面向?qū)崟r(shí)風(fēng)險(xiǎn)的配電網(wǎng)主動(dòng)重構(gòu)策略研究

許琬昱， 王增平， 趙 喬， 呂 哲， 張紹輝

(1.華北電力大學(xué) 新能源電力系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 102206； 2.國(guó)網(wǎng)河南省電力有限公司鄭州供電分公司， 河南 鄭州 450000)

0 引 言

配電網(wǎng)是聯(lián)系發(fā)、輸電系統(tǒng)與終端用戶的重要紐帶，作為電力系統(tǒng)的“最后一公里”，其安全穩(wěn)定運(yùn)行直接影響著千家萬戶的可靠用電。然而配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運(yùn)行工況多變，每年超過80%的系統(tǒng)故障停電發(fā)生在配網(wǎng)側(cè)，由此造成的經(jīng)濟(jì)損失巨大[1]。隨著配電自動(dòng)化系統(tǒng)的不斷完善以及泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的規(guī)?；ㄔO(shè)，全息感知配電系統(tǒng)主設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)成為可能。利用風(fēng)險(xiǎn)源數(shù)據(jù)量化系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)超出安全閾值的情況及時(shí)采取主動(dòng)性預(yù)防控制措施，能夠從源頭上降低系統(tǒng)停電事故的概率與影響的范圍，具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)研究意義。

實(shí)施有效主動(dòng)重構(gòu)措施的前提是建立合理的配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系，目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)于配電網(wǎng)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究主要分為以下兩類：一類是以運(yùn)行經(jīng)濟(jì)指標(biāo)[2，3]或者設(shè)備健康指數(shù)[4]為目標(biāo)，服務(wù)于系統(tǒng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的規(guī)劃設(shè)計(jì)[5，6]與檢修任務(wù)[7，8]，其風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的周期較長(zhǎng)，無法為配電系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)安全防御控制提供指導(dǎo)；二是以制定預(yù)想事故集[9，10]為目標(biāo)的負(fù)荷實(shí)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，即對(duì)配網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)的工況進(jìn)行事故預(yù)想，提前制定高風(fēng)險(xiǎn)故障發(fā)生后的負(fù)荷恢復(fù)轉(zhuǎn)供方案。其風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的目的是提高故障后配電網(wǎng)負(fù)荷恢復(fù)供電的速度，而非事前預(yù)警、消除存在的風(fēng)險(xiǎn)隱患。本文針對(duì)事故前的高風(fēng)險(xiǎn)工況，通過實(shí)施故障前的主動(dòng)重構(gòu)措施，平衡設(shè)備越限情況，事前轉(zhuǎn)帶重要負(fù)荷，降低高概率事故影響范圍，從而實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)實(shí)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)防控的目標(biāo)。

本文提出一種面向配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防的主動(dòng)重構(gòu)策略，旨在配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)增加、惡化演變的過程中通過網(wǎng)絡(luò)主動(dòng)重構(gòu)措施改變系統(tǒng)運(yùn)行拓?fù)?，降低故障風(fēng)險(xiǎn)，避免惡性停電事故的發(fā)生。文章首先建立配電網(wǎng)的實(shí)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型，選取代表配電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行可靠性與其停電后果嚴(yán)重程度的風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)，通過量化分析確定系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)值；當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)值高出安全警戒線時(shí)，以降低風(fēng)險(xiǎn)值和網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)開關(guān)操作次數(shù)最小為目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行主動(dòng)重構(gòu)，實(shí)現(xiàn)通過改變風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)下的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，提升配電網(wǎng)的運(yùn)行安全穩(wěn)定性的目標(biāo)。

1 配電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)運(yùn)行具體表現(xiàn)為系統(tǒng)故障發(fā)生的概率高且造成的后果較為嚴(yán)重[11]。故從配電設(shè)備運(yùn)行可靠性與設(shè)備故障造成的后果影響兩個(gè)方面對(duì)系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)運(yùn)行程度進(jìn)行綜合量化分析，得出系統(tǒng)的實(shí)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)值，同時(shí)為接下來的主動(dòng)重構(gòu)策略提供可調(diào)控的目標(biāo)函數(shù)。

1.1 設(shè)備運(yùn)行可靠性診斷

影響設(shè)備故障停運(yùn)的風(fēng)險(xiǎn)因素主要分為內(nèi)部風(fēng)險(xiǎn)源(運(yùn)行工況、歷史不良記錄)與外部風(fēng)險(xiǎn)源(惡劣天氣、施工破壞)兩方面，對(duì)其進(jìn)行量化分析以診斷設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行可靠性。

(1)運(yùn)行工況，配電主設(shè)備運(yùn)行在過負(fù)荷或電壓越限情況下物理性能會(huì)有一定程度的損傷，嚴(yán)重可能導(dǎo)致設(shè)備保護(hù)跳閘進(jìn)而引發(fā)負(fù)荷失電。隨著電氣量越限程度與越限時(shí)間的雙重積累，設(shè)備的故障概率呈指數(shù)型上升趨勢(shì)，由此將設(shè)備過負(fù)荷以及電壓越限[12]的風(fēng)險(xiǎn)值定義為

(1)

(2)

式中：I為流經(jīng)設(shè)備的電流標(biāo)幺值；LA為t時(shí)刻過負(fù)荷的風(fēng)險(xiǎn)瞬時(shí)值，將LA在評(píng)估周期Δt內(nèi)進(jìn)行積分得到過負(fù)荷的風(fēng)險(xiǎn)累計(jì)值RA。

(3)

(4)

式中：V為節(jié)點(diǎn)電壓標(biāo)幺值；LV為t時(shí)刻電壓越限的風(fēng)險(xiǎn)瞬時(shí)值，將LV在評(píng)估周期Δt內(nèi)進(jìn)行積分可得到電壓越限的風(fēng)險(xiǎn)累計(jì)值RV。

(2)歷史不良記錄，指設(shè)備運(yùn)行老化程度、歷史故障及越限運(yùn)行記錄以及同批次設(shè)備的缺陷記錄等，以上數(shù)據(jù)將影響設(shè)備當(dāng)前的健康狀況，進(jìn)而給設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行可靠性帶來一定風(fēng)險(xiǎn)?；谠O(shè)備全運(yùn)行過程的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，可得歷史不良記錄影響下設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)值：

(5)

式中：RH為歷史記錄影響下設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)值，由老化程度、越限記錄及同批次設(shè)備缺陷記錄三部分組成；k1、k2、k3分別為各部分比例因子；A為設(shè)備老化參數(shù)；t為設(shè)備投運(yùn)時(shí)長(zhǎng)；T為設(shè)備額定壽命；Ej為設(shè)備第j次越限嚴(yán)重程度；ΔTj為設(shè)備歷史越限時(shí)長(zhǎng)；Px為同批次設(shè)備的家族性的物理缺陷影響下的設(shè)備運(yùn)行可靠性的置信水平。

(3)施工破壞，人為的施工會(huì)導(dǎo)致其附近配電設(shè)備發(fā)生概率性的破壞事件，影響設(shè)備可靠運(yùn)行，故根據(jù)不同施工強(qiáng)度，對(duì)處于施工范圍內(nèi)的配電設(shè)備選取相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)權(quán)重值RC。

(4)惡劣天氣，配電網(wǎng)主電氣設(shè)備大部分暴露在室外，易受如雷電、覆冰、降雨、臺(tái)風(fēng)等氣象災(zāi)害的影響[13]，故對(duì)處于惡劣天氣范圍內(nèi)的配電網(wǎng)主電氣設(shè)備設(shè)置相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)權(quán)重值如表1所示。

表1 惡劣天氣的風(fēng)險(xiǎn)權(quán)值

綜上所述，配電網(wǎng)設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行工況、歷史記錄以及惡劣天氣、施工破壞等外界因素均會(huì)對(duì)設(shè)備運(yùn)行可靠性造成一定的影響。將內(nèi)部風(fēng)險(xiǎn)值(運(yùn)行工況、歷史記錄)累加作為設(shè)備自身的故障概率，其在外部風(fēng)險(xiǎn)源(惡劣天氣、施工破壞)的影響下呈現(xiàn)倍數(shù)性增大，故將設(shè)備的運(yùn)行可靠性定義為

RP=(RA+RV+RH)×RW×RC

(6)

式中：RP為設(shè)備的運(yùn)行可靠性；RA、RV為設(shè)備電氣量越限風(fēng)險(xiǎn)的累計(jì)值；RH為歷史記錄影響下的設(shè)備故障概率風(fēng)險(xiǎn)值；RW為惡劣天氣的風(fēng)險(xiǎn)權(quán)重值；RC為施工破壞影響下的風(fēng)險(xiǎn)權(quán)重值。

1.2 設(shè)備故障后果影響評(píng)估

配電網(wǎng)中，設(shè)備停運(yùn)造成的后果與設(shè)備所處網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湮恢妹芮邢嚓P(guān)。在輻射型網(wǎng)絡(luò)中，設(shè)備一旦退運(yùn)，通過故障定位和故障隔離、轉(zhuǎn)供電等處理措施，該設(shè)備所處饋線上游負(fù)荷的電能質(zhì)量會(huì)受到一定程度的影響，而故障下游負(fù)荷則會(huì)出現(xiàn)不同程度的短時(shí)失電。故設(shè)備故障后果影響的評(píng)估主要參照其所在饋線的下游負(fù)荷量與負(fù)荷的重要程度權(quán)值。

根據(jù)電力用戶對(duì)供電可靠性的要求不同，設(shè)置負(fù)荷重要程度權(quán)重表，如表2所示。

表2 負(fù)荷重要程度權(quán)重表

設(shè)備停運(yùn)導(dǎo)致其下游重要負(fù)荷短時(shí)失電比例越高，該設(shè)備停運(yùn)造成的故障后果越嚴(yán)重。根據(jù)負(fù)荷等級(jí)，一級(jí)負(fù)荷發(fā)生停電事故的后果最嚴(yán)重，二級(jí)負(fù)荷次之，三級(jí)負(fù)荷最小。定義設(shè)備的故障后果值為

(7)

式中：RF為設(shè)備的故障后果評(píng)估值；Pi為該設(shè)備下游第i個(gè)負(fù)荷的有功功率；ci為此負(fù)荷的權(quán)重系數(shù)；M為下游負(fù)荷總數(shù)；Pj為設(shè)備所在饋線上第j個(gè)負(fù)荷的有功功率；cj為此負(fù)荷的權(quán)重系數(shù)；N為設(shè)備所在饋線上的負(fù)荷總個(gè)數(shù)。

1.3 系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系

考慮到配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)的多面性和復(fù)雜性的特點(diǎn)，首先對(duì)系統(tǒng)中各個(gè)主設(shè)備進(jìn)行“分診”。通常風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估主要指各風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的可能性及其造成后果的嚴(yán)重性[14]。由此，本文通過評(píng)估設(shè)備運(yùn)行可靠性及其故障后果影響，將二者的乘積定義為該設(shè)備的整體風(fēng)險(xiǎn)值。當(dāng)設(shè)備運(yùn)行可靠性較低且故障后果較為嚴(yán)重時(shí)，設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)值將會(huì)有顯著的增加。搭建系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系如圖1所示，通過對(duì)各個(gè)設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)值的累加實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)的“會(huì)診”，如式(8)所示：

(8)

式中：VAR為配電系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)值；RP,i為系統(tǒng)中第i臺(tái)設(shè)備的運(yùn)行可靠性；RF,i為系統(tǒng)中第i臺(tái)設(shè)備的故障后果評(píng)估值；Q為系統(tǒng)中設(shè)備的總數(shù)。

圖1 系統(tǒng)實(shí)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系Fig.1 Real-time risk assessment system

2 配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)防控模型

本文將主動(dòng)重構(gòu)作為配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)防控的主要手段，下面詳細(xì)介紹其數(shù)學(xué)模型及實(shí)現(xiàn)過程。

2.1 目標(biāo)函數(shù)

根據(jù)上文所述，同時(shí)考慮到應(yīng)盡量減少設(shè)備開關(guān)動(dòng)作次數(shù)，提高運(yùn)行可靠性，將配電系統(tǒng)實(shí)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)值最小以及開關(guān)操作次數(shù)最小作為多目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行分析計(jì)算。

minVAR

(9)

(10)

式中：VAR為配電系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)值；NS為配電網(wǎng)中可操作開關(guān)總數(shù)；xi為重構(gòu)后開關(guān)i的狀態(tài)；xi0為重構(gòu)前開關(guān)i的狀態(tài)，開關(guān)的狀態(tài)通過二進(jìn)制“0”和“1”來表示(“0”表示開關(guān)打開，“1”表示開關(guān)閉合)。式(10)的目標(biāo)是配電網(wǎng)重構(gòu)過程中開關(guān)操作次數(shù)最小。

2.2 約束條件

(1)潮流約束：配電網(wǎng)重構(gòu)方案需滿足潮流約束方程。

(2)節(jié)點(diǎn)電壓約束為Ui,min≤Ui≤Ui,max，式中Ui,min、Ui,max分別為節(jié)點(diǎn)i的下、上限電壓。

(3)支路容量約束為il≤il,max，式中il、il,max分別為各支路流過的電流和允許的最大載流量。

(4)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼s束：重構(gòu)后的配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足輻射狀約束。

2.3 尋優(yōu)算法

應(yīng)用多目標(biāo)免疫粒子群算法(IPSO)進(jìn)行尋優(yōu)重構(gòu)，算法流程如圖2所示。算法中的粒子由系統(tǒng)中所有開關(guān)的開合狀態(tài)組成，代表網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的結(jié)果[15，16]。以風(fēng)險(xiǎn)防控為目標(biāo)的主動(dòng)重構(gòu)策略，即在保證配電網(wǎng)的輻射狀運(yùn)行前提下，經(jīng)過粒子群的迭代尋優(yōu)，生成若干個(gè)降低系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)值的非支配解作為主動(dòng)重構(gòu)方案的解集。

引入免疫思想提升算法的種群多樣性與收斂速度。在粒子群的迭代過程中，根據(jù)濃度概率選擇機(jī)制選擇濃度較低的粒子，抑制濃度較高的粒子，由此保證粒子群體的多樣性和算法的全局搜索能力；在粒子篩選的過程中，保留與最優(yōu)解親和度較大的候選解，減少算法的迭代次數(shù)，提升算法速度。粒子的位置更新公式為

(11)

(12)

(13)

圖2 多目標(biāo)免疫粒子群策略Fig.2 Multi-objective immune particle swarm optimization strategy

3 配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)防控系統(tǒng)

基于前述配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)下的主動(dòng)重構(gòu)策略，提出配電網(wǎng)的風(fēng)險(xiǎn)防控系統(tǒng)，如圖3所示。在配電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行的過程中，利用配電網(wǎng)信息物理平臺(tái)，對(duì)當(dāng)前運(yùn)行方式下的電氣量運(yùn)行水平、負(fù)荷強(qiáng)度、實(shí)時(shí)外部運(yùn)行環(huán)境以及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等信息進(jìn)行實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)感知反饋，在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模塊經(jīng)數(shù)據(jù)分析后得到當(dāng)前系統(tǒng)實(shí)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)值VAR，然后進(jìn)行邏輯判斷，如果VAR低于預(yù)設(shè)定的安全警戒線VARset，則返回當(dāng)前配電網(wǎng)的風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算子模塊；如果高于VARset，則以最小風(fēng)險(xiǎn)值與最少開關(guān)操作次數(shù)為多目標(biāo)進(jìn)行主動(dòng)性重構(gòu)。將優(yōu)化后的重構(gòu)方案上傳至配電網(wǎng)管理系統(tǒng)(DMS)，待決策人員通過后，利用高級(jí)配電自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)[17]。

圖3 風(fēng)險(xiǎn)防控系統(tǒng)示意圖 Fig.3 Diagram of risk prevention and control system

所提風(fēng)險(xiǎn)防控系統(tǒng)既可用于配電網(wǎng)的在線安全監(jiān)測(cè)，指導(dǎo)風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)下的防控重構(gòu)策略，降低事故的概率與損失；也可以作為離線計(jì)算平臺(tái)，根據(jù)信息物理平臺(tái)存儲(chǔ)的歷史數(shù)據(jù)以及施工計(jì)劃等影響，離線計(jì)算系統(tǒng)安全可靠的運(yùn)行方式，配合調(diào)整配電網(wǎng)的短期運(yùn)行規(guī)劃。

4 仿真驗(yàn)證

以IEEE 33節(jié)點(diǎn)配電網(wǎng)系統(tǒng)為例驗(yàn)證本文所提模型與算法的有效性。如圖4所示，系統(tǒng)有37條支路，33個(gè)節(jié)點(diǎn)，5個(gè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)，額定電壓為12.66 kV，各節(jié)點(diǎn)負(fù)荷等級(jí)如表3所示。根據(jù)城市微氣象站上傳的反饋信息，在圖中劃分惡劣天氣(雷雨大風(fēng))影響的配電范圍。

圖4 IEEE33節(jié)點(diǎn)拓?fù)鋱D Fig.4 IEEE 33 bus system with its topological graph

負(fù)荷等級(jí)負(fù)荷節(jié)點(diǎn)一級(jí)負(fù)荷4,16,17,29,30二級(jí)負(fù)荷5,9,12,13,14,15,22,24,25三級(jí)負(fù)荷其余節(jié)點(diǎn)

采用本文所述風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系對(duì)初始運(yùn)行狀態(tài)下的配電系統(tǒng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估計(jì)算，當(dāng)前系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)值為9.772。由于設(shè)備9～18受到惡劣天氣影響，且這些設(shè)備所帶下游負(fù)荷較多，導(dǎo)致系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)值上升。表4為典型高風(fēng)險(xiǎn)設(shè)備的計(jì)算結(jié)果。

以配電系統(tǒng)最小風(fēng)險(xiǎn)值和最少開關(guān)操作次數(shù)為優(yōu)化目標(biāo)，利用多目標(biāo)免疫粒子群算法進(jìn)行主動(dòng)重構(gòu)方案的尋優(yōu)，算法設(shè)種群規(guī)模為30，外部粒子群規(guī)模為10；ω=0.5，ωdamp=0.99，vmax=4，vmin=-4，最大迭代次數(shù)為50次。經(jīng)過算法迭代得到的pareto最優(yōu)解集如表5所示。

表4 初始狀態(tài)下部分設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算結(jié)果

Tab.4 Risk calculation results under initial operation state

設(shè)備設(shè)備可靠性診斷RARVRHRWRC故障后果評(píng)估RF風(fēng)險(xiǎn)值VARi602.530110.7141.8061203.740.2210.2992.356170.124.450210.0600.548200.7900110.3910.309232.2500.2110.6961.702261.520.2630.2110.6371.263303.3980.4000110.3111.181

表5 最優(yōu)解集

由于本文使用多目標(biāo)粒子群優(yōu)化算法，故會(huì)產(chǎn)生多組互不支配的解構(gòu)成最優(yōu)前沿。從尋優(yōu)結(jié)果來看，5個(gè)重構(gòu)方案都在盡量少的開關(guān)動(dòng)作次數(shù)下，降低了系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)值。后續(xù)決策人員可根據(jù)實(shí)際情況選擇偏好的重構(gòu)方案。本文以風(fēng)險(xiǎn)值降低最為明顯的方案2為例進(jìn)行討論分析，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖5所示，對(duì)應(yīng)設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果如表6所示。

對(duì)比通過方案2的重構(gòu)方式改善后的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，具體表現(xiàn)為兩方面：其一，減小低可靠性設(shè)備的故障后果影響，由圖4可以看出，重構(gòu)方案通過打開開關(guān)9和14將高風(fēng)險(xiǎn)設(shè)備置于供電路徑末梢以減少下游所帶負(fù)荷量，從而縮小設(shè)備停運(yùn)后的造成負(fù)荷短時(shí)失電影響范圍；其二，保證重要負(fù)荷的供電路徑可靠性，重構(gòu)方案通過閉合開關(guān)37，打開開關(guān)28將高可靠性設(shè)備置于供電路徑中重要位置，即承擔(dān)相對(duì)較多的下游負(fù)荷量，由此提升重要負(fù)荷供電路徑的可靠性，降低重要負(fù)荷的失電概率。

圖5 重構(gòu)方案2網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱DFig.5 Network topology diagram of reconfiguration scheme 2

Tab.6 Risk calculation results after network reconfiguration

設(shè)備設(shè)備可靠性診斷RARVRHRWRC故障后果評(píng)估RF風(fēng)險(xiǎn)值VARi6000110.516012000.2210.2570.1031702.210210.0780.34420000110.652023000.2110.8310.16626000.2110.1970.039301.8192.760110.2531.15

通過算例分析，基于本文所提配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系量化風(fēng)險(xiǎn)，以疏解低可靠性設(shè)備的下游負(fù)荷量和提高重要負(fù)荷供電路徑的可靠性作為控制手段，使風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與主動(dòng)重構(gòu)控制協(xié)同配合，能夠達(dá)到降低配電網(wǎng)系統(tǒng)停電事故風(fēng)險(xiǎn)的目標(biāo)。

5 結(jié) 論

本文提出了一種面向風(fēng)險(xiǎn)防控的配電網(wǎng)主動(dòng)重構(gòu)策略，首先綜合考慮設(shè)備可靠性與網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)值構(gòu)建了配電網(wǎng)實(shí)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)模型，以有效評(píng)估配電網(wǎng)當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)的風(fēng)險(xiǎn)水平；對(duì)系統(tǒng)處于高風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)的情況，利用多目標(biāo)免疫粒子群算法主動(dòng)搜索更合理的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，改善設(shè)備運(yùn)行工況。仿真測(cè)試表明所提策略能夠有效降低系統(tǒng)的事故風(fēng)險(xiǎn)，避免故障的發(fā)生。隨著泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)發(fā)展，該主動(dòng)重構(gòu)策略可集成至配電管理系統(tǒng)，利用電力物聯(lián)網(wǎng)信息與控制的雙向流動(dòng)功能，實(shí)時(shí)把控系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)，降低事故概率與損失，具有一定的工程實(shí)踐價(jià)值。