模块和系统风险评估模块，线路脆弱性分析模块和系统风险评估模块再分别根据网络综合分析因子对本线路脆弱性和整个系统风险运行进行评估。与现有技术相比，本专利技术一种基于网络脆弱性综合因子的电力系统风险评估系统，在风险评估指标上做了进一步的完善。不仅考虑了潮流转移后输电线路的传输裕度，还考虑了潮流重新分布对各支路两端节点电压的影响，评估结果更准确、全面，可靠性高，适用于确定性分析的电力系统风险评估。附图说明图1为本专利技术系统结构框图。具体实施方式如图1所示，一种基于网络脆弱性综合因子的电力系统风险评估系统，包括潮流计算模块、有功风险因子分析模块、电压风险因子分析模块、网络综合因子分析模块、线路脆弱性分析模块和系统风险评估模块。所述潮流计算模块启动潮流计算并将结果输出至有功风险因子分析模块和电压风险因子分析模块；有功风险因子分析模块、电压风险因子分析模块分别对比扰动前后有功、无功潮流变换和节点电压计算有功风险因子和增量因子、电压风险因子和增量因子，并分别将结果输出至网络脆弱性综合因子分析模块；网络综合因子分析模块综合线路对因子分析计算网络综合分析因子，并分别将结果输出至线路脆弱性分析模块和系统风险评估模块，线路脆弱性分析模块和系统风险评估模块再分别根据网络综合分析因子对本线路脆弱性和整个系统风险运行进行评估。实施步骤：步骤1：潮流计算模块计算得到系统受到扰动前后各支路的有功潮流Pij′、Pij和无功潮流Qij′、Qij，各节点运算负荷Qj以及扰动后各节点电压值Vi、Vj和它们之间的电压相角δij。将潮流计算模块的计算结果分别输出至有功风险因子分析模块和电压风险因子分析模块。步骤2：有功风险因子分析模块利用得到的Pij′、Pij，以及系统本身的额定有功功率PN以及输电线路最大承受潮流PLim，分别计算有功风险因子Jij和有功增量因子λij，其中当Pij<PN，视有功风险因子Jij等于零；有功增量因子λij可以很直观的反应当电网受到扰动后转移潮流在各支路的分布情况，能够初步识别出因扰动受到影响比较大的部分，λij值越大，说明该线路潮流受系统扰动影响越明显。有功风险因子直接反应扰动后输电线路承载风险，Jij值越大，说明该线路运行时风险越大。进一步将各支路的计算结果输出至网络综合因子分析模块。步骤3：电压风险因子分析模块利用得到的Qij′、Qij、Qj、Vi、Vj、δij，以及系统本身的额定电压VN、极限运行电压VLim、线路阻抗ZL＝RL+jXL，分别计算电压风险因子Kij和电压增量因子γij，其中Kij=4ZL2QjXLVi2(RLsinδij+XLcosδij)2;γij=Vi-VNVLim-VN.]]>电压增量因子可以很直观的反应当电网受到扰动后各节点的电压变化情况，能够初步识别出因扰动受到影响比较大的部分，γij值越大，说明该线路两端节点电压受系统扰动影响越明显。电压风险因子直接反应扰动后输电线路电压稳定情况，Kij值越大，说明该线路运行时风险越大。进一步将各支路的计算结果输出至网络综合因子分析模块。步骤4：网络综合因子分析模块提供了一种结合输电线路承载能力与节点电压的综合指标来更加全面的反映电网的承受能力。定义视在分析因子因此，ωij更加全面的反映了系统的脆弱程度。ωij最大值应为1，越接近1，说明当系统受到扰动后，相应线路越脆弱，越容易出现问题。定义网络综合因子Wij＝a1λij+a2γij+a3ωij，其中a1、a2、a3为风险分析权重系数，权重系数的确定根据系统脆弱性评估的着重点不同可以重新分配，本专利并不限制。本实施例根据系统运行风险和关键线路的不同，推荐a1、a2、a3分别为0.3、0.2、0.5。步骤5：网络综合因子分析模块将计算的Wij、λij、γij结果分别上传至线路脆弱性分析模块和系统风险评估模块；同时风险评估模块也通过网络获取电网其他输电线路的网络综合因子分析模块计算结果。线路脆弱性分析模块根据网络综合因子Wij指标对线路的脆弱性进行分级，根据设定的不同指标等级，如坚强(抵抗冲击能力大，Wij≤R1)、正常(基本上达到额定运行状态，R1<Wij≤R2)、轻度告警(超过额定运行状态，有功功率和节点电压还没有达到极限运行状态，R2<Wij≤R3)、危险(有功功率或节点电压存在达到极限运行状态，R3<Wij≤1.0)；其中R1、R2、R3为风险评估阈值，根据系统脆弱性评本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于网络脆弱性综合因子的电力系统风险评估系统，包括潮流计算模块、有功风险因子分析模块、电压风险因子分析模块、网络综合因子分析模块、线路脆弱性分析模块和系统风险评估模块；其特征在于，所述潮流计算模块启动潮流计算并将结果输出至有功风险因子分析模块和电压风险因子分析模块；有功风险因子分析模块、电压风险因子分析模块分别对比扰动前后有功、无功潮流变换和节点电压计算有功风险因子和增量因子、电压风险因子和增量因子，并分别将结果输出至网络脆弱性综合因子分析模块；网络综合因子分析模块综合线路对因子分析计算网络综合分析因子，并分别将结果输出至线路脆弱性分析模块和系统风险评估模块，线路脆弱性分析模块和系统风险评估模块再分别根据网络综合分析因子对本线路脆弱性和整个系统风险运行进行评估。

【技术特征摘要】
1.一种基于网络脆弱性综合因子的电力系统风险评估系统，包括潮流计算模块、有功风
险因子分析模块、电压风险因子分析模块、网络综合因子分析模块、线路脆弱性分析模块
和系统风险评估模块；
其特征在于，所述潮流计算模块启动潮流计算并将结果输出至有功风险因子分析模块
和电压风险因子分析模块；有功风险因子分析模块、电压风险因子分析模块分别对比扰动
前后有功、...

【专利技术属性】
技术研发人员：李振兴，孙晓伟，张涛，左倩，李振华，邱立，赵平，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42