电力系统安全保障技术中的预警指标及决策研究

摘要

各种内外部因素都会影响电力系统的安全稳定运行，一些偶然和突发的事件可能会破坏系统的安全、甚至诱发连锁故障或使系统失去稳定而造成大面积的停电事故。因此，分析电力系统的运行状态，通过安全预警研究方法分析其状态转移的可能性和对系统造成的危害程度，并采取适当控制措施来降低风险，对电力系统的安全稳定有极其重要的意义。 本文在风险指标评估体系基础上，提出了电力系统安全预警指标评估体系，能够实现对运行网络和规划网络的安全评估。该体系主要分为两部分：指标计算和预防性控制决策研究。针对网络的规划，利用风险指标可以识别出规划网络中的薄弱母线、薄弱线路从而评估系统的安全稳定；针对电力系统的运行预警，除了可以识别出运行网络中的薄弱母线和薄弱线路外，指标计算部分应用基于风险分析的安全预警评估指标的组合，定量分析电力系统的五种运行状态并对状态变化的风险做出预警，而预防性控制决策研究通过灵敏度分析来确定对系统影响较大的关键节点，通过遗传算法针对关键节点寻找最优的决策控制量。由于决策措施仅考虑关键节点，从而大大节省了产生决策方案的时间，并可有效地降低风险指标值。以上海2005年电网和2010年规划电网为算例，分别验证了预警指标决策评估体系的有效性和实用性。 本文所提出的方法体系是上海市科委科技攻关重点项目“电力安全保障技术”课题的一个组成部分，开发了电力系统安全预警决策软件系统。系统应用结果表明，预警指标准确、清晰，能适应电力系统生成运行和调度规划部门的不同需求；安全预警预防性决策环节提供明确、详细的决策方案满足用户不同的要求。