国网重庆市电力公司电力科学研究院 欧林
中国电力科学研究院 赵晓龙 段祥骏 宋祺鹏 寇凌峰
1 引言
随着国民经济和科学技术的快速发展,人们的生活水平日渐提高,电能需求和供电质量要求也随之增长。配电网作为输配电系统的最后一个环节,直接与用户相连接,与供电质量有着直接的关系,随着智能化电网的快速发展,为保证配电网运行的可靠性,必须考虑信息通信技术的加入,这将成为可靠性分析必不可少的考虑因素[1-3]。
信息通信技术是信息技术与通信技术的融合,近年来,它在电网调度、保护、控制等系统中迅速发展,对保证电力系统运行的可靠性和经济性起着重要作用,随着ICT的逐渐深入,其与电力系统的联系愈加紧密,忽略信息系统故障对电网的影响,可能导致严重的后果。信息系统故障可能导致输电网故障,从而引发大停电事故。例如,2006年西欧电网11.4大停电事故的主要原因是没有完善的沟通、协调机制,导致发生潮流的大规模转移使事故范围扩大[4];2011年国外也发生了多起大面积停电事故,其中不乏有监控盲区的影响[5]。另外,信息系统故障对配电网的可靠运行也有一定影响,例如信息的误发和丢失,造成故障判断失误,可能导致变电站的错误动作[6],尤其对于无人值班变电站而言,信息系统故障对于配电网可靠性的影响越发明显[7]。因此,在考虑配电网可靠性时,必须要计及信息系统的影响。
目前,考虑信息系统影响下的配电网可靠性分析还并不完善,大部分专家学者在进行可靠性分析时只考虑了两者之间的部分联系,并未计及所有关系。文献[8]分析了配电自动化的终端设备,提出了一种基于HMAC算法的通信安全策略。文献[9]针对现有的电力通信路由算法,改进了最大不相交双路由算法,在可靠性分析中考虑了节点与链路的可靠性。文献[10]中给出了断路器和变压器在信息系统中的可靠性模型,并采用非序贯蒙特卡洛法进行仿真分析,提出了信息系统对电力系统可靠性的影响;文献[11-12]分别通过状态表法分析了信息系统与电力系统的直接作用和间接作用对可靠性分析的影响,但仅考虑了其中一种关系而忽略了另一种。文献[13]基于直流潮流模型建立了较为符合电力系统运行实际的电力网络和通信网络交互作用模型,通过调节相关参数研究了电力通信网络不同的路由策略对于电力系统连锁故障大停电的影响,并结合复杂网络的理论讨论了复杂网络之间的内在相似性。文献[14]从信息网中边的角度出发,基于直流潮流模型,建立了信息网对电力网连锁故障影响的模型,研究了通信光缆遭受随机故障对电力网连锁故障的影响。