一種電網500kV終端變電站建設的綜合風險評估方法：本發明專利技術屬于電氣工程技術領域。500kV變電站以終端站方式接入電網能夠優化500kV網架結構，但同時造成可靠性水平的下降、風險的上升，因此需要對終端站的風險進行綜合全面的評估。本發明專利技術針對這一問題提出了一套綜合的500kV終端站風險指標體系以及相應的風險評估方法，從電網安全、缺供電損失、設備損壞、社會影響四個方面量化了500kV終端站的風險。本方法綜合考慮了電網安全、缺供電損失、設備損壞、社會影響四方面的風險因素，全面涵蓋了電網風險的直接技術影響和間接社會影響，使規劃方案對安全性的量化更加準確與全面。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種電網終端變電站建設的綜合風險的評估方法，尤其是涉及一種計入電網損失及社會影響的電網500kv終端變電站建設的綜合風險評估方法。
技術介紹
現代化電網的規模逐步擴大，結構日趨復雜，各個變電站之間的平均電氣距離越來越小，成為強聯系的互聯同步電網。這樣的結構，會導致發生大面積停電事故的風險有所增加，給系統調度運行帶來很大的挑戰。終端站建設，作為一種簡化網架結構，實現對負荷中心的高密度供電的手段，越來越受到人們重視，逐步由原來的IlOkV等中低壓電網末梢節點發展到500kv終端站。500kV終端站作為合理網架結構的重要組成部分，能夠從優化電網結構角度來控制短路電流以及滿足負荷中心區日益增大的供電密度需求，同時釋放了中心城區220kV電源變電站的供電能力和電源間隔，緩解了一些主要輸電線路的供電壓力。從整體優化電網結構而言，合理的終端站設計有助于降低電網的短路電流水平，保障整體結構的合理性和優化。因此，在條件具備的區域建設若干終端站，避免骨干輸電網日趨緊密的單一發展趨勢，成為高壓骨干網架規劃的一個重要技術思路。建設終端變電站有安全性的風險，風險評價主要是從電網安全、缺供電、設備損失、社會影響四個方面描述。電網風險評估一直是電力系統的熱門研究領域。迫于經濟的壓力，電網的投資一直滯后于負荷需求的增長速度，最終導致電力系統的運行點越來越接近其安全邊界，概率風險評估方法在電網的應用得以重視起來。目前國內電網公司正積極嘗試和推進電網安全風險進行量化評價和分級管理。現有的風險評估只是考慮概率后果的，可以理解為是電網風險評估，沒包括社會風險、考慮潮流越限風險和電壓越限風險。目前尚沒有計入電網損失及社會影響的電網500kV終端變電站風險的評估計算方法。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是提供一種計入電網損失及社會影響的電網500kV終端變電站風險評估計算方法，考慮到電網安全風險以便為500kV終端變電站的規劃設計提供輔助信息。解決上述技術問題，本專利技術采取如下技術方案，包括如下步驟S1.收集5年時間內全國和某地區范圍內的500kV終端變電站及其周邊500kV電網、220kV電網的主要元件的風險基礎數據包括故障率和平均每次故障修復時間，分別取平均值得到各主要元件風險評估的輸入數據；S2.計算500kV終端站的風險將500kV聯絡線故障、500kV終端變電站主接線故障、220kV受端電網故障按串聯故障模式進行分析，計算500kV終端變電站如下風險指標各指標的計算方法如下(I)切負荷概率PLC(2)電量不足期望EENS (MWh/年)(3)嚴重程度指標SI (系統分)(4)缺供電風險(元/年)η—變電站總數Cl1-第i個變電站的可變電價函數(元/MWh)EENS-H i 個變電站的 EENS(5)電網安全風險(Risk of Grid Security, RGS)(兀 / 年)n-設備總數λ1-第i個設備(輸電線路或變壓器)的故障率(次/年)t-第i個設備的平均故障修復時間(小時/次)SLoad_-H i個設備退出運行后系統的潮流越限嚴重度Svaltage -H i個設備退出運行后系統的電壓越限嚴重度Stomal」一系統正常運行時潮流越限嚴重度與電壓越限嚴重度之和krisk—嚴重度經濟折算系數(元)(6)設備損壞風險(元/年) m—變電站總數D(Isi)—第i個變電站受損程度函數，表示故障對變電站設備的損傷程度，與變電站短路電流Isi相關Ci一第i個變電站主要設備總價值(元)Pd1-H i個變電站受損概率函數(7)社會影響風險(元/年)n—構成社會影響的事故總數ksi—第i個事故的社會影響系數kPi—產電比，是指一個地區或一個行業在一年中創造的產值(用貨幣形式表示)與消耗的電能之比，元/MWhCp-H i個事故電力公司受到的處罰金額(元/年)(8)綜合風險(元/年)CRV=krgsRGS+krveRVE+krensRENS+kredRED+krsiRSI (8)krgs—電網安全風險權重krens-缺供電風險權重kMd—設備損壞風險權重krei—社會風險權重所述的SI中的主要元件指輸電線路、變壓器、斷路器、母線、隔離開關和發電機，所述的風險基礎數據還包括計劃檢修率和平均每次計劃檢修時間。所述的SI中所述的風險評估輸入數據計算步驟如下針對500kV聯絡線的同塔雙回線路的三種故障模式一回檢修與另一回故障重疊、兩回線同時發生獨立故障、兩回線發生共因故障，根據馬爾科夫理論模型，分別建立如下同塔雙回線路故障模型檢修停運與故障停運重疊模型、多重獨立故障停運模型、共因故障停運模型，并采用解析法分別計算三種故障模式的故障率和故障持續時間，并通過累加得到總故障率和總停運時間。所述的S2中的(5)電網安全風險計算步驟如下對電網中所有輸電線路和變壓器進行一重故障遍歷，分別對每種故障模式計算電網的潮流越限嚴重度和母線電壓越限嚴重度，為此需計算電網中各線路、變壓器的潮流以及母線的電壓，通過嚴重度函數求得各線路、變壓器的潮流越限嚴重度以及母線的電壓越限嚴重度，分別求和得到每種故障模式下的一重故障潮流越限嚴重度和電壓越限嚴重度。計算正常運行狀態下的潮流越限嚴重度和母線電壓越限嚴重度，兩者相加得到正常狀態系統嚴重度，用一重故障嚴重度之和減去正常狀態系統嚴重度并與嚴重度經濟折算系數、故障持續時間、故障率相乘可得到電網安全風險。所述的S2中(4)缺供電風險計算步驟如下建立可變電價函數與EENS指標相乘得到缺供電風險，將評估區域的產電比與電價求和，其結果與變電站的重要度相乘，可得到每一個變電站供電區域的可變電價。變電站重要度由電網重要度和負荷重要度兩部分相乘得到。電網重要度通過變電站的進線回數計算，對于220kV變電站，認為雙回進線時其重要度為1，每增加一回線重要度增加O. 1，變電站的重要度應和電壓的平方等比增長，因此對于500kV變電站，雙回進線時重要度為IX (500/220)2=5. 17，每增加一回線重要度增加O. 517 ;負荷重要度根據變電站負荷的供電等級來計算，可根據各等級的負荷功率計算平均負荷等級，并以此作為負荷重要度。S2中所述的設備損壞風險計算步驟如下首先計算設備受損程度函數、設備受損概率函數和變電站設備總價值，三者的乘積即為設備損壞風險。通過事故統計數據建立設備受損程度與短路電流的關系，通過短路電流的大小計算設備受損程度。設備受損概率通過故障率和變電站設備受影響的比例相乘得到，對于輸電線路故障，受影響的設備是從故障點到兩端變電站母線間的所有設備，對于主接線故障認為是本站全部設備。S2中所述的社會影響風險計算步驟如下社會影響風險分為社會影響損失、電力公司罰款兩部分，首先根據國務院599號文對故障規模進行劃分，據此可直接由條例計算電力公司的罰款；提出社會影響系數以估計社會影響損失，用故障的EENS指標與社會影響系數相乘，再折算成經濟指標即可得到社會影響損失，將電力公司罰款與社會影響損失相加得到社會影響風險。S2中所述的綜合風險計算步驟如下綜合風險由電網安全風險、缺供電風險、設備損壞風險、社會影響風險加權得到，電力公司可根據實際需要確定權重，例如根據本年度的工作重點確定更關注的風險，并提高其權重。參見圖1和圖2，根據以下分析本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種電網500kV終端變電站建設的綜合風險評估方法，其特征在于，包括如下步驟：?S1.收集5年時間內全國和某地區范圍內的500kV終端變電站及其周邊500kV電網、220kV電網的主要元件的風險基礎數據：包括故障率和平均每次故障修復時間，分別取平均值得到各主要元件風險評估的輸入數據；?S2.計算500kV終端站的風險：將500kV聯絡線故障、500kV終端變電站主接線故障、220kV受端電網故障按串聯故障模式進行分析，計算如下風險指標：?（1）切負荷概率PLC?（2）電量不足期望EENS（MWh/年）?（3）嚴重程度指標SI（系統分）?（4）缺供電風險（元/年）?n—變電站總數?CTi—第i個變電站的可變電價函數（元/MWh）?EENSi?第i個變電站的EENS?（5）電網安全風險（Risk?of?Grid?Security,RGS）（元/年）?n—設備總數?λi?第i個設備（輸電線路或變壓器）的故障率（次/年）?ti?第i個設備的平均故障修復時間（小時/次）?SLoad_i—第i個設備退出運行后系統的潮流越限嚴重度?SVoltage_i—第i個設備退出運行后系統的電壓越限嚴重度?SNormal_i—系統正常運行時潮流越限嚴重度與電壓越限嚴重度之和?krisk—嚴重度經濟折算系數（元）?（6）設備損壞風險（元/年）?m—變電站總數?D(Isi)—第i個變電站受損程度函數，表示故障對變電站設備的損傷程度，與變電站短路電流Isi相關?Ci—第i個變電站主要設備總價值（元）?Pdi—第i個變電站受損概率函數?（7）社會影響風險（元/年）?n—構成社會影響的事故總數?ksi—第i個事故的社會影響系數?kPi—產電比，是指一個地區或一個行業在一年中創造的產值(用貨幣形式表示)與消耗的電能之比，元/MWh?CPi—第i個事故電力公司受到的處罰金額（元/年）（8）綜合風險（元/年）?CRV=krgsRGS+krveRVE+krensRENS+kredRED+krsiRSI??（8）?krgs—電網安全風險權重?krens—缺供電風險權重?kred—設備損壞風險權重?krsi—社會風險權重?。FDA00002484486600011.jpg,FDA00002484486600012.jpg,FDA00002484486600013.jpg,FDA00002484486600014.jpg,FDA00002484486600015.jpg,FDA00002484486600016.jpg,FDA00002484486600021.jpg...
【技術特征摘要】
1.一種電網500kV終端變電站建設的綜合風險評估方法，其特征在于，包括如下步驟 ·51.收集5年時間內全國和某地區范圍內的500kV終端變電站及其周邊500kV電網、220kV電網的主要元件的風險基礎數據包括故障率和平均每次故障修復時間，分別取平均值得到各主要元件風險評估的輸入數據； ·52.計算500kV終端站的風險將500kV聯絡線故障、500kV終端變電站主接線故障、220kV受端電網故障按串聯故障模式進行分析，計算如下風險指標 (1)切負荷概率PLC2.根據權利要求1所述的500kV終端變電站的綜合風險評估方法，其特征在于，SI中所述的主要元件指輸電線路、變壓器、斷路器、母線、隔離開關和發電機，所述的風險基礎數據還包括計劃檢修率和平均每次計劃檢修時間。3.根據權利要求1所述的500kV終端變電站的綜合風險評估方法，其特征在于所述的Si中的風險評估的輸入數據計算步驟如下 針對500kV聯絡線的同塔雙回線路的三種故障模式一回檢修與另一回故障重疊、兩回線同時發生獨立故障、兩回線發生共因故障；分別建立如下同塔雙回線路故障模型檢修停運與故障停運重疊模型、多重獨立故障停運模型、共因故障停運模型，并采用解析法分別計算三種故障模式的故障率和故障持續時間，并通過累加得到總故障率和總停運時間。4.根據權利要求1所述的500kV終端變電站的綜合風險評估方法，其特征在于所述的S2中的(5)電網安全風險計算步驟如下 對電網中所有輸電線路和變壓器進行一重故障遍歷，分別對每種故障模式計算電網的潮流越限嚴重度和母線電壓越限嚴重度，為此需計算電網中各線路、變壓器的潮流以及母線的電壓，通過嚴重度函數求得各線路、變壓器的潮流越限嚴重度以及母線的電壓越限嚴重度，分別求和得到每種故障模式下的一重故障潮流越限嚴重度和電壓越限嚴重度。計算正常運行狀態下的潮流越限嚴重度和母線電壓越限嚴重度，兩者相加得到正常狀態系統嚴重度，用一重故障嚴重度之和減去正常狀態系統嚴重度并與嚴重度經濟折算系數、故障持續時間、故障率相乘可得到電網安全風險。5.根據權利要求1所述的500kV終端變電站的綜合風險評估...
【專利技術屬性】
技術研發人員：楊汾艷，唐景星，魯宗相，吳科成，兌瀟瑋，盛超，陳曉科，趙艷軍，張躍，王奕，徐柏榆，翁洪杰，
申請(專利權)人：廣東電網公司電力科學研究院，清華大學，
類型：發明
國別省市：
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