(广东省电网公司调度中心1 广州 5100801;南京南瑞继保电气有限公司2 南京 211102)
摘要:电网运行风险评估是电网公司重要的日常工作,但传统的风险评估方式因计算工作琐碎繁杂而效率低下。电网运行风险统一分析平台从实际需求入手,解决电网运行风险评估中实际存在的问题,同时可以实现省地协同分析,电网运行分析人员只需少量参与即可完成相应工作,大大提高了工作效率。
关键词:电网运行风险;智能评估;省地一体化
0 引言
随着经济与社会的发展,各地电网的规模不断扩大,电网结构日趋复杂,电网的运行方式安排日趋复杂艰难,电网面临的风险日益增大。为保障电网的安全稳定运行,迫切需要对电网的运行风险进行评估,辨识可能影响电网安全稳定的风险事件,并采取相应的风险管控措施,防范电网事故的发生及防止事故扩大。[1-3]传统的系统分析工具效率低下,尤其是预想故障集的形成及扫描过程更是费时费力,计算结果卷帙浩繁,梳理统计相当困难,因此迫切需要有一个实用化的风险评估工具,将方式人员从繁重琐碎的工作中解脱出来。基于此南瑞继保电气有限公司根据广东电网调度中心风险评估工作的具体步骤开发了一整套风险评估实用化工具,并在应用过程中不断改进,大大提高了风险评估工作的效率。
1 电网风险评估工作及步骤
广东电网调度中心的风险评估工作主要依据《电力系统安全稳定导则》(以下称《安稳导则》)、《电力安全事故应急处置和调查处理条例》、《中国南方电网有限责任公司电力生产事故调查规程》、《电网运行安全风险管理规定》及《电力安全事故应急救援和调查处理条例》等规范性文件,梳理所可能存在的风险点并评定事故等级。[1]
风险评估工作一般按照如下步骤开展:(1)调整网架结构及负荷;(2)短路电流计算及网架方案调整;(3)潮流分析及静态N-1分析;(4)预想故障集故障扫描;(5)风险评估指标计算及事故等级评定。
2省地一体化风险评估的统一分析平台
2.1软件实用化功能模块
针对大电网风险评估工作的实际需求,开发了省地一体化的电网运行风险智能评估的统一分析分析平台软件。本软件功能模块主要有数据编辑及管理、负荷管理、故障集管理、计算管理、潮流及稳定计算结果展示、计算结果统计分析等,各模块的开发完全秉持“以人为本”的理念,贴近电网风险评估的实际需求,能够让用户从繁杂的工作中解脱出来。软件的功能模块如图1所示。
本软件采用了工程-方式的数据管理模式,工程中可包含多个方式,每个方式均可统一或单独设置多个故障卡。用户可将方式设定为自动或手动计算模式,对于稳定计算,还可设定电压稳定、频率稳定等的稳定判据。计算控制参数设置好之后,用户可以利用闲暇时间执行自动计算功能。对于广东这种大型电网,预想事故集中的故障数量将非常大,计算工作量也将非常大,如果采用手动逐个进行计算,工作量是无法承受的。本软件实现多方式、多故障的批量计算以及多线程并行计算功能,大大提高了计算效率。扫描结束后计算结果将自动汇总成Excel文件供用户查看。
本软件提供了故障集自动生成功能,可自动生成指定分区或区域交流线路、变压器、母线等的故障卡,还可在潮流图上选择故障元件生成相应的故障卡。
依据南方电网制定的调查规程,广东电网调度中心在编制新一年度运行方式及梳理运行风险库时,重点考虑以下11种典型预想故障集造成的电力安全事故(事件)风险:(a)任一回交流线路跳闸;(b)任一台变压器跳闸;(c)任一段母线跳闸;(d)同塔双回及以上线路跳闸;(e)同一电缆沟或隧道电缆全部故障;(f)平行双回线路同时跳闸;(g)同一变电站同一电压等级任意两台主变跳闸;(h)500kV站同一电压等级母线全失(500kV或220kV);(i)220kV站同一电压等级母线全失(220kV或110kV);(j)110kV站同一电压等级母线全失(110kV);(k)500kV交叉跨越线路同时跳闸。
对风险库中的11类故障,通过设定分区、电压等级和故障类型,程序会根据电网拓扑结构自动生成对应的故障卡,避免手动填写的费时费力、同时容易出错的情况。
统一分析平台的另一个重要功能是计算结果的自动统计分析,通过读取BPA计算结果文件来自动对系统功角稳定、频率稳定、暂态电压低、动态稳定、过载问题、故障后恢复电压、直流换相失败等情况进行分析并将结果汇总成Excel表。
2.2 基于统一分析平台的省地一体化风险智能评估
基于统一分析平台的省地一体化风险智能评估的流程如图2所示:
省调、地调的风险评估都可分为模型建立、故障集扫描、评估汇总三个阶段。省调、地调的数据均在统一分析平台上建立,省调负责搭建全网的数据,地调则在此基础上进一步搭建本地区的配网数据。数据搭建完成后,省调按分区自动生成风险评估故障集,并分发给各地调。省调和地调再分别利用平台进行故障扫描,及风险评估,之后进行风险评估结果比对及汇总。
统一分析平台,确保了省调与地调基础数据的统一、故障卡和控制集的统一、以及风险评估标准的统一,使得分析结果更加具有可比性。
3电网运行风险评估实用化工具在广东风险评估工作中应用
电网运行风险评估实用化工具先后在广东电网年度方式和三年方式计算中得到了应用,并针对应用过程中发现的问题进行了持续改进。该工具大大提高了工作效率,三年方式计算需要的人力资源从15人月降低到6人月,年度方式的风险评估工作也从3人月降低到1人月。
4 总结
电网运行风险评估实用化工具从电网风险评估工作的实际需求入手,针对风险评估的每个过程开发了相应的实用化功能,大大提高了用户的工作效率,在电网方式计算及风险评估等工作中具有广泛的应用前景。
参考文献:
[1] 中国南方电网有限责任公司.中国南方电网有限责任公司电力事故事件调查规程.2014
[2] 蔡磊,张焰.考虑系统暂态稳定性的电网可靠性评估方法[J].电力自动化设备,2001,21(9):4-6
[3] 薛禹胜.综合防御由偶然故障演化为电力灾难――北美“8.14”大停电的警示.电力系统自动化,2003,27(18):1-5
作者简介:
王延纬(1987-),男,辽宁丹东人,硕士,主要从事电力系统运行与控制方面的工作。
何俊峰(1978-),男,湖南郴州人,工程师,硕士,从事电力系统分析及软件开发工作。
陈睿(1989-),女,工程师,硕士,从事电力系统运行评估工作。
论文作者:王延纬,何俊峰,陈睿,杨银国,钱峰,李明
论文发表刊物:《电力设备》2015年第10期供稿
论文发表时间:2016/4/20
标签:电网论文; 风险评估论文; 故障论文; 风险论文; 工作论文; 方式论文; 人月论文; 《电力设备》2015年第10期供稿论文;