电力系统暂态稳定概率评估新策略

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1、广西电力2009年第5期电力系统暂态稳定概率评估新策略ANewStrategyforPowerSystemTransientStabilityProbabilisticAssessment李婧，叶育林2LIJing，YEYu-lin2(1．深圳新能电力开发设计院有限公司，广东深圳518029；2．深圳中广核工程设计有限公司，广东深圳518124)摘要：提出一种基于修正暂态能量函数法的暂态稳定概率评估新策略。该策略的优点在于：它只需对系统中很小一部分的严重故障进行暂态稳定计算，求取其临界切除时间，因而能够极大地减少计算量，提高暂态稳定概率评估的效率。在1

2、59机1660节点的华北电力系统上的算例说明了该评估策略的有效性和实用性。关键词：暂态稳定；概率评估；修正暂态能量函数中图分类号：TM131．2文献标志码：A文章编号：1671—838O(2009)05—0020—070引言性分析的数学基础。文献[6]比较了确定型暂态稳定方法和概率暂态稳定方法的区别，在概率稳定计与传统的确定型暂态稳定性分析相比，概率暂算中引入暂态能量函数判断系统是否失稳。文献态稳定分析的任务，是根据系统中影响稳定的主要[7]给出了单机无穷大系统的失稳概率对系统参数随机因素的统计特性来确定系统的暂态稳定性概率和解析表达式。文献[8]利用

3、扩展等面积准则指标，因此能够较为深刻地反映电力系统的实质。(EBC)理论上将上述原理扩展到多机系统。文献概率暂态稳定分析是电力系统稳定性分析从确定型[9]利用二分法求取故障的临界切除时间。然而由到概率型的一次突破，是对传统确定型分析方法的于概率稳定分析需要分析各种可能运行方式、各种重要补充，它在电力系统规划与设计运行与控制中可能故障、各路随机扰动情况，因而现在的暂态稳定均具有广阔的应用前景⋯1。概率评估方法的最大问题在于计算量太大。电力系统暂态稳定概率分析的方法分为蒙特卡文献[10]、[11]和[12]将修正的暂态能量函数罗(Monte—Carlo)仿

4、真法和解析法两类2。蒙特卡法(CorrectedTransientEnergyFunction，CTEF)和罗仿真法使用灵活，适用于分析复杂系统。解析法归一化暂态能量函数(NormalizedTransientEnergy利用统计学中的条件概率理论评估系统稳定性的概Function，NEF)运用到暂态稳定的分析策略中，提率，主要考虑故障类型、故障地点、故障切除时间以高了系统稳定分析的效率，但这两种分析策略均需及系统的运行方式待随机因素的概率分布对系统稳要计算所有故障情况下的临界切除时间，仍未从根定性的影响。随着电力系统的不断发展，不确定因本上解决计算量

5、太大的问题。素对电力系统的影响日趋显著。近些年来，人们对本文针对现有算法的这一不足，提出了一种新电力系统概率稳定性分析这一研究领域做了大量的的基于修正的暂态能量函数法(aF)的暂态稳定研究，提出了许多富有成效的分析方法。文献[3，4]概率评估策略。该策略运用修正的暂态能量函数混提出了在多机系统中进行概率稳定计算的必要性，合法原理来计算系统的不稳定概率指标，它的最大并给出在简化的电力系统概率稳定计算结果。文献优点在于：它只需要对系统中不超过0．000015的[5]提出了有关系统稳定的概率指标与主要随机因故障求取其临界切除时间，因而可以大大减少计算素统计特

6、性之间关系的基本定理，奠定了概率稳定收稿日期：2009—05—07；修回日期：2009—06—042009年第5期广西电力21量，提高分析效率。最后，以159机1660节点的华确定天气、地理条件等对线路故障的影响。根据贝叶北电力系统为例，验证了该评估策略的有效性和合斯一拉普拉斯准则，如果不能证明有更好的分布，则理性。采用统一分布，即认为线路上每一位置发生故障的机1随机因素概率模型会是相同的，因此故障地点在线路上呈统一分布。有时还可以进一步简化，如将线路分成3部分，每一部在传统的确定型稳定分析中，我们假定在特定分用一个典型点(C1，C2，⋯)代替，并且假

7、设线路的故障位置、故障类型、确定时间内故障切除的情况各点发生故障的可能性和它们所代表的长度成正比，下，对系统的稳定性进行分析，但实际系统中，这些则得到图1所示的线路故障位置的离散概率分布。参数都具有一定的随机性。在概率稳定分析中一般只考虑对系统稳定性影响较大且有较大随机性的因1．O素，这些随机因素的统计特性可来源于历史数据的量o．6积累，也可以依赖于合理的假设⋯1。锝娶世O1．1故障类型．2在确定型分析中，一般都只选最严重故障——三相短路来进行稳定评估，而在实际系统中单相短线路长度／(P．u．)路发生的概率要远远高于三相短路，因此传统的稳定分析结果过于

8、保守，并不能很好地反映系统的实图1线路故障位置的离散概率分布际运行状况。对系统稳定起主要影响的