专利名称：一种电网调度操作的风险检测方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电网调度控制领域，特别是涉及一种电网调度操作的风险检测方法及
>J-U ρ α装直。
背景技术：
为了保证电网安全、经济和可靠运行，调度员必需采取合理的调度操作。目前调度员主要依据电网实时运行数据以及个人经验对电网进行操作。调度操作指令票从拟定到最终执行有着一套较为完整的操作流程与控制方法，很大程度上保证了电力调度的安全性。但考虑到操作执行过程中恶劣天气、设备故障以及误操作等不确定因素，调度操作可能无法正常执行，影响系统安全稳定运行。目前对调度操作的研究主要集中于确定性的安全校荷，通过监控调度操作各个环节，防止误操作发生；但是还没有可以对调度操作给系统带来的风险进行检测的技术。
发明内容
本发明的目的在于提出一种电网调度操作实时风险检测方法及装置，可以预先检测出执行电网调度操作可能引起的电网的安全状况；保证电力系统的安全运行。采用的方案:S1、接收对目的设备进行的当前操作指令，确定对所述目的设备进行所述当前操作的风险状态信息； S2、根据所述风险状态信息进行潮流计算，获取所述目的设备在操作失败状态、操作成功状态以及操作成功发展状态下电压越界的节点数、支路过载数、各电压越界节点的电压实际幅值以及各过载支路的实际输送功率；S3、根据所述风险状态信息进行拓扑计算，获取故障发生后负荷的削减量、当前操作成功时的负荷削减量；S4、根据实时影响因子和统计的对所述目的设备进行当前操作的失败概率，获得对所述目的设备进行当前操作成功的实时概率和失败的实时概率；S5、根据目的设备在操作失败时发生故障的历史统计概率、目的设备在操作成功时发生故障的历史统计概率以及所述实时影响因子，获得所述目的设备在操作失败时发生故障的实时概率、所述目的设备在操作成功时发生故障的实时概率；S6、根据所述电压越界的节点数和各电压越界节点的电压实际幅值、所述故障发生后负荷的削减量、所述当前操作成功时的负荷削减量、所述支路过载数以及各过载支路的实际输送功率、所述目的设备在操作失败时发生故障的实时概率、所述目的设备在操作成功时发生故障的实时概率、所述当前操作成功的实时概率和当前操作失败的实时概率，获取对所述目的设备进行当前操作的风险指标；S7、当所述风险指标大于或者等于预定的数值时，发出报警。以及，一种电网调度操作的风险检测装置，包括:
风险状态确定单元，用于接收对目的设备进行的当前操作指令，确定对所述目的设备进行所述当前操作的风险状态信息；第一计算单元，用于根据所述风险状态信息进行潮流计算，获取所述目的设备在操作失败状态、操作成功状态以及操作成功发展状态下电压越界的节点数、支路过载数、各电压越界节点的电压实际幅值以及各过载支路的实际输送功率；第二计算单元，用于根据所述风险状态信息进行拓扑计算，获取故障发生后负荷的削减量、当前操作成功时的负荷削减量；第一获取单元，用于根据实时影响因子和统计的对所述目的设备进行当前操作的失败概率，获得对所述目的设备进行当前操作成功的实时概率和失败的实时概率；第二获取单元，用于根据目的设备在操作失败时发生故障的历史统计概率、目的设备在操作成功时发生故障的历史统计概率以及所述实时影响因子，获得所述目的设备在操作失败时发生故障的实时概率、所述目的设备在操作成功时发生故障的实时概率；第三获取单元，用于根据所述电压越界的节点数和各电压越界节点的电压实际幅值、所述故障发生后负荷的削减量、所述当前操作成功时的负荷削减量、所述支路过载数以及各过载支路的实际输送功率、所述目的设备在操作失败时发生故障的实时概率、所述目的设备在操作成功时发生故障的实时概率、所述当前操作成功的实时概率和当前操作失败的实时概率，获取对所述目的设备进行当前操作的风险指标；
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报警单元，用于当所述风险指标大于或者等于预定的数值时，发出报警。本发明从调度操作成功和失败两个方向出发，预先检测对目的设备进行当前操作可能造成的电网安全影响，接收对目的设备的当前操作指令，确定可能造成的风险状态信息；根据进行实际调度操作时的实时影响因子和历史统计的对目的设备进行当前操作成功和失败的概率，确定本次操作成功和失败的实时概率；根据历史统计的对目的设备进行当前操作成功和失败后发生故障的概率，确定本次操作成功和失败后发生故障的概率；对风险状态信息进行拓扑计算和潮流计算，获得对应结果；根据本次操作成功和失败的实时概率、本次操作成功和失败后发生故障的概率、拓扑计算结果、潮流计算结果，获取本次操作的风险指标；当风险指标大于或者等于门限值时，发出报警；从而预先检测出执行电网调度操作可能引起的电网的安全状况；保证电力系统的安全运行。
图1为本发明方法的一个实施流程图；图2为本发明中电压越限后果量化函数图；图3是与人为影响因子相关的人体生物钟偏离程度函数图；图4是本发明的一个具体实施例的系统单电示意图；图5是本发明装置的一个结构示意图。
具体实施例方式本发明提出一种电网调度操作的风险检测方法，其实施流程图如图1，包括步骤:S1、接收对目的设备进行的当前操作指令，确定对目的设备进行当前操作的风险状态信息；
其中，风险状态信息包括:对目的设备进行当前操作的风险状态信息、目的设备的操作成功发展状态信息以及目的设备在操作失败时的历史统计状态信息；对电网的调度操作的风险主要来自以下三个方面:第一，元件本身发生故障导致操作失败产生的风险，即是:目的设备在操作失败时的历史统计状态信息，例如断开开关操作过程中，开关爆炸导致开关所连母线接地；第二，调度操作成功后系统本身所存在的风险，即是:对目的设备进行当前操作的风险状态信息，例如闭合开关之后，可能造成某些线路发生过载；第三，调度操作成功后系统可靠性降低，可能发生发展故障产生的风险，即是:目的设备的操作成功发展状态信息，例如双母接线变电站，如果一条母线由运行转检修，则如果另一条母线发生故障就会导致整个变电站所有设备停电。为更好的理解上述三种风险状态信息，下面做进一步的说明:1、目的设备在操作失败时的历史统计状态信息，是一个集合，可记为Sf假设某调度操作对元件ei进行，导致此操作失败的元件故障集合C(ei)如式(I)所示，
权利要求
1.一种电网调度操作的风险检测方法，其特征在于，包括步骤: S1、接收对目的设备进行的当前操作指令，确定对所述目的设备进行所述当前操作的风险状态信息； S2、根据所述风险状态信息进行潮流计算，获取所述目的设备在操作失败状态、操作成功状态以及操作成功发展状态下电压越界的节点数、支路过载数、各电压越界节点的电压实际幅值以及各过载支路的实际输送功率； S3、根据所述风险状态信息进行拓扑计算，获取故障发生后负荷的削减量、当前操作成功时的负荷削减量； S4、根据实时影响因子和统计的对所述目的设备进行当前操作的失败概率，获得对所述目的设备进行当前操作成功的实时概率和失败的实时概率； S5、根据目的设备在操作失败时发生故障的历史统计概率、目的设备在操作成功时发生故障的历史统计概率以及所述实时影响因子，获得所述目的设备在操作失败时发生故障的实时概率、所述目的设备在操作成功时发生故障的实时概率； S6、根据所述电压 越界的节点数和各电压越界节点的电压实际幅值、所述故障发生后负荷的削减量、所述当前操作成功时的负荷削减量、所述支路过载数以及各过载支路的实际输送功率、所述目的设备在操作失败时发生故障的实时概率、所述目的设备在操作成功时发生故障的实时概率、所述当前操作成功的实时概率和当前操作失败的实时概率，获取对所述目的设备进行当前操作的风险指标； S7、当所述风险指标大于或者等于预定的数值时，发出报警。
2.根据权利要求1所述的电网调度操作的风险检测方法，其特征在于，所述风险状态信息包括:对所述目的设备进行所述当前操作的风险状态信息、所述目的设备的操作成功发展状态信息以及目的设备在操作失败时的历史统计状态信息； 所述SI步骤具体为: 当目的设备在预定的潮流控制断面内时，逐一退出在所述预定潮流控制断面中的控制断面设备，获得所述目的设备的操作成功发展状态信息；其中，所述控制断面设备为除所述目的设备外的所述预定潮流控制断面中的控制断面设备； 对所述目的设备进行模拟操作，获得所述目的设备的操作成功状态信息；根据历史统计数据获取所述目的设备在操作失败时的历史统计状态信息。
3.根据权利要求2所述的电网调度操作的风险检测方法，其特征在于，所述实时影响因子包括:天气影响因子、人为影响因子以及设备的运行状态； 所述S4步骤具体为: 根据如下公式获取对所述目的设备进行当前操作成功的实时概率和失败的概率；Pf= λ τ ξ.Pf0Ps=L O-Pf 其中，Ps和Pf分别为对所述目的设备进行当前操作成功的实时概率和失败的实时概率；Pftl为历史统计电网操作失败概率；λ、τ、ξ分别代表天气影响因子、人为影响因子以及设备的运行状态三种实时影响因子。
4.根据权利要求3所述的电网调度操作的风险检测方法，其特征在于，所述S5步骤具体为:根据如下公式获取所述目的设备在操作失败时发生故障的实时概率、所述目的设备在操作成功时发生故障的实时概率； Pf, j_Pf, jo'Ps, -、Ps, jo 其中，Pu和Pfj分别为所述目的设备在操作失败时发生故障的实时概率和目的设备在操作失败时发生故障的历史统计概率和Pf j分别为所述目的设备在操作成功时发生故障的实时概率和目的设备在操作成功时发生故障的历史统计概率；λ代表天气影响因子。
5.根据权利要求4所述的电网调度操作的风险检测方法，其特征在于，所述风险指标包括:电压越界风险指标、支路过载风险指标以及负荷削减风险指标； 所述S6步骤具体为: 根据所述在操作失败状态、操作成功状态以及操作成功发展状态下的电压越界的节点数和各电压越界节点的电压实际幅值，获得对所述目的设备进行当前操作时的电压越界后果量化值； 根据所述在操作失败状态、操作成功状态以及操作成功发展状态下的支路过载数以及各过载支路的实际输送功率，获得对所述目的作设备进行当前操作时的支路过载后果量化值； 根据所述故障发生后负荷的削减量、所述当前操作成功时的负荷削减量获得对所述目的设备进行当前操作时的负荷削减后果量化值； 根据如下公式获取所述电压越界风险指标；
6.一种电网调度操作的风险检测装置，其特征在于，包括: 风险状态确定单元，用于接收对目的设备进行的当前操作指令，确定对所述目的设备进行所述当前操作的风险状态信息 ； 第一计算单元，用于根据所述风险状态信息进行潮流计算，获取所述目的设备在操作失败状态、操作成功状态以及操作成功发展状态下电压越界的节点数、支路过载数、各电压越界节点的电压实际幅值以及各过载支路的实际输送功率； 第二计算单元，用于根据所述风险状态信息进行拓扑计算，获取故障发生后负荷的削减量、当前操作成功时的负荷削减量； 第一获取单元，用于根据实时影响因子和统计的对所述目的设备进行当前操作的失败概率，获得对所述目的设备进行当前操作成功的实时概率和失败的实时概率； 第二获取单元，用于根据目的设备在操作失败时发生故障的历史统计概率、目的设备在操作成功时发生故障的历史统计概率以及所述实时影响因子，获得所述目的设备在操作失败时发生故障的实时概率、所述目的设备在操作成功时发生故障的实时概率； 第三获取单元，用于根据所述电压越界的节点数和各电压越界节点的电压实际幅值、所述故障发生后负荷的削减量、所述当前操作成功时的负荷削减量、所述支路过载数以及各过载支路的实际输送功率、所述目的设备在操作失败时发生故障的实时概率、所述目的设备在操作成功时发生故障的实时概率、所述当前操作成功的实时概率和当前操作失败的实时概率，获取对所述目的设备进行当前操作的风险指标； 报警单元，用于当所述风险指标大于或者等于预定的数值时，发出报警。
7.根据权利要求6所述的电网调度操作的风险检测装置，其特征在于，所述风险状态信息包括:对所述目的设备进行所述当前操作的风险状态信息、所述目的设备的操作成功发展状态信息以及目的设备在操作失败时的历史统计状态信息； 所述风险状态确定单元接收对目的设备进行的当前操作，当目的设备在预定的潮流控制断面内时，逐一退出在所述预定潮流控制断面中的控制断面设备，获得所述目的设备的操作成功发展状态信息；其中，所述控制断面设备为除所述目的设备外的所述预定潮流控制断面中的控制断面设备； 对所述目的设备进行模拟操作，获得所述目的设备的操作成功状态信息；根据历史统计数据获取所述目的设备在操作失败时的历史统计状态信息。
8.根据权利要求7所述的电网调度操作的风险检测装置，其特征在于，所述实时影响因子包括:天气影响因子、人为影响因子以及设备的运行状态； 所述第一获取单元根据如下公式获取对所述目的设备进行当前操作成功的实时概率和失败的概率；
9.根据权利要求8所述的电网调度操作的风险检测装置，其特征在于，所述第二获取单元根据如下公式获取所述目的设备在操作失败时发生故障的实时概率、所述目的设备在操作成功时发生故障的实时概率；
10.根据权利要求9所述的电网调度操作的风险检测装置，其特征在于，所述风险指标包括:电压越界风险指标、支路过载风险指标以及负荷削减风险指标； 所述第三获取单元根据所述在操作失败状态、操作成功状态以及操作成功发展状态下的电压越界的节点数和各电压越界节点的电压实际幅值，获得对所述目的设备进行当前操作时的电压越界后果量化值； 根据所述在操作失败状态、操作成功状态以及操作成功发展状态下的支路过载数以及各过载支路的实际输送功率，获得对所述目的作设备进行当前操作时的支路过载后果量化值； 根据所述故障发生后负荷的削减量、所述当前操作成功时的负荷削减量获得对所述目的设备进行当前操作时的负荷削减后果量化值；
全文摘要
本发明提出一种电网调度操作的风险检测方法，接收对目的设备进行的当前操作指令，确定风险状态信息；获取在操作失败状态、操作成功状态以及操作成功发展状态下电压越界的节点数、支路过载数、各电压越界节点的电压实际幅值、各过载支路的实际输送功率；获取故障发生后负荷的削减量、当前操作成功时的负荷削减量；获得进行当前操作成功和失败的实时概率；获得在操作失败时发生故障的实时概率、目的设备在操作成功时发生故障的实时概率；获取当前操作的风险指标；当风险指标大于或者等于预定的数值时，发出报警。本发明还提出一种电网调度操作的风险检测装置，可以预先检测出执行电网调度操作可能引起的电网的安全状况；保证电力系统的安全运行。
文档编号G06Q50/06GK103218754SQ20131014377
公开日2013年7月24日 申请日期2013年4月23日 优先权日2013年4月23日
发明者林少华, 刘嘉宁, 陈东, 呼士召, 马博, 鲁跃峰, 李博, 潮铸, 贾宏杰, 曾沅, 王丙东, 王恩, 刘哲 申请人:广东电网公司电力调度控制中心, 天津大学