基于k最短路径算法的负荷停电风险在线评估

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1、第36卷第1期电力自动化设备Ｖｏｌ．36Ｎｏ．1２０16年1月ＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＥｑｕｉｐｍｅｎｔJan.２０16基于k最短路径算法的负荷停电风险在线评估王增平1112，姚玉海，张首魁，郭昆亚（1.华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室，北京102206；2.国网辽宁省电力有限公司沈阳供电公司工企自动化，辽宁沈阳110811）摘要：传统负荷评估方法结果的准确性取决于故障假设的规模，并且相应负荷转供的计算量大，难以满足在线评估的快速性要求。针对传统方法的问题，首先对在线停

2、电风险评估的相关概念进行详细阐述和定义。在此基础上，提出一种改进的k最短路径算法求取不含环路的所有负荷供电路径，再进行安全校验，进一步得出负荷的可行供电路径用以计算负荷停电概率和停电风险值。算例表明，所提方法准确、全面和高效，可以有效反映负荷的停电风险。关键词：配电；负荷；停电概率；停电；风险评估；k最短路径算法中图分类号：TM73文献标识码：ADOI：10.16081／j.issn.1006-6047.2016.01.0010引言以上文献的基本思路为：对电网相关设备进行逐一故障假设，采取故障恢复等

3、方法判断是否存在负随着社会对电力依赖程度的不断加深，人们对荷停电情况，再进一步得出相关风险值。这种方法实供电可靠性的要求日益增加。配电网直接面向用户质上仅体现了假设的故障情况下的风险，结果的准确负荷，对供电运行可靠性的影响巨大。因此，在配电性受限于模拟故障的规模，并且假设故障之后的故系统的范围内，对负荷进行停电的可能性和停电后障恢复计算量较大，难以做到在线评估。的严重性进行分析［1］，可以更好地指导事故预防和针对上述问题，本文提出了一种基于k最短路径减少停电带来的损失，对提高供电可靠性具有重要算法的

4、负荷停电风险在线评估方法，首先对负荷的意义。停电概率和停电风险进行了定义和阐述，采用k最短目前，经过国内外众多专家的不断研究，电力系路径算法求得负荷的供电路径，再进行安全校验进一统风险评估取得了一定成果。文献［2］在风险评估步得出负荷的可行供电路径用以计算负荷停电概中将风险定义为故障可能性与严重性的乘积，既可率，最后通过算例验证了本文方法能够为配电网负以发现低损失高概率的情况，也可以发现高损失低荷的应急预警提供辅助决策。概率的情况，能够为电力系统安全供电提供依据。文1停电风险的基本概念献［3］提出一

5、种能灵活响应配电网络拓扑结构变化的复杂放射状配电系统可靠性评估的故障遍历算负荷的实时停电风险是指，在时刻t突发事件引法。文献［4］将用户作为评估对象，通过对运行中的发负荷停电的概率和该负荷停电所导致损失的乘配电网模拟预想故障下的负荷转移，对运行中配电积。数学表达式如下：用户的风险及其紧迫性进行评估，提出了一种面向R（t）=φ（t）S（1）用户的配电网运行风险评估方法。文献［5］综合考虑其中，R（t）为负荷在时刻t的停电风险值；φ（t）为负荷不同设备的实时运行状况以及环境状况，采用故障遍在时刻t的停电

6、概率；S为负荷停电所导致的损失。历法找出不同设备的故障停电负荷集，计算出不同1.1损失的确定时点下设备发生故障的实时概率，最终得到不同设负荷停电所导致的损失采用该负荷在时刻t的备发生故障停电的实时风险值。文献［6］提出一种综有功功率和负荷的相对重要程度来表征，数学表达合考虑配网重构和紧急切负荷等应急调度措施的灾式如下：p害下城市配电网停电风险计算方法。文献［7］的基本S=鄱Pi（t）ci（2）i＝1思路是通过分析各类突发事件造成电力设备停运的其中，p为用户数；Pi（t）为时刻t用户i的有功功率；概

7、率，计算相应的负荷停电损失和风险，进而给出基ci为用户i的相对重要程度。于停电风险的应急预警级别。1.2负荷停电概率的确定收稿日期：2015-06-12；修回日期：2015-10-12我国配电网呈环形设计，开环运行。各条配电线基金项目：国家电网公司科技项目（KJ［2013］896）路以常开的联络开关保持着“手拉手”的供电模式，ProjectsupportedbytheScienceandTechnologyProgramofSGCC（KJ［2013］896）若发生故障，通过开关操作将非故障失电区域负

8、荷电力自动化设备第36卷转移到其他供电路径，以提高供电可靠性。所以，负从以上分析可知，负荷的停电概率是由所有可行荷的停电概率是由所有可行的供电路径（这些供电的供电路径中的设备故障率决定的。然而实际配电路径可能来自相同或不同电源点）中的设备故障率网结构复杂，负荷与电源点间的可行供电路径往往并决定的。进一步地，负荷的在线停电率由这些设备在不唯一。在电网结构复杂和负载率较低的情况下，部当前时刻的故障率决定。分负荷的可行供电路径数目可能会较多，在短时间目前，在设备实时故障率［