摘要：目前，在發輸電系統的風險評估中，一般采用基于交流潮流的最優潮流模型或基于直流潮流的最優潮流模型進行可靠性指標的分析計算，但兩種方法各有長短，單獨采用任一種都不能得到較理想的結果。本文首先通過對基于交流潮流的最優潮流模型和基于直流潮流的最優潮流模型的優缺點的對比分析，然后結合到預想事故自動選擇(ACS)的基本原理，最后提出了一種利用ACS將兩種模型結合起來優勢互補的想法，即先利用ACS分析給出不同嚴重程度故障一覽表，再針對不同嚴重的故障采用不同的模型，以達到計算精度和速度最優化的目的。

發輸電系統風險評估是電力系統風險評估的一個重要組成部分，其主要包括四個方面：確定元件失效模型和負荷模型、系統狀態的選擇、系統狀態分析、以及系統可靠性指標的累積.。系統狀態分析包括對選定的系統狀態進行潮流計算，以確定系統是否違背運行約束(節點電壓約束和線路容量約束)，如違反，則采取補救措施對系統運行狀態進行調整。這些補救措施包括發電機出力調整、變壓器檔位調整等。調整后，若系統仍不能恢復到安全狀態，則該系統狀態是一個故障狀態，作為最后的補救措施將進行負荷削減。

1 最優負荷削減的交流潮流模型與直流潮流模型的對比分析

1.1最優負荷削減的交流潮流模型

基于交流潮流的最優潮流模型[1 是為了求取滿足交流潮流方程及線路潮流、電壓和發電機出力約束條件下的最小負荷削減總量，模型的控制變量包括發電機的有功和無功出力調整、每一母線的負荷削減量、變壓器變比調整等，也可以包括所有系統約束條件和補救措施。由于模型是對系統比較真實的反映，因此計算結果是精確可信的，但同時對非線性問題的求解又是一個很耗時的過程，如內點法.

1.2最優負荷削減的直流潮流模型

基于直流潮流的最優潮流模型.的目標仍然是求取滿足功率平衡、直流潮流方程以及線路潮流和發電出力約束條件下的最小負荷削減總量，但它與基于交流潮流的最優潮流模型相比，略去了其中的全部與無功功率相關的量，是線性規劃的問題，可用單純型法求解.，計算速度很快。但是由于它以直流潮流為基礎，因此存在較大的模型誤差，具體表現在以下幾個方面：

(1)模型完全忽略了節點電壓約束，認為所有節點電壓都保持在額定電壓1.0，這在系統處于正常運行狀態或低階故障時，可以認為是正確的。但由于風險評估需要考慮多重故障，系統狀態往往處于極其惡劣的嚴重事故下，節點電壓可能相差很大甚至嚴重違背運行約束，必須進行負荷削減，而該模型無法計入這部分削減負荷量;

(2)模型認為，這對輕負荷線路可以認為正確，但對重負荷線路，特別是過負荷線路，可能存在較大誤差;

(3)模型將有功潮流和節點電壓完全解耦，忽略了節點電壓對系統有功潮流的影響，同時模型也無法計算無功潮流對線路過負荷的影響，這必將造成一定誤差;

(4)在故障分析中，特別是處理嚴重故障的系統，交流潮流計算可能不收斂，為恢復潮流方程的可解性，進行負荷削減勢在必行。但對于直流潮流法來說，在這種情況下依然能夠計算出系統的有功潮流，其計算結果可能根本就是錯誤的。

2 基于ACS的最優負荷削減模型由以上分析可知，這兩種模型各有優缺點，也恰好能優勢互補。隨著電力市場化改革的不斷推進，要對發輸電系統進行風險評估，就需要建立這樣的一種模型：不僅要求有較快的計算速度，還要求有較好的精確度。一種可行的方案是把以上兩種模型結合起來，充分發揮他們的優點。本文經過對ACS的分析，發現可以利用AcS較好地達到這個目的。

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2.1 ACS的相關概念

所謂預想事故自動選擇，就是利用電力系統相關數據，自動迭出那些會引起支路潮流過載、電壓違限等危及系統安全運行的預想事故，并用行為指標來表示它對系統造成的危害嚴重程度，按其順序排隊給出一覽表。ACS需要一種快速的開斷模擬算法，并在精度上只要求能夠滿足排隊的要求，也就是能夠剔除不起作用的預想事故，并將起作用的預想事故按其嚴重程度排隊。

在A CS的算法上，文獻[4-6 等都提出了新的算法用于預想事故自動選擇，不僅能保證性能指標計算的精度及選擇的快速性，還具有較高的事故捕獲率。故在對系統狀態的分析上，可以考慮引入ACS算法。

2.2最優負荷削減模型的建立

基于ACS的思想，先利用ACS法對系統狀態按其行為指標排隊，得到預想事故一覽表，并從中剔除不違限的狀態。如此，一覽表前半部分是違限嚴重的事故，后半部分是違限并不重要的事故。由于前半部分包含嚴重故障，需要精確分析，故對這部分采用基于交流潮流的最優潮流模型，這種模型能夠充分考慮各種約束條件及FACTS裝置的影響，是對實際系統的真實反應，其計算結果是精確可信的;而后半部分的故障違限并不重要，需要考慮的補救措施較少，對模型的精確度要求也不是很高，故這部分采用基于直流潮流的最優潮流模型，能夠有效提高計算速度。這樣，基于ACS的最優負荷削減模型的算法為：先采用Acs法對各種預想故障按嚴重程度排出一覽表，根據ACS的終止判據將一覽表分為兩部分;對嚴重故障采用交流模型分析，對不嚴重故障則采用直流模型分析。這樣既可避免單獨采用交流模型帶來的耗時嚴重的問題，又可以避免單獨采用直流模型帶來的計算結果誤差大的問題。

3 結語

發輸電系統風險評估在本質上是一個大規模組合問題，計算時間很長，長期以來一直處于"快速"和"精確"的矛盾之中。無論是采用非線性規劃模型還是線性規劃模型都只能顧及一面，不能"魚和熊掌"兩者兼得。但是在ACS的基礎上將兩種模型結合起來則可以視為對它們的一種折中的處理辦法。

參考文獻

[1]李文沅.電力系統風險評估模型、方法和應用[M].北京：科學出版社，2006.

[2]趙淵，周家啟，劉洋.發輸電組合系統可靠性評估中的最優負荷削減模型分析[J].電網技術，2004，28(10)：34～37.

[3]諸駿偉.電力系統分析[M].北京：中國電力出版社，1995.

[4]崔嵐，張偉志，賈光輝.電力系統預想事故自動選擇的一種新算法[J].山東電力技術，1999，6：20～22.

[5]徐國禹，朱繼忠.按有功和無功指標自動故障選擇和排序的統一模型和算法[J].重慶大學學報，1990，13(2)：42～48.

[6]一種基于ANN技術的預想事故自動選擇方法[J].電力系統及其自動化學報，l999，11：81～ 86.