引言

隨著時代發(fā)展,人們對電力資源的需求越來越大,導致電網的電力輸送壓力越來越大,為保證電力的可持續(xù)輸送,提前做好電網風險預警成了必不可少的重要環(huán)節(jié)。本文研究了電網的基準風險計算方法,根據任一段母線跳閘、任一臺主變跳閘、任一回交流線路跳閘、同塔雙回及以上線路跳閘、變電站最高電壓等級母線全失、單一變電站全失所有電壓等級母線全失、同一變電站同一電壓等級任意兩臺主變跳閘等多個條件,模擬計算電網網架可能存在的風險,得出的基準風險結果基本涵蓋了整個電網網架可能出現的風險情況,從而達到風險提前預警的目的,最后根據風險評估結果,通過人工調整網架運行方式,將電網風險以及損失降到最低。

1基于可選故障條件的基準風險分析

1.1任一段母線跳閘

整個網架的任意一段母線跳閘,考慮備自投正常情況下,通過調用BPA程序,計算出失壓站點、母線、損失負荷、損失用戶數,根據電網事故事件等級判據轉換成對應的風險事故事件等級,最后取最大的風險事故事件等級值作為本次風險計算的最終事故事件等級。

1.2任一臺主變跳閘

整個網架的任意一臺主變跳閘,考慮備自投正常情況下,通過調用BPA程序,計算出失壓站點、母線、損失負荷、損失用戶數,根據電網事故事件等級判據轉換成對應的風險事故事件等級,最后取最大的風險事故事件等級值作為本次風險計算的最終事故事件等級。

1.3任一回交流線路跳閘

整個網架的任意一回交流線路跳閘,考慮備自投正常情況下,通過調用BPA程序,計算出失壓站點、母線、損失負荷、損失用戶數,根據電網事故事件等級判據轉換成對應的風險事故事件等級,最后取最大的風險事故事件等級值作為本次風險計算的最終事故事件等級。

1.4同塔雙回及以上線路跳閘

整個網架的同塔雙回及以上線路跳閘,考慮備自投正常情況下,通過調用BPA程序,計算出失壓站點、母線、損失負荷、損失用戶數,根據電網事故事件等級判據轉換成對應的風險事故事件等級,最后取最大的風險事故事件等級值作為本次風險計算的最終事故事件等級。

1.5變電站最高電壓等級母線全失

整個網架的變電站最高電壓等級母線全失,考慮備自投正常情況下,通過調用BPA程序,計算出失壓站點、母線、損失負荷、損失用戶數,根據電網事故事件等級判據轉換成對應的風險事故事件等級,最后取最大的風險事故事件等級值作為本次風險計算的最終事故事件等級。

1.6單一變電站全失所有電壓等級母線全失

整個網架的單一變電站全失,所有電壓等級母線全失,考慮備自投正常情況下,通過調用BPA程序,計算出失壓站點、母線、損失負荷、損失用戶數,根據電網事故事件等級判據轉換成對應的風險事故事件等級,最后取最大的風險事故事件等級值作為本次風險計算的最終事故事件等級。

1.7同一變電站同一電壓等級任意兩臺主變跳閘

整個網架的同一變電站同一電壓等級任意兩臺主變跳閘,考慮備自投正常情況下,通過調用BPA程序,計算出失壓站點、母線、損失負荷、損失用戶數,根據電網事故事件等級判據轉換成對應的風險事故事件等級,最后取最大的風險事故事件等級值作為本次風險計算的最終事故事件等級。

2基準風險計算建模及應用

2.1整體流程

根據基準風險計算條件,獲取設備故障集,調用PSD二BPA電力系統(tǒng)分析程序,計算出設備故障前的潮流結果。之后再退運DAT網架文件對應的故障設備集合,重新進行潮流計算,最后通過對比前后兩個潮流計算結果,根據事故事件等級判據計算、轉換成系列的事故事件等級結果。具體步驟如下:

（1)計算設備故障前的潮流結果:

（2)計算設備故障后的潮流結果:

（3)調用治愈程序判斷DAT文件是否收斂:如果步驟（2)中導致DAT文件不收斂,則通過調用治愈程序自動調整網架結構,直到文件收斂,重復步驟（2),再次計算設備故障后的潮流結果:

（4)對比前后兩個潮流結果,根據事故事件等級判據計算、轉換成系列的事故事件等級結果,并取最大值作為本次風險的最終事故事件等級。

2.2具體說明

備自投:類似設備的備用開關,當故障發(fā)生后,可以跳過開斷設備備自投來調整網架運行方式。

治愈程序:當DAT文件不收斂時,通過捕獲BPA程序的報錯信息,合上對應設備的備自投或者刪除形成的子系統(tǒng),使DAT文件收斂。

3算例分析

下面以某110kV變電站舉例說明,如圖1所示,模擬"單一變電站全失所有電壓等級母線全失"條件下的基準風險計算過程和結果。

(1）設備故障前對DAT網架文件進行潮流計算:計算出網架的總負荷、線路潮流、設備過載信息、計算結果是否收斂,分別如圖2、圖3、圖4、圖5所示。某變電站對應的BPA卡片信息如圖6所示。

(2）退運故障設備集,重新計算潮流,詳細的退運設備結果如圖7所示。

(3）判斷DAT網架文件是否收斂,不收斂則調用治愈程序,直到DAT網架文件收斂,重復步驟(2）。

導致潮流結果不收斂的原因是:該變電站的全部母線被退運后,關聯(lián)的主變、線路也要被退運。DAT不收斂結果導致PsD-BPA電力系統(tǒng)分析程序拋異常信息,如圖8所示。

(4）對比前后兩個潮流結果,計算分析出本次事件對應的事故事件風險等級,包括:負荷損失、負荷損失比例、失壓用戶數、失壓站點、失壓母線等,取最大值作為本次故障的最終事故事件等級。詳細的基準風險結果如圖9所示。

4結語

本文基于模擬條件的基準風險計算研究,通過七大類型的基準風險條件模擬計算電網網架風險,探討了電網基準風險的計算原理和實現過程,通過七大基準風險條件模擬計算出來的風險結果,基本涵蓋了整個電網網架中主變、母線、線路等設備故障時可能出現的風險情況,達到了風險預警目的。最后,根據風險評估結果,通過人工調整網架運行方式,將電網風險以及損失降到最低。