连锁故障引发的电网灾难性事故风险评估

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1、第34卷第4期四川电力技术Vo1．34，No．42011年8月SichuanElectricPowerTechnologyAug．，2011连锁故障引发的电网灾难性事故风险评估何焱，冯靖，催振(1．西南电力设计院，四川成都610021；2．四川大学电气信息学院，四川成都610065)摘要：根据结构状态与运行状态耦合关系，建立考虑故障直接风险和潜在风险的综合风险指标，评估电网灾难性事件。从故障传播数学特征出发，比较本层故障综合风险与下一层故障综合风险指标，将故障传播过程分为累积效应阶段和连锁效应阶段，对各阶段的故障事件进行综合风

2、险排序，更好地评估可能发生的灾难性事故风险。对IEEE一9节点系统和某地区电网进行仿真，结果表明该方法具有更高的完备性和有效性。关键词：灾难性事件；事故序列；综合风险指标；累积阶段；连锁阶段Abstract：Forthehighlycoupledrelationshipbetweennetworktopologyandoperatingconditioninthephysicalpropertiesofpowerd，anewmethodbasedonuncertaintyriskassessmenttheoryispropos

3、ed．Theproposedmethodtakesstaticdirectriskanddynamicpotentialriskintoaccounttoworkupthecomprehensiveriskindex．Comparingself—layercomprehensiveriskindexwithnextlayercomprehensiveriskindex，thefailurepropagationprocessisdividedintocumulativeeffectsstageandcascadeeffects

4、stage．Then，thefailureeventsaresortedbythecomprehensiveriskindex，andithelpstheoperatorsanddis—patcherstopreventpowerdchan~ngfromcumulativeeffectsstagetocascadeeffectsstage．ThesimulationanalysesforIEEE一9bussystemandanareadinWesternChinahaveshownthattheproposedmethodis

5、morecompleteandeffectiveduringassessingthedynamicprocessofpowerdcatastrophicevents．Keywords：catastrophicevent；eventsequence；integratedriskindex；cumulativestage；cascadestage中图分类号：TM711文献标志码：A文章编号：1003—6954(2011)04一OO4O一05续的，但可分为累积和连锁两阶段。基于现有研究，0引言这里基于不确定风险理论，结合电网结构状态

6、和运行状态，建立了由静态直接风险和动态潜在风险构灾难性事故评估是电网防灾预灾的重要课题。成的综合风险指标，揭示出故障风险传播数学规律。电网大多能镇定，、，一1故障，一般不会演化为连锁故以IEEE一9节点系统和某地区电网为研究对象，验障⋯，但由于元件耐受水平不确定j，故障物理形式证了后提出的方法。上的潮流转移使数学形式上的风险不断累积，使电网进入临界状态，直至连锁效应阶段J，就可能引发灾1连锁故障动态风险评估难性事故，国内外对此开展了大量研究。文献[4]建立了机组无功出力极限变化与电压灾难性事件过程可分累积效应和连锁效应两阶崩溃

7、联系模型，I．Dobson提出了OPA、CASCAD等段。在累积阶段，元件故障带来直接影响的同时，模型，但未从整体上揭示规律；文献[6]从结构状态以潮流转移形式在其余元件上累积故障风险。由于识别脆弱线路；文献[7]将其发展为权重网络；文献电网的镇定作用，在风险累积阶段，传播到下层故障[8]发展为有向有权网络，但忽略了运行状态；文献事件的风险小于本层故障事件风险，但一旦漂移到临[9]提出状态脆弱性和结构脆弱性概念与评估模型，界状态，若仍存在累积风险，将进入连锁效益阶段，累但对不确定性考虑不足；文献[10]用数学特征评估积风险释放

8、，演变为灾难性事件。因此，分析累积效故障传播。总体上，现有方法考虑了静态影响，对动应和连锁效应至关重要。态影响尚需进一步研究。1．1动态潜在风险元件故障使电网状态偏离，状态漂移累积的潜在单一元件故障能在满足N一1准则的电网中衍风险是其数学表现。电网灾难性事件在时域上是连变为灾