本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)的風險評估技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于風雨氣候條件下電網(wǎng)失負荷風險評估方法。

背景技術(shù)：
目前電力系統(tǒng)評估方法已經(jīng)得到廣泛的研究。主要分為三類：確定性評估方法、概率性評估方法、風險評估方法。確定性評估方法通常只重視最嚴重、最可信的事故；概率性方法對事故的后果沒有加以具體指標的量化；風險評估方法考慮了事故的可能性和后果嚴重性，對電力系統(tǒng)運行中的不確定性因素進行定量評估，綜合協(xié)調(diào)電力系統(tǒng)的安全性與經(jīng)濟性。但目前在電力系統(tǒng)方面的風險評估方法主要通過如下四個步驟完成的：第一步是獲取電力系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)和狀態(tài)；第二步是進行預想故障集選取及故障分析；第三步是基于預想故障對電力系統(tǒng)造成的后果進行判斷，若出現(xiàn)供電風險則進入第四步，否則返回第二步；第四步是計算風險指標，根據(jù)指標進行風險提示。該風險評估方法對電力系統(tǒng)中的不確定因素進行風險定量評估，并根據(jù)風險指標的大小進行風險等級劃分。但該風險評估方法選取的是預想故障集，具有一定的主觀性和確定性，對電力系統(tǒng)故障的隨機性考慮不足，使得在風雨氣候條件下不能對電網(wǎng)失負荷進行風險評估，不能全面掌握電網(wǎng)失負荷時的風險情況，電網(wǎng)失負荷風險較嚴重時會導致電網(wǎng)災害性事故的發(fā)生。中國專利公開號CN103632310A，公開日是2014年3月12日，公開了一種大電網(wǎng)運行風險評估方法，包括有如下步驟：1)故障及風險因素統(tǒng)計；2)風險概率計算；3)基于負荷損失的風險量化評估；4)風險指標的等級化與結(jié)果評估。該大電網(wǎng)運行風險評估方法沒有針對風雨氣候條件下電網(wǎng)失負荷時的風險評估，不能掌握風雨氣候條件下電網(wǎng)失負荷時的風險情況，風雨氣候條件下電網(wǎng)失負荷風險較嚴重時會導致電網(wǎng)災害性事故的發(fā)生。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有電力系統(tǒng)方面的風險評估方法沒有針對風雨氣候條件下電網(wǎng)失負荷時的風險評估，不能掌握風雨氣候條件下電網(wǎng)失負荷時的風險情況，易導致電網(wǎng)災害性事故發(fā)生的不足，提供一種適用于風雨氣候條件下電網(wǎng)失負荷風險評估方法，該方法專門針對風雨氣候條件下電網(wǎng)失負荷時的風險評估，掌握風雨氣候條件下被評估電網(wǎng)失負荷時的風險情況，以便對電網(wǎng)進行風雨氣候條件下的風險評估，從而保證電網(wǎng)的安全運行。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種適用于風雨氣候條件下電網(wǎng)失負荷風險評估方法，包括以下步驟：(1-1)獲取被評估電網(wǎng)實時監(jiān)測的氣象數(shù)據(jù)、線路數(shù)據(jù)、發(fā)電機數(shù)據(jù)和負荷數(shù)據(jù)的歷史記錄；(1-2)建立風雨氣候條件下被評估電網(wǎng)的元件故障率計算模型，根據(jù)元件故障率計算模型計算出風雨氣候條件下的元件故障率；(1-3)采用蒙特卡洛法抽取風雨氣候條件下的電力系統(tǒng)故障狀態(tài)，并根據(jù)風雨氣候條件下的電力系統(tǒng)故障狀態(tài)和元件故障率進行電力系統(tǒng)事故概率計算，得到被評估電網(wǎng)的電力系統(tǒng)事故概率；(1-4)在電力系統(tǒng)故障狀態(tài)下進行最優(yōu)失負荷計算，得到最優(yōu)失負荷量；(1-5)計算風雨氣候條件下電力系統(tǒng)的一系列風險指標，并依據(jù)風險指標對風雨氣候條件下的電力系統(tǒng)進行風險評估，得到風雨氣候條件下電力系統(tǒng)的風險評估結(jié)果；(1-6)分析風雨氣候條件下電力系統(tǒng)的風險評估結(jié)果，得到風雨氣候條件下被評估電網(wǎng)在失負荷后的電力系統(tǒng)運行控制策略。本方案專門針對風雨氣候條件下電網(wǎng)失負荷時的風險評估，掌握風雨氣候條件下被評估電網(wǎng)失負荷時的風險情況，以便對電網(wǎng)進行風雨氣候條件下的風險評估，從而保證電網(wǎng)的安全運行。本方案模擬風雨氣候條件下被評估電網(wǎng)運行的不確定性和隨機性，利用最優(yōu)非線性規(guī)劃模型對電網(wǎng)全面評估。首先收集風雨氣候和電網(wǎng)致障跳閘方面的數(shù)據(jù)，求出風雨氣候條件下的元件故障率，進而建立風雨氣候條件下的電力系統(tǒng)運行風險評估模型；接著在失負荷狀態(tài)下計算失負荷概率、失負荷量、線路功率和節(jié)點電壓；最后綜合各個失負荷狀態(tài)，得出風雨氣候條件下電力系統(tǒng)的負荷削減指標、線路過載風險值和低電壓風險值，全面評估電網(wǎng)各個環(huán)節(jié)的供電可靠性程度，以找到風雨氣候條件下電力系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)，采取針對性防護措施。作為優(yōu)選，氣象數(shù)據(jù)包括被評估電網(wǎng)所在氣候區(qū)的風速v、降雨量p；線路數(shù)據(jù)包括被評估電網(wǎng)的各條線路在一個統(tǒng)計周期小時內(nèi)故障次數(shù)n、停運小時MTTR，各線路單位電阻標幺值r、單位電抗標幺值x、對地單位導納b標幺值、線路長度l、傳輸容量Sl；發(fā)電機數(shù)據(jù)包括為被評估電網(wǎng)供電的各臺發(fā)電機正常運行小時MTTF、停運小時MTTR、發(fā)電機所屬電廠、容量PG、輸出無功下限QGmin和上限QGmax；負荷數(shù)據(jù)包括各變電站在統(tǒng)計周期小時內(nèi)的有功負荷最大值Pd和無功負荷最大值Qd。作為優(yōu)選，風雨氣候條件下的元件故障率λm的計算公式為：其中，λm是元件m在風雨氣候條件下的元件故障率；λm'是元件m在正常氣候條件下長期運行的平均故障率；Nm是正常氣候條件下元件m的期望持續(xù)運行天數(shù)；Sm是風雨氣候條件下元件m的期望持續(xù)運行天數(shù)；Fm是元件m的故障發(fā)生在風雨氣候條件下的百分比，0≤Fm≤1，即先求出故障發(fā)生在風雨氣候條件下的次數(shù)或天數(shù)，然后與故障發(fā)生的總次數(shù)或總天數(shù)作比值得出；ni是第i次正常氣候條件下元件m的持續(xù)運行天數(shù)；Si是第i次風雨氣候條件下元件m的持續(xù)運行天數(shù)。作為優(yōu)選，抽取風雨氣候條件下由一個或多個元件故障而形成的不同的電力系統(tǒng)故障狀態(tài)，并記錄每個電力系統(tǒng)故障狀態(tài)的持續(xù)時間；假設(shè)被評估電網(wǎng)電力系統(tǒng)的元件總數(shù)為Nc，任意元件m停運所導致的電力系統(tǒng)事故記為Em，則電力系統(tǒng)事故Em所發(fā)生的電力系統(tǒng)事故概率P(Em)的計算公式為：其中，μm是元件總數(shù)中的其中一個元件m在風雨氣候條件下的修復率；μn是元件總數(shù)中的其中另一個元件n在風雨氣候條件下的修復率；λm是元件m在風雨氣候條件下的元件故障率；λn是元件總數(shù)中的其中另一個元件n在風雨氣候條件下的元件故障率。作為優(yōu)選，對抽取的風雨氣候條件下的不同的電力系統(tǒng)故障狀態(tài)分別采用基于交流潮流的最優(yōu)非線性規(guī)劃模型計算出電力系統(tǒng)的節(jié)點電壓和線路功率；基于交流潮流的最優(yōu)非線性規(guī)劃模型為：0≤Pli≤Pdi，0≤Qli≤Qdi(6)，Uimin≤Ui≤Uimax(7)，Pgimin≤Pgi≤Pgimax，Qgimin≤Qgi≤Qgimax(8)，其中，Ci是最小失負荷量，Pdi是節(jié)點i負荷削減前的有功功率，Pli是節(jié)點i負荷削減后的有功功率，Qdi是節(jié)點i負荷削減前的無功功率，Qli是節(jié)點i負荷削減后的無功功率，Ui、Uj是節(jié)點i、j的電壓，θij是節(jié)點i、j之間的相角差，Pgi、Pgimax、Pgimin是節(jié)點i處發(fā)電機的有功功率及其上下限，Qgi、Qgimax、Qgimin是節(jié)點i處發(fā)電機的無功功率及其上下限，Sijmax是線路傳輸容量，Pij是支路ij的有功功率，Qij是支路ij的無功功率，Uimax、Uimin是節(jié)點i的電壓的上下限，bij是節(jié)點i和j之間的線路電納，gij是節(jié)點i和j之間的線路電導；式(3)是最優(yōu)規(guī)劃的目標函數(shù)，表示最小失負荷量；式(4)是交流潮流方程，表示功率平衡方程的有功功率約束；式(5)是交流潮流方程，表示功率平衡方程的無功功率約束；式(6)失負荷后負荷節(jié)點有功功率和無功功率的上下界約束；式(7)是節(jié)點的電壓上下限約束；式(8)是發(fā)電機有功和無功的上下界約束；式(9)是線路有功無功不越限約束；式(10)是線路有功和無功；為提高最優(yōu)非線性規(guī)劃模型的計算效率，先用式(4)、(5)來算出電力系統(tǒng)的節(jié)點電壓和線路功率；若線路不過載、且潮流收斂，則不進行失負荷計算；若線路過載、且潮流不收斂，則進行最優(yōu)非線性規(guī)劃模型計算，從而得到被評估電網(wǎng)的最優(yōu)失負荷量。作為優(yōu)選，風雨氣候條件下電力系統(tǒng)的一系列風險指標包括：(6-1)失負荷概率PLC指標，把每個電力系統(tǒng)故障狀態(tài)的持續(xù)時間ti代入公式(11)進行電力系統(tǒng)失負荷概率評估，求出失負荷概率PLC指標；失負荷概率PLC指標的計算公式為：式(11)中S是電力系統(tǒng)失負荷的狀態(tài)集合；T是總模擬小時；將i個失負荷時間相加得到失負荷的總時間，該總時間與模擬總時間之比就是失負荷時間占總時間的比例，即失負荷概率；(6-2)失負荷程度ELC指標,把風雨氣候條件下每個電力系統(tǒng)故障失負荷狀態(tài)的最小失負荷量Ci代入公式(12)，求出總模擬小時內(nèi)定量估計風雨氣候條件下電力系統(tǒng)的失負荷程度ELC指標，失負荷程度ELC指標的計算公式為：該失負荷程度ELC指標即為總模擬小時內(nèi)總的失負荷數(shù)轉(zhuǎn)換成總模擬小時內(nèi)的失負荷值；(6-3)供電充裕度EENS指標，把每個電力系統(tǒng)故障狀態(tài)的持續(xù)時間ti和每個失負荷狀態(tài)的最小失負荷量Ci代入公式(13)，求出定量估計風雨氣候條件下電力系統(tǒng)的供電充裕度EENS指標，供電充裕度EENS指標的計算公式為：式(13)中Ci是第i個失負荷狀態(tài)的失負荷量，乘以每次失負荷的持續(xù)小時得到缺發(fā)電量；(6-4)線路過載風險ROLm指標，把電力系統(tǒng)事故概率P(Em)和線路功率Pij代入公式(14)求得線路過載風險ROLm指標，線路過載風險ROLm指標的計算公式為：式(14)中ROLm是元件m在風雨氣候條件下故障停運后線路的過載風險；G1是風雨氣候條件下電力系統(tǒng)過載事故狀態(tài)集；k是線路總數(shù)；Pij是風雨氣候條件下線路中的潮流；P′ij是線路有功功率容量；(6-5)節(jié)點低電壓風險RLVm指標，把電力系統(tǒng)事故概率P(Em)和節(jié)點電壓Vi代入公式(15)求得節(jié)點低電壓風險RLVm指標，節(jié)點低電壓風險RLVm指標的計算公式為：式(15)中，RLVm是元件m在風雨氣候條件下故障停運后的節(jié)點低電壓風險；G2是風雨氣候條件下電力系統(tǒng)節(jié)點低電壓事故狀態(tài)集；n是節(jié)點總數(shù)；Vi是風雨氣候條件下線路故障時的實際節(jié)點電壓；V0是線路正常運行時的節(jié)點電壓。失負荷概率PLC評估了風雨氣候條件下電力系統(tǒng)發(fā)生失負荷的可能性，基于量的標準，比定性分析失負荷發(fā)生的概率更直觀。供電充裕度EENS指標評估了風雨氣候條件下電力系統(tǒng)發(fā)生各種故障時，平均每年缺供的電量，能定量求得所評估電力系統(tǒng)的供電能力。線路過載風險ROLm評估了風雨氣候條件下電力系統(tǒng)由各種故障引發(fā)的線路過載風險，從而獲得每次線路故障所引起的線路過載風險值，一般在10-5～10-4級別，通過該指標可準確定位風雨氣候條件下電力系統(tǒng)發(fā)生故障時存在過載風險較大的線路，為運行部門提供參考依據(jù)。節(jié)點低電壓風險RLVm評估了風雨氣候條件下電力系統(tǒng)由各種故障引發(fā)的節(jié)點低電壓風險，計算得到每次線路故障所引起的節(jié)點低電壓風險值，一般也在10-5～10-4級別，當電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，通過該指標可方便定位風雨氣候條件下存在低電壓風險較大的節(jié)點。根據(jù)風險評估過程得到的各項數(shù)據(jù)對風雨氣候條件下的電力系統(tǒng)進行風險評估，得到風雨氣候條件下電網(wǎng)失負荷風險評估的相應運行控制策略。作為優(yōu)選，最優(yōu)非線性規(guī)劃模型采用基于matlab優(yōu)化工具包的非線性求解器(fmincon)來計算出被評估電網(wǎng)的最優(yōu)失負荷量，該最優(yōu)失負荷量的計算實現(xiàn)過程為：(7-1)選擇fmincon處理非線性規(guī)劃問題的形式X＝fmincon(FUN，X0，A，B，Aeq，Beq，LB，UB，NONLCON)；(7-2)設(shè)定未知向量X，將最優(yōu)非線性規(guī)劃模型中的未知量作為X的子向量，并賦以初值；(7-3)設(shè)定未知向量X的上下限；(7-4)編寫以最小失負荷量為目標函數(shù)的子函數(shù)FUN；(7-5)編寫最優(yōu)非線性規(guī)劃模型處理子函數(shù)NONLCON，將每次迭代得到的向量X的值進行迭代求解；(7-6)fmincon調(diào)用子函數(shù)FUN、NONLCON后求解出最小失負荷量，該最小失負荷量即為風雨氣候條件下被評估電網(wǎng)的最優(yōu)失負荷量。本發(fā)明能達到如下效果：1、本發(fā)明首先收集風雨氣候和電網(wǎng)致障跳閘方面的數(shù)據(jù)，求出風雨氣候條件下的元件故障率，進而建立風雨氣候條件下的電力系統(tǒng)運行風險評估模型；接著在失負荷狀態(tài)下計算失負荷概率、失負荷量、線路功率和節(jié)點電壓；最后綜合各個失負荷狀態(tài)，得出風雨氣候條件下電力系統(tǒng)的負荷削減指標、線路過載風險值和低電壓風險值，全面評估電網(wǎng)各個環(huán)節(jié)的供電可靠性程度，以找到風雨氣候條件下電力系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)，采取針對性防護措施。2、本發(fā)明針對風雨氣候條件下電網(wǎng)失負荷時的風險評估，掌握風雨氣候條件下被評估電網(wǎng)失負荷時的風險情況，以便對電網(wǎng)進行風雨氣候條件下的風險評估，從而保證電網(wǎng)的安全運行。3、本發(fā)明模擬風雨氣候條件下被評估電網(wǎng)運行的不確定性和隨機性，利用最優(yōu)非線性規(guī)劃模型對電網(wǎng)全面評估。附圖說明圖1是本發(fā)明的一種流程示意框圖。圖2是本發(fā)明的一種交流潮流與直流潮流計算失負荷概率結(jié)果比較示意圖。圖3是本發(fā)明的一種交流潮流與直流潮流計算每年失負荷量結(jié)果比較示意圖。圖4是本發(fā)明的一種交流潮流與直流潮流計算電量不足期望值結(jié)果比較示意圖。圖5是本發(fā)明的一種停運線路及系統(tǒng)事故概率大小示意圖。圖6是本發(fā)明的一種停運線路及系統(tǒng)過載風險大小示意圖。圖7是本發(fā)明的一種停運線路及節(jié)點低電壓風險大小示意圖。具體實施方式下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步具體的說明。實施例：一種適用于風雨氣候條件下電網(wǎng)失負荷風險評估方法，參見圖1所示，包括以下步驟：(1-1)獲取被評估電網(wǎng)實時監(jiān)測的氣象數(shù)據(jù)、線路數(shù)據(jù)、發(fā)電機數(shù)據(jù)和負荷數(shù)據(jù)的歷史記錄；氣象數(shù)據(jù)包括被評估電網(wǎng)所在氣候區(qū)的風速v、降雨量p；線路數(shù)據(jù)包括被評估電網(wǎng)的各條線路在一個統(tǒng)計周期小時內(nèi)故障次數(shù)n、停運小時MTTR，各線路單位電阻標幺值r、單位電抗標幺值x、對地單位導納b標幺值、線路長度l、傳輸容量Sl；發(fā)電機數(shù)據(jù)包括為被評估電網(wǎng)供電的各臺發(fā)電機正常運行小時MTTF、停運小時MTTR、發(fā)電機所屬電廠、容量PG、輸出無功下限QGmin和上限QGmax；負荷數(shù)據(jù)包括各變電站在統(tǒng)計周期小時內(nèi)的有功負荷最大值Pd和無功負荷最大值Qd。(1-2)建立風雨氣候條件下被評估電網(wǎng)的元件故障率計算模型，根據(jù)元件故障率計算模型計算出風雨氣候條件下的元件故障率；風雨氣候條件下的元件故障率λm的計算公式為：其中，λm是元件m在風雨氣候條件下的元件故障率；λm'是元件m在正常氣候條件下長期運行的平均故障率；Nm是正常氣候條件下元件m的期望持續(xù)運行天數(shù)；Sm是風雨氣候條件下元件m的期望持續(xù)運行天數(shù)；Fm是元件m的故障發(fā)生在風雨氣候條件下的百分比，0≤Fm≤1，即先求出故障發(fā)生在風雨氣候條件下的次數(shù)或天數(shù)，然后與故障發(fā)生的總次數(shù)或總天數(shù)作比值得出；ni是第i次正常氣候條件下元件m的持續(xù)運行天數(shù)；Si是第i次風雨氣候條件下元件m的持續(xù)運行天數(shù)。(1-3)采用蒙特卡洛法抽取風雨氣候條件下的電力系統(tǒng)故障狀態(tài)，并根據(jù)風雨氣候條件下的電力系統(tǒng)故障狀態(tài)和元件故障率進行電力系統(tǒng)事故概率計算，得到被評估電網(wǎng)的電力系統(tǒng)事故概率；抽取風雨氣候條件下由一個或多個元件故障而形成的不同的電力系統(tǒng)故障狀態(tài)，并記錄每個電力系統(tǒng)故障狀態(tài)的持續(xù)時間；假設(shè)被評估電網(wǎng)電力系統(tǒng)的元件總數(shù)為Nc，任意元件m停運所導致的電力系統(tǒng)事故記為Em，則電力系統(tǒng)事故Em所發(fā)生的電力系統(tǒng)事故概率P(Em)的計算公式為：其中，μm是元件總數(shù)中的其中一個元件m在風雨氣候條件下的修復率；μn是元件總數(shù)中的其中另一個元件n在風雨氣候條件下的修復率；λm是元件m在風雨氣候條件下的元件故障率；λn是元件總數(shù)中的其中另一個元件n在風雨氣候條件下的元件故障率。(1-4)在電力系統(tǒng)故障狀態(tài)下進行最優(yōu)失負荷計算，得到最優(yōu)失負荷量；對抽取的風雨氣候條件下的不同的電力系統(tǒng)故障狀態(tài)分別采用基于交流潮流的最優(yōu)非線性規(guī)劃模型計算出電力系統(tǒng)的節(jié)點電壓和線路功率；基于交流潮流的最優(yōu)非線性規(guī)劃模型為：0≤Pli≤Pdi，0≤Qli≤Qdi(6)，Uimin≤Ui≤Uimax(7)，Pgimin≤Pgi≤Pgimax，Qgimin≤Qgi≤Qgimax(8)，其中，Ci是最小失負荷量，Pdi是節(jié)點i負荷削減前的有功功率，Pli是節(jié)點i負荷削減后的有功功率，Qdi是節(jié)點i負荷削減前的無功功率，Qli是節(jié)點i負荷削減后的無功功率，Ui、Uj是節(jié)點i、j的電壓，θij是節(jié)點i、j之間的相角差，Pgi、Pgimax、Pgimin是節(jié)點i處發(fā)電機的有功功率及其上下限，Qgi、Qgimax、Qgimin是節(jié)點i處發(fā)電機的無功功率及其上下限，Sijmax是線路傳輸容量，Pij是支路ij的有功功率，Qij是支路ij的無功功率，Uimax、Uimin是節(jié)點i的電壓的上下限，bij是節(jié)點i和j之間的線路電納，gij是節(jié)點i和j之間的線路電導；式(3)是最優(yōu)規(guī)劃的目標函數(shù)，表示最小失負荷量；式(4)是交流潮流方程，表示功率平衡方程的有功功率約束；式(5)是交流潮流方程，表示功率平衡方程的無功功率約束；式(6)失負荷后負荷節(jié)點有功功率和無功功率的上下界約束；式(7)是節(jié)點的電壓上下限約束；式(8)是發(fā)電機有功和無功的上下界約束；式(9)是線路有功無功不越限約束；式(10)是線路有功和無功；為提高最優(yōu)非線性規(guī)劃模型的計算效率，先用式(4)、(5)來算出電力系統(tǒng)的節(jié)點電壓和線路功率；若線路不過載、且潮流收斂，則不進行失負荷計算；若線路過載、且潮流不收斂，則進行最優(yōu)非線性規(guī)劃模型計算，從而得到被評估電網(wǎng)的最優(yōu)失負荷量。最優(yōu)非線性規(guī)劃模型采用基于matlab優(yōu)化工具包的非線性求解器(fmincon)來計算出被評估電網(wǎng)的最優(yōu)失負荷量，該最優(yōu)失負荷量的計算實現(xiàn)過程為：(7-1)選擇fmincon處理非線性規(guī)劃問題的形式X＝fmincon(FUN，X0，A，B，Aeq，Beq，LB，UB，NONLCON)；(7-2)設(shè)定未知向量X，將最優(yōu)非線性規(guī)劃模型中的未知量作為X的子向量，并賦以初值；(7-3)設(shè)定未知向量X的上下限；(7-4)編寫以最小失負荷量為目標函數(shù)的子函數(shù)FUN；(7-5)編寫最優(yōu)非線性規(guī)劃模型處理子函數(shù)NONLCON，將每次迭代得到的向量X的值進行迭代求解；(7-6)fmincon調(diào)用子函數(shù)FUN、NONLCON后求解出最小失負荷量，該最小失負荷量即為風雨氣候條件下被評估電網(wǎng)的最優(yōu)失負荷量。(1-5)計算風雨氣候條件下電力系統(tǒng)的一系列風險指標，并依據(jù)風險指標對風雨氣候條件下的電力系統(tǒng)進行風險評估，得到風雨氣候條件下電力系統(tǒng)的風險評估結(jié)果；風雨氣候條件下電力系統(tǒng)的一系列風險指標包括：(6-1)失負荷概率PLC指標，把每個電力系統(tǒng)故障狀態(tài)的持續(xù)時間ti代入公式(11)進行電力系統(tǒng)失負荷概率評估，求出失負荷概率PLC指標；失負荷概率PLC指標的計算公式為：式(11)中S是電力系統(tǒng)失負荷的狀態(tài)集合；T是總模擬小時；將i個失負荷時間相加得到失負荷的總時間，該總時間與模擬總時間之比就是失負荷時間占總時間的比例，即失負荷概率；(6-2)失負荷程度ELC指標,把風雨氣候條件下每個電力系統(tǒng)故障失負荷狀態(tài)的最小失負荷量Ci代入公式(12)，求出總模擬小時內(nèi)定量估計風雨氣候條件下電力系統(tǒng)的失負荷程度ELC指標，失負荷程度ELC指標的計算公式為：該失負荷程度ELC指標即為總模擬小時內(nèi)總的失負荷數(shù)轉(zhuǎn)換成總模擬小時內(nèi)的失負荷值；(6-3)供電充裕度EENS指標，把每個電力系統(tǒng)故障狀態(tài)的持續(xù)時間ti和每個失負荷狀態(tài)的最小失負荷量Ci代入公式(13)，求出定量估計風雨氣候條件下電力系統(tǒng)的供電充裕度EENS指標，供電充裕度EENS指標的計算公式為：式(13)中Ci是第i個失負荷狀態(tài)的失負荷量，乘以每次失負荷的持續(xù)小時得到缺發(fā)電量；(6-4)線路過載風險ROLm指標，把電力系統(tǒng)事故概率P(Em)和線路功率Pij代入公式(14)求得線路過載風險ROLm指標，線路過載風險ROLm指標的計算公式為：式(14)中ROLm是元件m在風雨氣候條件下故障停運后線路的過載風險；G1是風雨氣候條件下電力系統(tǒng)過載事故狀態(tài)集；k是線路總數(shù)；Pij是風雨氣候條件下線路中的潮流；P′ij是線路有功功率容量；(6-5)節(jié)點低電壓風險RLVm指標，把電力系統(tǒng)事故概率P(Em)和節(jié)點電壓Vi代入公式(15)求得節(jié)點低電壓風險RLVm指標，節(jié)點低電壓風險RLVm指標的計算公式為：式(15)中，RLVm是元件m在風雨氣候條件下故障停運后的節(jié)點低電壓風險；G2是風雨氣候條件下電力系統(tǒng)節(jié)點低電壓事故狀態(tài)集；n是節(jié)點總數(shù)；Vi是風雨氣候條件下線路故障時的實際節(jié)點電壓；V0是線路正常運行時的節(jié)點電壓。(1-6)分析風雨氣候條件下電力系統(tǒng)的風險評估結(jié)果，得到風雨氣候條件下被評估電網(wǎng)在失負荷后的電力系統(tǒng)運行控制策略。本實例專門針對風雨氣候條件下電網(wǎng)失負荷時的風險評估，掌握風雨氣候條件下被評估電網(wǎng)失負荷時的風險情況，以便對電網(wǎng)進行風雨氣候條件下的風險評估，從而保證電網(wǎng)的安全運行。本實例模擬風雨氣候條件下被評估電網(wǎng)運行的不確定性和隨機性，利用最優(yōu)非線性規(guī)劃模型對電網(wǎng)全面評估。首先收集風雨氣候和電網(wǎng)致障跳閘方面的數(shù)據(jù)，求出風雨氣候條件下的元件故障率，進而建立風雨氣候條件下的電力系統(tǒng)運行風險評估模型；接著在失負荷狀態(tài)下計算失負荷概率、失負荷量、線路功率和節(jié)點電壓；最后綜合各個失負荷狀態(tài)，得出風雨氣候條件下電力系統(tǒng)的負荷削減指標、線路過載風險值和低電壓風險值，全面評估電網(wǎng)各個環(huán)節(jié)的供電可靠性程度，以找到風雨氣候條件下電力系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)，采取針對性防護措施。失負荷概率PLC評估了風雨氣候條件下電力系統(tǒng)發(fā)生失負荷的可能性，基于量的標準，比定性分析失負荷發(fā)生的概率更直觀。供電充裕度EENS指標評估了風雨氣候條件下電力系統(tǒng)發(fā)生各種故障時，平均每年缺供的電量，能定量求得所評估電力系統(tǒng)的供電能力。線路過載風險ROLm評估了風雨氣候條件下電力系統(tǒng)由各種故障引發(fā)的線路過載風險，從而獲得每次線路故障所引起的線路過載風險值，一般在10-5～10-4級別，通過該指標可準確定位風雨氣候條件下電力系統(tǒng)發(fā)生故障時存在過載風險較大的線路，為運行部門提供參考依據(jù)。節(jié)點低電壓風險RLVm評估了風雨氣候條件下電力系統(tǒng)由各種故障引發(fā)的節(jié)點低電壓風險，計算得到每次線路故障所引起的節(jié)點低電壓風險值，一般也在10-5～10-4級別，當電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，通過該指標可方便定位風雨氣候條件下存在低電壓風險較大的節(jié)點。根據(jù)風險評估過程得到的各項數(shù)據(jù)對風雨氣候條件下的電力系統(tǒng)進行風險評估，得到風雨氣候條件下電網(wǎng)失負荷風險評估的相應運行控制策略。實施步驟1：獲取實測數(shù)據(jù)。收集被評估電網(wǎng)的氣候數(shù)據(jù)、線路數(shù)據(jù)、發(fā)電機數(shù)據(jù)和負荷數(shù)據(jù)，具體實測數(shù)據(jù)如表1所示。第i次風速v大于14m/s或雨量p大于25mm持續(xù)的天數(shù)計為Si，元件m在5年內(nèi)Si求和得到Sm。根據(jù)統(tǒng)計的n和ns求得比例Fm。本發(fā)明將IEEE-RTS79可靠性測試系統(tǒng)作為實現(xiàn)算例。表1風雨氣候條件下風險評估實測數(shù)據(jù)實施步驟2：計算出風雨氣候條件下的元件故障率。建立如式(1)所示的風雨氣候條件下的元件故障率的計算公式計算出風雨氣候條件下的元件故障率。實施步驟3：計算出被評估電網(wǎng)的電力系統(tǒng)事故概率。結(jié)合元件故障率來來抽取大量風雨氣候條件下的電力系統(tǒng)故障狀態(tài)，并根據(jù)式(2)計算出電力系統(tǒng)事故概率。實施步驟4：計算最優(yōu)失負荷量。本實例挑選出風雨氣候下電力系統(tǒng)事故概率最大的10條故障線路，如表2所示：表2風雨氣候條件下電力系統(tǒng)事故概率(10-3)事故2292334事故2111111事故531事故000在實施步驟3的基礎(chǔ)上，依次判斷每個電力系統(tǒng)故障狀態(tài)是否有潮流不收斂或線路功率越限風險，若有，則利用交流潮流和最優(yōu)非線性規(guī)劃模型計算最優(yōu)失負荷量。實施步驟5：計算一系列風險評估指標。在實施步驟3、4的基礎(chǔ)上計算失負荷風險、線路過載風險和低電壓風險值，結(jié)果如表3、表4、表5所示。表3風雨氣候條件下失負荷風險指標計算結(jié)果表4風雨氣候條件下電力系統(tǒng)線路過載風險較大的線路(10-5)事故31131過載47032表5風雨氣候條件下電力系統(tǒng)低電壓風險值較大的線路(10-5)事故線3213234低電壓1953221事故線681低電壓100表3是在IEEE-RTS79系統(tǒng)上運行的失負荷風險指標，它表明了本發(fā)明使用的交流法比直流法優(yōu)越。從表中可以看出，直流法和交流法計算結(jié)果有差異，這在理論上是成立的，直流法所得指標和直流標準存在5％左右的偏差，在可接受的允許范圍內(nèi)。從圖2可以看出失負荷量PLC指標用直流法和交流法算出的結(jié)果均比標準結(jié)果稍小，模擬時間相對短時交流法與標準的偏差較大，而隨模擬時間的增長，收斂趨勢是交流法優(yōu)于直流法，且交流法偏差小于直流法偏差，說明本發(fā)明PLC指標計算結(jié)果比較理想。從圖3可以看出平均每年失負荷量ELC指標用直流法計算結(jié)果比直流法標準計算結(jié)果稍大，隨著模擬時間增長，偏差稍有增大趨勢。本發(fā)明交流法計算結(jié)果與交流法標準的偏差小于直流法的偏差，隨著模擬時間增長，收斂趨勢和交流法標準一致，說明本發(fā)明ELC指標計算結(jié)果比較理想。從圖4可以看出平均每年電量不足期望值EENS指標用交流法計算結(jié)果明顯優(yōu)于直流法，無論模擬時間長短，交流法與標準偏差更小，收斂趨勢與標準一致，說明本發(fā)明EENS指標計算結(jié)果比較理想。本發(fā)明用交流法得出風險指標，表4、表5各自列出了風險值較大的故障線路。實施步驟6：分析風險評估結(jié)果，得到運行控制策略。表2、表4和表5反映出了風雨氣候條件影響下不同線路故障后電力系統(tǒng)風險具有復雜性：1)線路跳閘后系統(tǒng)的事故概率大時系統(tǒng)風險不一定大，如第21、23、27、35號線路；2)線路跳閘后系統(tǒng)的事故概率小時過載風險大，如第12、18、38號線路；3)線路跳閘后過載風險大時低電壓風險不大，如第12、31、38號線路；4)線路跳閘后系統(tǒng)的事故概率大時過載風險大，如第31號線路；5)線路跳閘后系統(tǒng)的事故概率大時低電壓風險大，如第4、10、36號線路。為了更清晰地分析風雨氣候條件下電力系統(tǒng)風險評估計算結(jié)果，下面具體分析電力系統(tǒng)的事故概率、過載風險和低電壓風險。圖5列出了線路跳閘后系統(tǒng)事故概率最大的10條線路，線路排序是：27>21>9>23＝36>35>4>5>31>10，這些線路故障跳閘后系統(tǒng)事故概率值在0.0005～0.0025之間；圖6列出了停運造成系統(tǒng)過載風險值比較大的5條線路，線路排序是：31>18>12>38>11，這些線路故障跳閘后過載風險值在0.000002～0.00045之間；圖7列出了停運造成低電壓風險最大的10條線路，線路排序是：36>25>10>32>29＝37>4>6>8>18，這些線路故障跳閘后低電壓風險值在0.00002～0.0012之間。從以上分析發(fā)現(xiàn)，第31號線路故障停運后系統(tǒng)過載風險值比較大，系統(tǒng)事故概率相對較大，線路功率傳輸過載的風險相對較大；第4、10、36號線路故障停運后系統(tǒng)事故概率相對較大，低電壓風險相對較大。第31號線路連接節(jié)點17和節(jié)點22，節(jié)點22上有發(fā)電機接入，節(jié)點17是一個連接節(jié)點。從IEEE-RTS79系統(tǒng)獲得的31號線路故障率是0.54次/年(見表6)。表6線路故障率明細表從表6中能看出，31號線路是故障率最大的一條線路，當它跳閘停運，功率轉(zhuǎn)移到其他線路，易引起線路過載；第4、10、36號線路跳閘后，系統(tǒng)低電壓風險很大，需要失掉大量負荷才能使系統(tǒng)電壓恢復到可接受范圍。這5條輸電線路是輸電網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié)，需重點關(guān)注。停運后造成線路過載風險相對較大的還有第18、12、38號線路；停運后造成低電壓風險相對較大的還有第25、32、29、37、4、6號線路，平時要加強對這些線路的監(jiān)護管理。針對線路跳閘故障，必須采取有力措施加強防范：1)加強對危險支路的檢修，增強對輸電線路的繼電保護，降低危險支路發(fā)生斷線的概率；2)在發(fā)生故障的危險支路附近減少適量負荷，以使系統(tǒng)低電壓風險值恢復到正常范圍內(nèi)，不會對系統(tǒng)正常運行產(chǎn)生大的影響。上面結(jié)合附圖描述了本發(fā)明的實施方式，但實現(xiàn)時不受上述實施例限制，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變化或修改。