（江苏省电力有限公司检修分公司无锡分部 江苏省无锡市 214200）
摘要：电网具有的复杂性和不确定性使电网连锁事故的严重度指标同样具有复杂性和不确定性。在分析国内外连锁事故严重度指标研究基础上，研究了指标的选取与刻画方法，提出了基于梯形模糊隶属度函数的严重度指标评估模型；研究了多电气量越限指标的变化机制，进一步指出不确定性理论的研究可能为电力系统综合严重性评估提供一个可行的方向。
关键词：连锁事故；严重度指标；电气量越限指标；梯形模糊隶属度函数；综合严重性评估
引言
连锁性故障的发生，使电网事故影响和危害增大。国内外已经发生的多起电网大停电事件，给社会、国民经济和人们的生产、生活造成了巨大损失[1]。因此，连锁事故的严重度评估是必须考虑的一个重要课题。
严重度可衡量事故造成的损失和后果，是风险指标构成的一部分。电网本身具有的不确定性，使事故的严重度指标具有复杂性、多样性和不确定性的特点。考虑这些不确定性因素，研究严重度指标及其综合评估模型，对电力系统安全风险评估，具有重要意义。
本文研究了这些指标的选取与刻画方法，采用电气量越限程度指标刻画电网事故的严重性；研究了多电气量越限指标的影响因素和变化机制，提出了基于梯形模糊隶属度函数的严重度指标评估模型。。
1 电网事故的严重度
在电网的安全性评估中，严重度指标最早出现在确定性可靠性评估中，如常见的N-1或N-K安全检验。但传统确定性可靠性评估已被不确定性方法替代。
风险评估是不确定性评估方法中的典型代表，可综合描述事故的可能性和严重性，对整个电网、各个元件给出量化的风险指标。严重度反映了电力系统发生事故而造成的损失、后果以及危害程度。
2 电网事故严重度指标
严重度指标常见的测度模型包括：直接和间接经济损失、总负荷损失量、电气量越限程度等。
2.1 直接和间接经济损失严重度指标
直接和间接经济损失严重度指标可描述供电企业和用户在停电和运行方式改变时遭受的损失。文献[2]提出用发电厂出力减少损失和用户供电中断费用来定义考虑事故经济性的严重度指标。
2.2 总负荷损失量严重度指标
这类指标是用总负荷损失量刻画电网事故的严重性。文献[3]将电网双重事故分为三种：潮流不收敛、切负荷后潮流收敛以及潮流正常的收敛。其中为了使系统潮流收敛而切除负荷的事故，采取被切除的负荷量作为严重性的测度。
2.3 电气量越限严重度指标
采用各种电气量或者运行参数的越限程度函数可对电网安全、经济、结构、功能等方面评估相关的严重性，再组合得到电网综合严重度。但严重度函数的数学模型不唯一且受一定主观因素影响。
1）一次线性严重度函数
文献[4]采用梯形形式的严重度隶属度函数得到电力系统组件的严重度隶属度值，连续地量化电力系统的安全状态。
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2）二次及其他非线性严重度函数
文献[5]对八种风险指标中的五种采用了非线性严重度函数，角标为2m，分别是：线路过负荷、物理母线电压过高、物理母线电压过低、频率过高以及频率过低严重度指标，将基于可信性理论的运行风险评估算法应用到工程实践中。
3）指数型严重度函数
线路的故障可能性同时包含模糊性和随机性。采用效用函数度量电力系统故障带来的不满意程度，文献[6]建立了基于效用理论的架空线路故障严重度评估模型。
3 严重性综合评估方法
现有电网连锁事故的严重度评估中，综合严重性评估主要分为相乘法和相加法。
3.1 相乘法
相乘法对接近于0的严重度指标很敏感，能够识别出电网安全水平最坏的一部分，但不能体现某些严重度指标的重要性。文献[4]采用相乘法得到综合严重度指标。当综合严重度指标等于0或者接近0时，表示电力系统处于停电边缘。
3.2 相加法
将严重度指标的值乘以设定的权重，再相加得到综合严重度指标。根据权重的确定方法不同分为以下四种。
1）经验判断法
简单规定各严重度指标权重均为1或者相同。经验判断法难以突出主要矛盾，并且不能将接近0的严重度指标反映在综合严重度指标中。
2）松弛因子法
严重度指标权重采用松弛因子，单松弛因子的选择决定了收敛性和收敛速度。文献[2]将考虑事故经济性的严重度指标定义了由事故时保护装置动作切除故障造成的损失；而考虑系统稳定性的严重度指标是一种基于动态安全域的稳定性指标。两种严重度指标与松弛因子相乘再相加得到综合严重度指标。
3）层次分析法
适用于多层权重确定，通过构建比较判断矩阵，计算矩阵的特征向量来确定每个评估项的权重。文献[7]提出了WAMS通信主干网的风险评估模型和方法。借鉴层次分析法中构建比较判断矩阵实现了严重度指标的量化计算。
4）专家意见法
依靠专家经验来确定严重度指标的权重。对专家依赖性较重，权重确定过程中主观性较强。文献[8]的电力系统信息安全风险评估指标体系，采用多层次模糊综合评判算法计算风险值。专家确定权重集并且对各种风险因素给出风险程度评语，将其分为m个等级来建立评判集。
4 结语
本文介绍了现有的电网事故严重度评价指标及刻画模型、综合评估方法。但还需进一步研究和深入：1. 其他严重度指标的引入：需要对事故严重性特征进一步分析，引入相关的严重度指标，得到更符合实际的严重度指标模型；2. 严重性指标的不确定性因素分析：需要对电网事故中不确定性因素的物理本质和数学本质做出更深入的研究；3. 综合严重度指标确定方法的完善：现有文献在权重确定中都包含主观因素。建立客观权重的电网事故综合严重性评估模型是下一步研究的重点。
参考文献：
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[8]陈连栋，吕春梅．基于模糊综合评判的电力风险评估方法的研究[J]．电力科学与工程，2010，26（11）：50-54．
作者简介：
徐培栋（1986—），男，江苏宜兴人，硕士研究生，现从事电力系统生产运行工作。
冯靖（1987—），女，四川广元人，硕士研究生，现从事电力系统生产运行工作，通讯作者。
论文作者:徐培栋,冯靖
论文发表刊物:《河南电力》2018年4期
论文发表时间:2018/8/17
标签：指标论文; 电网论文; 事故论文; 严重性论文; 权重论文; 电力系统论文; 不确定性论文; 《河南电力》2018年4期论文;