文 献 综 述
1 课题研究背景
随着国民经济的腾飞,我国电网规模不断扩大,结构日益复杂,电网运行面临的潜在风险也越来越大。人类的生产生活对电能的依赖日益增大,随之而来的是发电功率的日益增加、电网运行负荷的不断增大。现如今,人们对于供电可靠性和供电质量的要求也不断提高,电力系统安全运行问题日益突出。20世纪60年代以来,全球范围内频发的电网重大停电事故造成了巨大的经济和社会损失,引起了人们对于电网运行风险问题的广泛关注[1]。
近年来,由于极端恶劣天气、日益增加的用电负荷、元件老化和故障、人为操作不当、电网建设相对滞后等因素,电网事故频繁增加,如我国2008年南方地区的冰冻雨雪灾害天气造成南方电网大面积停电,造成了严重的经济损失。因此评估电网运行风险,有效提出应对策略对保证电网安全运行具有重要意义。
根据人工经验制定的计划已经不再能适应日益增大的电网和各方面要求的提高,无法兼顾电网可靠性和经济性的要求,充分考虑各方面的因素以及制订合理的检修计划具有现实的迫切性和必要性。运行风险评估是一个短期可靠性评估过程,由于其评估周期较短,元件所处的外界环境和运行条件将影响元件可靠性水平。传统的规划可靠性算法[2-3]基于元件的稳态统计参数,而且在整个可靠性评估过程中元件可靠性评估模型和参数固定不变,其计算出的可靠性指标也往往采用期望值指标,这种评估方法只反映了系统某些固定模式下的长期可靠性水平,而忽略了实时运行条件对可靠性的影响,传统的规划可靠性评估无法给电力系统安全运行提供控制依据[4-5],难以满足电网日益复杂的运行特性及结构[6]。
并且计及实时运行条件的运行可靠性评估模型及其算法的研究,能够保证在合适的安全裕度下充分利用系统输电能力,也是系统安全稳定运行的保障[7]。目前运行可靠性模型研究处于起步阶段,现有的理论侧重于分析线路潮流、系统频率,发电机机端电压,负荷母线电压等运行方式对元件停运概率的影响,从元件故障模式的角度分析,其准确性亦有待验证[8]。而元件的可靠性参数是系统风险评估的基础,它与元件老化失效、外部环境、运行状态等因素密切相关,故在进行运行可靠性模型研究时应考虑这些因素的影响。正确处理实时条件与元件运行可靠性的关系,研究先进的运行可靠性评估理论、模型和算法,实现电力系统运行可靠性的动态识别和安全风险预警,将风险理论应用到电网运行风险控制中去,为电网安全增添新的理论保障,已成为迫切需要解决的前沿性课题[9]。
2 国内外研究现状
2.1 国外研究现状
欧美日等发达国家社会经济和科技发展较早,他们也较早的遇到了电网运行安全性方面的问题。
如法国西部电网在1987年1月,由于发电容量不足导致电压下降,造成8000MW电网容量的停电事故,直接影响30多万人的生活用电;日本东京电网系统在1987年7月,由于运行器件负荷增长过快导致电网解列,造成8170MW电网容量停电;加拿大魁北克电网系统分别在1988年4月,由于暴风雪原因造成18500MW电网容量停运;美国WSCC电网系统在1996年7月2日和8月10日由于电网接触树木导致跳闸,造成电压降低进而引起系统解列,分别造成11850MW和28000MW电网容量停运,直接影响近1000万用户用电[10]。
