区域电力系统安全风险评估研究

近年来,随着经济和社会的不断发展,电力系统逐渐发展成为超大规模的复杂非线性系统,这给现代电力系统的安全稳定控制提出了更高的要求和挑战。在大力发展智能电网的背景下,人们对保障电力系统的安全稳定运行更有信心。随着电网复杂结构不断演变,一些现有评估方法无法涉及的因素不断成为停电事故发生的直接原因,这使我国政府部门开始意识到电力系统现有的控制手段虽然能够维持系统的稳定,但是还不能完全有效地控制大面积停电的风险水平。因此,除了继续完善现有各种安全与风险分析方法外,还必须从实用化的角度寻求更为完备的电力系统安全风险评估体系。本文构建了一套完整的电力系统安全风险评估指标体系。通过分析国内外近年来发生的大面积停电事故,归纳出导致停电事故发生的原因。在此基础上,以大面积停电为目标(零级指标),利用事故树分析模型的优势,构建了一套递阶的四级评估指标体系,为后续风险评估工作奠定了基础。最近几年的极端自然灾害和电力施工频繁导致大面积停电事故,将原有指标体系向这两方面进行了拓展和延伸,进一步丰富和完善了评估体系,使评估工作更具广泛适应性、可操作性。本文提出了基于AGA-AHP算法的电力系统安全风险评估指标计算方法。在风险评估过程中会涉及到很多定性指标和定量指标,对指标的无量纲化处理显示了严密的逻辑性。运用层次分析法对各级指标进行计算得到相应权值,进而计算风险分数。在层次分析法过程中为了降低人为因素的主观作用和减小判断矩阵一致性优化的计算量,本文将加速遗传算法和层次分析法进行完美结合,实现了排序权值和判断矩阵一致性检验同时进行,体现了该方法的协调性和包容性。本文根据A省电力系统实际运行情况进行了试点评估。通过对A省区域电力系统运行的状况及其特点的详细分析,充分利用了历年来的有关该区域电力风险的统计数据,对该省电网进行了具体的评估计算。共涉及到184个四级指标,38个三级指标,最终给出该区域电力系统运行所处的风险值,从而为降低该省系统的风险水平提供了理论指导。