武倩男

摘 要：該文列舉了系統(tǒng)臨界態(tài)參數(shù)，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)參數(shù)。通過(guò)這些參數(shù)描述了電網(wǎng)的當(dāng)下的運(yùn)行方式及結(jié)構(gòu)特征，構(gòu)建了一套電力系統(tǒng)連鎖故障的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系，從而計(jì)算得出了電網(wǎng)在該狀態(tài)下的風(fēng)險(xiǎn)值。最后，采用MATPOWER通過(guò)MATLAB語(yǔ)言編程，以IEEE-RTS系統(tǒng)為例進(jìn)行仿真，計(jì)算出各臨界態(tài)指標(biāo)與系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)值。

關(guān)鍵詞：自組織臨界態(tài) 連鎖故障 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

中圖分類(lèi)號(hào)：TM73 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）04（c）-0210-01

近年來(lái)，電網(wǎng)之間的大規(guī)?；ヂ?lián)，加強(qiáng)了各電網(wǎng)之間的聯(lián)系，提高了系統(tǒng)的運(yùn)行效率，但同時(shí)也增加了系統(tǒng)運(yùn)行的不確定性，使得系統(tǒng)擾動(dòng)波及范圍更廣，局部故障可能迅速傳播到大區(qū)域甚至整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。大停電事故通常是由連鎖故障引起的，故在工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)、運(yùn)行和維修中引進(jìn)連鎖故障風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，以使系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)水平保持在可接受的范圍內(nèi)[1]。

1 臨界態(tài)指標(biāo)

1.1 系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)

（1）系統(tǒng)負(fù)載率。負(fù)荷是實(shí)際電力系統(tǒng)中最重要的變量之一，而且負(fù)荷與重大停電事故，尤其是連鎖性故障的發(fā)生強(qiáng)相關(guān)，所以負(fù)載率是一個(gè)描述系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的重要參數(shù)[2]。

（2）潮流熵。電力系統(tǒng)作為一個(gè)能量平衡系統(tǒng)，其內(nèi)部的穩(wěn)定平衡可以通過(guò)系統(tǒng)內(nèi)部能量分布的熵變過(guò)程來(lái)描述。[3]

1.2 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特征參數(shù)

（1）特征路徑長(zhǎng)度從全局的角度衡量了網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)間的聯(lián)系緊密程度，對(duì)于了解網(wǎng)絡(luò)的整體結(jié)構(gòu)特性有重要意義。

（2）一般認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)的同步能力與其平均度有密切的關(guān)系，平均度的增加可以提高網(wǎng)絡(luò)的同步能力。

（3）網(wǎng)絡(luò)的聚類(lèi)系數(shù)是用來(lái)衡量網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)聚集程度的一個(gè)重要特征參數(shù)。在網(wǎng)絡(luò)中，若節(jié)點(diǎn)i的度為Ki，則這Ki個(gè)節(jié)點(diǎn)之間最多可能有的連線數(shù)目為，假設(shè)Ki個(gè)節(jié)點(diǎn)間實(shí)際存在ti條邊，則節(jié)點(diǎn)i的聚類(lèi)系數(shù)為：

（1）

整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的聚類(lèi)系數(shù)C就是所有節(jié)點(diǎn)的平均，即：

（2）

2 連鎖故障風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

電力系統(tǒng)如果發(fā)生連鎖故障，將可能產(chǎn)生負(fù)荷被切除、電源脫離、電網(wǎng)解列等后果，最終導(dǎo)致系統(tǒng)的崩潰。綜合負(fù)荷、電源、電網(wǎng)這3個(gè)方面的風(fēng)險(xiǎn)就得到了連鎖故障給整個(gè)系統(tǒng)造成的綜合風(fēng)險(xiǎn)。

（1）負(fù)荷孤立風(fēng)險(xiǎn)。連鎖故障中負(fù)荷被切除的概率為：

（1）

式中：i為連鎖故障序號(hào)，N為連鎖故障總數(shù)。如果第i次連鎖故障造成負(fù)荷孤立，L（i）為1，否則為0。

負(fù)荷孤立的后果為：

（2）

式中：＼*為第i次連鎖故障造成負(fù)荷孤立所引起的負(fù)荷容量損失，Ps為系統(tǒng)容量。根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)的定義，負(fù)荷孤立的風(fēng)險(xiǎn)為：

（3）

（2）電源孤立風(fēng)險(xiǎn)。

（4）

如果電源，B（i）為1，否則為0。電源孤立的后果為：

（5）

式中：＼*為第i次連鎖故障造成電源孤立所引起的負(fù)荷容量損失。根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)的定義，電源孤立的風(fēng)險(xiǎn)為：

（6）

（3）電網(wǎng)解列風(fēng)險(xiǎn)。如果電網(wǎng)解列，S（i）為1，否則為0。電網(wǎng)解列的概率為：

（7）

電網(wǎng)解列的后果為，電網(wǎng)解列風(fēng)險(xiǎn)為：

（8）

（9）

（4）綜合風(fēng)險(xiǎn)。綜合風(fēng)險(xiǎn)反映了連鎖故障對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的影響。該文定義綜合風(fēng)險(xiǎn)為電源孤立風(fēng)險(xiǎn)、負(fù)荷孤立風(fēng)險(xiǎn)以及電網(wǎng)解列風(fēng)險(xiǎn)的加權(quán)和：

（10）

式中：，，為權(quán)重因子，其中。

3 實(shí)例分析

采用IEEE-RTS系統(tǒng)作為算例，IEEE-RTS系統(tǒng)共有10臺(tái)發(fā)電機(jī)，24個(gè)節(jié)點(diǎn)，38條輸電線路。用Matlab編程實(shí)現(xiàn)臨界態(tài)指標(biāo)的計(jì)算，連鎖故障仿真，并計(jì)算系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)。在系統(tǒng)總負(fù)荷Ps=2850 MW的條件下，表1給出IEEE-RTS臨界態(tài)參數(shù)表。

系統(tǒng)進(jìn)行了124次連鎖故障仿真，其中發(fā)生電網(wǎng)解列8次，電源孤立10次負(fù)荷孤立2次。由連鎖故障風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中提出的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法對(duì)系統(tǒng)在該運(yùn)行方式下的連鎖故障風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估。（如表2）

按照風(fēng)險(xiǎn)的計(jì)算公式，得到在該狀態(tài)下系統(tǒng)的連鎖故障風(fēng)險(xiǎn)為：

R=1/30.06450.0475+1/30.08060.0050+1/30.01610.0007=0.001159

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估得到系統(tǒng)在特定運(yùn)行狀態(tài)下綜合考慮綜合負(fù)荷、電源、電網(wǎng)這3個(gè)方面的風(fēng)險(xiǎn)，得到了連鎖故障給整個(gè)系統(tǒng)造成的綜合風(fēng)險(xiǎn)值。結(jié)合五個(gè)臨界態(tài)指標(biāo)使設(shè)計(jì)人員和安全工程師能夠以一種系統(tǒng)的方式檢查由于設(shè)備的使用而產(chǎn)生的災(zāi)害，從而選擇合適的安全措施。使用風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)能夠定量地描述決定風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的因素，即事故的可能性和嚴(yán)重性，從而比較全面地反映事故對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響。

參考文獻(xiàn)

[1] 馬曉民.電力系統(tǒng)連鎖故障風(fēng)險(xiǎn)分析[J].煤炭技術(shù)，2012（9）：56-58.

[2] 李勇，劉俊勇，劉曉宇，等.基于潮流熵的電網(wǎng)連鎖故障傳播元件的脆弱性評(píng)估[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2012（19）：11-16.

[3] 陳為化，江全元，曹一家.基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電力系統(tǒng)連鎖故障風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[J].浙江大學(xué)學(xué)報(bào)（工學(xué)版），2007（6）：973-979.endprint

摘 要：該文列舉了系統(tǒng)臨界態(tài)參數(shù)，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)參數(shù)。通過(guò)這些參數(shù)描述了電網(wǎng)的當(dāng)下的運(yùn)行方式及結(jié)構(gòu)特征，構(gòu)建了一套電力系統(tǒng)連鎖故障的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系，從而計(jì)算得出了電網(wǎng)在該狀態(tài)下的風(fēng)險(xiǎn)值。最后，采用MATPOWER通過(guò)MATLAB語(yǔ)言編程，以IEEE-RTS系統(tǒng)為例進(jìn)行仿真，計(jì)算出各臨界態(tài)指標(biāo)與系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)值。

關(guān)鍵詞：自組織臨界態(tài) 連鎖故障 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

中圖分類(lèi)號(hào)：TM73 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）04（c）-0210-01

近年來(lái)，電網(wǎng)之間的大規(guī)?；ヂ?lián)，加強(qiáng)了各電網(wǎng)之間的聯(lián)系，提高了系統(tǒng)的運(yùn)行效率，但同時(shí)也增加了系統(tǒng)運(yùn)行的不確定性，使得系統(tǒng)擾動(dòng)波及范圍更廣，局部故障可能迅速傳播到大區(qū)域甚至整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。大停電事故通常是由連鎖故障引起的，故在工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)、運(yùn)行和維修中引進(jìn)連鎖故障風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，以使系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)水平保持在可接受的范圍內(nèi)[1]。

1 臨界態(tài)指標(biāo)

1.1 系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)

（1）系統(tǒng)負(fù)載率。負(fù)荷是實(shí)際電力系統(tǒng)中最重要的變量之一，而且負(fù)荷與重大停電事故，尤其是連鎖性故障的發(fā)生強(qiáng)相關(guān)，所以負(fù)載率是一個(gè)描述系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的重要參數(shù)[2]。

（2）潮流熵。電力系統(tǒng)作為一個(gè)能量平衡系統(tǒng)，其內(nèi)部的穩(wěn)定平衡可以通過(guò)系統(tǒng)內(nèi)部能量分布的熵變過(guò)程來(lái)描述。[3]

1.2 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特征參數(shù)

（1）特征路徑長(zhǎng)度從全局的角度衡量了網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)間的聯(lián)系緊密程度，對(duì)于了解網(wǎng)絡(luò)的整體結(jié)構(gòu)特性有重要意義。

（2）一般認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)的同步能力與其平均度有密切的關(guān)系，平均度的增加可以提高網(wǎng)絡(luò)的同步能力。

（3）網(wǎng)絡(luò)的聚類(lèi)系數(shù)是用來(lái)衡量網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)聚集程度的一個(gè)重要特征參數(shù)。在網(wǎng)絡(luò)中，若節(jié)點(diǎn)i的度為Ki，則這Ki個(gè)節(jié)點(diǎn)之間最多可能有的連線數(shù)目為，假設(shè)Ki個(gè)節(jié)點(diǎn)間實(shí)際存在ti條邊，則節(jié)點(diǎn)i的聚類(lèi)系數(shù)為：

（1）

整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的聚類(lèi)系數(shù)C就是所有節(jié)點(diǎn)的平均，即：

（2）

2 連鎖故障風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

電力系統(tǒng)如果發(fā)生連鎖故障，將可能產(chǎn)生負(fù)荷被切除、電源脫離、電網(wǎng)解列等后果，最終導(dǎo)致系統(tǒng)的崩潰。綜合負(fù)荷、電源、電網(wǎng)這3個(gè)方面的風(fēng)險(xiǎn)就得到了連鎖故障給整個(gè)系統(tǒng)造成的綜合風(fēng)險(xiǎn)。

（1）負(fù)荷孤立風(fēng)險(xiǎn)。連鎖故障中負(fù)荷被切除的概率為：

（1）

式中：i為連鎖故障序號(hào)，N為連鎖故障總數(shù)。如果第i次連鎖故障造成負(fù)荷孤立，L（i）為1，否則為0。

負(fù)荷孤立的后果為：

（2）

式中：＼*為第i次連鎖故障造成負(fù)荷孤立所引起的負(fù)荷容量損失，Ps為系統(tǒng)容量。根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)的定義，負(fù)荷孤立的風(fēng)險(xiǎn)為：

（3）

（2）電源孤立風(fēng)險(xiǎn)。

（4）

如果電源，B（i）為1，否則為0。電源孤立的后果為：

（5）

式中：＼*為第i次連鎖故障造成電源孤立所引起的負(fù)荷容量損失。根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)的定義，電源孤立的風(fēng)險(xiǎn)為：

（6）

（3）電網(wǎng)解列風(fēng)險(xiǎn)。如果電網(wǎng)解列，S（i）為1，否則為0。電網(wǎng)解列的概率為：

（7）

電網(wǎng)解列的后果為，電網(wǎng)解列風(fēng)險(xiǎn)為：

（8）

（9）

（4）綜合風(fēng)險(xiǎn)。綜合風(fēng)險(xiǎn)反映了連鎖故障對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的影響。該文定義綜合風(fēng)險(xiǎn)為電源孤立風(fēng)險(xiǎn)、負(fù)荷孤立風(fēng)險(xiǎn)以及電網(wǎng)解列風(fēng)險(xiǎn)的加權(quán)和：

（10）

式中：，，為權(quán)重因子，其中。

3 實(shí)例分析

采用IEEE-RTS系統(tǒng)作為算例，IEEE-RTS系統(tǒng)共有10臺(tái)發(fā)電機(jī)，24個(gè)節(jié)點(diǎn)，38條輸電線路。用Matlab編程實(shí)現(xiàn)臨界態(tài)指標(biāo)的計(jì)算，連鎖故障仿真，并計(jì)算系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)。在系統(tǒng)總負(fù)荷Ps=2850 MW的條件下，表1給出IEEE-RTS臨界態(tài)參數(shù)表。

系統(tǒng)進(jìn)行了124次連鎖故障仿真，其中發(fā)生電網(wǎng)解列8次，電源孤立10次負(fù)荷孤立2次。由連鎖故障風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中提出的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法對(duì)系統(tǒng)在該運(yùn)行方式下的連鎖故障風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估。（如表2）

按照風(fēng)險(xiǎn)的計(jì)算公式，得到在該狀態(tài)下系統(tǒng)的連鎖故障風(fēng)險(xiǎn)為：

R=1/30.06450.0475+1/30.08060.0050+1/30.01610.0007=0.001159

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估得到系統(tǒng)在特定運(yùn)行狀態(tài)下綜合考慮綜合負(fù)荷、電源、電網(wǎng)這3個(gè)方面的風(fēng)險(xiǎn)，得到了連鎖故障給整個(gè)系統(tǒng)造成的綜合風(fēng)險(xiǎn)值。結(jié)合五個(gè)臨界態(tài)指標(biāo)使設(shè)計(jì)人員和安全工程師能夠以一種系統(tǒng)的方式檢查由于設(shè)備的使用而產(chǎn)生的災(zāi)害，從而選擇合適的安全措施。使用風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)能夠定量地描述決定風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的因素，即事故的可能性和嚴(yán)重性，從而比較全面地反映事故對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響。

參考文獻(xiàn)

[1] 馬曉民.電力系統(tǒng)連鎖故障風(fēng)險(xiǎn)分析[J].煤炭技術(shù)，2012（9）：56-58.

[2] 李勇，劉俊勇，劉曉宇，等.基于潮流熵的電網(wǎng)連鎖故障傳播元件的脆弱性評(píng)估[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2012（19）：11-16.

[3] 陳為化，江全元，曹一家.基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電力系統(tǒng)連鎖故障風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[J].浙江大學(xué)學(xué)報(bào)（工學(xué)版），2007（6）：973-979.endprint

摘 要：該文列舉了系統(tǒng)臨界態(tài)參數(shù)，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)參數(shù)。通過(guò)這些參數(shù)描述了電網(wǎng)的當(dāng)下的運(yùn)行方式及結(jié)構(gòu)特征，構(gòu)建了一套電力系統(tǒng)連鎖故障的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系，從而計(jì)算得出了電網(wǎng)在該狀態(tài)下的風(fēng)險(xiǎn)值。最后，采用MATPOWER通過(guò)MATLAB語(yǔ)言編程，以IEEE-RTS系統(tǒng)為例進(jìn)行仿真，計(jì)算出各臨界態(tài)指標(biāo)與系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)值。

關(guān)鍵詞：自組織臨界態(tài) 連鎖故障 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

中圖分類(lèi)號(hào)：TM73 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）04（c）-0210-01

近年來(lái)，電網(wǎng)之間的大規(guī)模互聯(lián)，加強(qiáng)了各電網(wǎng)之間的聯(lián)系，提高了系統(tǒng)的運(yùn)行效率，但同時(shí)也增加了系統(tǒng)運(yùn)行的不確定性，使得系統(tǒng)擾動(dòng)波及范圍更廣，局部故障可能迅速傳播到大區(qū)域甚至整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。大停電事故通常是由連鎖故障引起的，故在工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)、運(yùn)行和維修中引進(jìn)連鎖故障風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，以使系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)水平保持在可接受的范圍內(nèi)[1]。

1 臨界態(tài)指標(biāo)

1.1 系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)

（1）系統(tǒng)負(fù)載率。負(fù)荷是實(shí)際電力系統(tǒng)中最重要的變量之一，而且負(fù)荷與重大停電事故，尤其是連鎖性故障的發(fā)生強(qiáng)相關(guān)，所以負(fù)載率是一個(gè)描述系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的重要參數(shù)[2]。

（2）潮流熵。電力系統(tǒng)作為一個(gè)能量平衡系統(tǒng)，其內(nèi)部的穩(wěn)定平衡可以通過(guò)系統(tǒng)內(nèi)部能量分布的熵變過(guò)程來(lái)描述。[3]

1.2 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特征參數(shù)

（1）特征路徑長(zhǎng)度從全局的角度衡量了網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)間的聯(lián)系緊密程度，對(duì)于了解網(wǎng)絡(luò)的整體結(jié)構(gòu)特性有重要意義。

（2）一般認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)的同步能力與其平均度有密切的關(guān)系，平均度的增加可以提高網(wǎng)絡(luò)的同步能力。

（3）網(wǎng)絡(luò)的聚類(lèi)系數(shù)是用來(lái)衡量網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)聚集程度的一個(gè)重要特征參數(shù)。在網(wǎng)絡(luò)中，若節(jié)點(diǎn)i的度為Ki，則這Ki個(gè)節(jié)點(diǎn)之間最多可能有的連線數(shù)目為，假設(shè)Ki個(gè)節(jié)點(diǎn)間實(shí)際存在ti條邊，則節(jié)點(diǎn)i的聚類(lèi)系數(shù)為：

（1）

整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的聚類(lèi)系數(shù)C就是所有節(jié)點(diǎn)的平均，即：

（2）

2 連鎖故障風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

電力系統(tǒng)如果發(fā)生連鎖故障，將可能產(chǎn)生負(fù)荷被切除、電源脫離、電網(wǎng)解列等后果，最終導(dǎo)致系統(tǒng)的崩潰。綜合負(fù)荷、電源、電網(wǎng)這3個(gè)方面的風(fēng)險(xiǎn)就得到了連鎖故障給整個(gè)系統(tǒng)造成的綜合風(fēng)險(xiǎn)。

（1）負(fù)荷孤立風(fēng)險(xiǎn)。連鎖故障中負(fù)荷被切除的概率為：

（1）

式中：i為連鎖故障序號(hào)，N為連鎖故障總數(shù)。如果第i次連鎖故障造成負(fù)荷孤立，L（i）為1，否則為0。

負(fù)荷孤立的后果為：

（2）

式中：＼*為第i次連鎖故障造成負(fù)荷孤立所引起的負(fù)荷容量損失，Ps為系統(tǒng)容量。根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)的定義，負(fù)荷孤立的風(fēng)險(xiǎn)為：

（3）

（2）電源孤立風(fēng)險(xiǎn)。

（4）

如果電源，B（i）為1，否則為0。電源孤立的后果為：

（5）

式中：＼*為第i次連鎖故障造成電源孤立所引起的負(fù)荷容量損失。根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)的定義，電源孤立的風(fēng)險(xiǎn)為：

（6）

（3）電網(wǎng)解列風(fēng)險(xiǎn)。如果電網(wǎng)解列，S（i）為1，否則為0。電網(wǎng)解列的概率為：

（7）

電網(wǎng)解列的后果為，電網(wǎng)解列風(fēng)險(xiǎn)為：

（8）

（9）

（4）綜合風(fēng)險(xiǎn)。綜合風(fēng)險(xiǎn)反映了連鎖故障對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的影響。該文定義綜合風(fēng)險(xiǎn)為電源孤立風(fēng)險(xiǎn)、負(fù)荷孤立風(fēng)險(xiǎn)以及電網(wǎng)解列風(fēng)險(xiǎn)的加權(quán)和：

（10）

式中：，，為權(quán)重因子，其中。

3 實(shí)例分析

采用IEEE-RTS系統(tǒng)作為算例，IEEE-RTS系統(tǒng)共有10臺(tái)發(fā)電機(jī)，24個(gè)節(jié)點(diǎn)，38條輸電線路。用Matlab編程實(shí)現(xiàn)臨界態(tài)指標(biāo)的計(jì)算，連鎖故障仿真，并計(jì)算系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)。在系統(tǒng)總負(fù)荷Ps=2850 MW的條件下，表1給出IEEE-RTS臨界態(tài)參數(shù)表。

系統(tǒng)進(jìn)行了124次連鎖故障仿真，其中發(fā)生電網(wǎng)解列8次，電源孤立10次負(fù)荷孤立2次。由連鎖故障風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中提出的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法對(duì)系統(tǒng)在該運(yùn)行方式下的連鎖故障風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估。（如表2）

按照風(fēng)險(xiǎn)的計(jì)算公式，得到在該狀態(tài)下系統(tǒng)的連鎖故障風(fēng)險(xiǎn)為：

R=1/30.06450.0475+1/30.08060.0050+1/30.01610.0007=0.001159

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估得到系統(tǒng)在特定運(yùn)行狀態(tài)下綜合考慮綜合負(fù)荷、電源、電網(wǎng)這3個(gè)方面的風(fēng)險(xiǎn)，得到了連鎖故障給整個(gè)系統(tǒng)造成的綜合風(fēng)險(xiǎn)值。結(jié)合五個(gè)臨界態(tài)指標(biāo)使設(shè)計(jì)人員和安全工程師能夠以一種系統(tǒng)的方式檢查由于設(shè)備的使用而產(chǎn)生的災(zāi)害，從而選擇合適的安全措施。使用風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)能夠定量地描述決定風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的因素，即事故的可能性和嚴(yán)重性，從而比較全面地反映事故對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響。

參考文獻(xiàn)

[1] 馬曉民.電力系統(tǒng)連鎖故障風(fēng)險(xiǎn)分析[J].煤炭技術(shù)，2012（9）：56-58.

[2] 李勇，劉俊勇，劉曉宇，等.基于潮流熵的電網(wǎng)連鎖故障傳播元件的脆弱性評(píng)估[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2012（19）：11-16.

[3] 陳為化，江全元，曹一家.基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電力系統(tǒng)連鎖故障風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[J].浙江大學(xué)學(xué)報(bào)（工學(xué)版），2007（6）：973-979.endprint