CN104050607A - 一种配电网运行风险评估方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种配电网运行风险评估方法，包括以下步骤：步骤S1：提取电力线路运行的历史数据，并将提取的数据转换为可供利用的数据格式；步骤S2：分别对电力线路的故障概率、故障停电时间、故障停电范围进行评价，然后对各评价得分进行线性加权，得到配电网故障运行风险评分；步骤S3：根据配电网故障运行风险评分确定配电网运行风险评估结果，以根据配电网运行风险评估结果对配电网采取相应的措施。该方法可以提高配电网运行风险评估的准确性，从而提高配电网的供电可靠性。

Description

一种配电网运行风险评估方法

技术领域

本发明涉及电力系统运行风险评估技术领域，特别涉及一种基于配电网的故障停电概率、故障停电时间、故障停电范围对配电网的运行风险进行评估的方法。

背景技术

目前，在电力系统深刻变革的背景下，现场设备的维修模式已经无法满足智能电网对供电可靠性的要求，而现如今较为全面的电力系统运行风险评估方法的缺乏，也导致对配电网运行风险评估不足，使电网故障率增加、停电时间及停电范围增大、供电可靠性变低。

故障风险评估是对故障发生的相对概率和影响因素进行定性以及定量的分析，然后综合确定出线路风险的程度。这是电网设备维修决策中的一个重要环节。通过对配电网进行故障风险评估，可以形成故障排序，从而确定出发生风险较大的重要故障。这样，一方面便于采取相应预防措施防止故障发生；另一方面在对设备进行状态评价及预测时，只对风险较大的故障模式进行状态特征参数的提取和分析，这样有利于提高状态评价及预测的速度和准确性，同时大大减轻工作量。传统的配电网风险评估方法仅考虑了电力线路发生故障的概率，没有将影响电网正常工作的其他因素纳入到配电网风险评估的方法中，而线路的故障停电时间以及停电范围也是反映配电网运行风险的重要因素，在没有考虑线路停电时间以及停电范围因素的情况下，导致配电网运行风险评估不够准确，无法较为准确的预知电网的工作状态，在一定程度上会影响其供电可靠性，使电网监测维修的工作量大大增加。

发明内容

本发明的目的在于提供一种配电网运行风险评估方法，该方法可以提高配电网运行风险评估的准确性，从而提高配电网的供电可靠性。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种配电网运行风险评估方法，包括以下步骤：

步骤S1：提取电力线路运行的历史数据，并将提取的数据转换为可供利用的数据格式；

步骤S2：分别对电力线路的故障概率、故障停电时间、故障停电范围进行评价，然后对各评价得分进行线性加权，得到配电网故障运行风险评分；

步骤S3：根据配电网故障运行风险评分确定配电网运行风险评估结果，以根据配电网运行风险评估结果对配电网采取相应的措施。

进一步的，在步骤S1中，提取的数据包括一定时间内由自然因素、设备因素、外力因素造成的电力线路发生永久性故障的次数，一定时间内电力线路发生永久性故障的总次数，一定时间内电力线路的故障停电时间，一定时间内电力线路的总供电时间，一定时间内各次线路故障的停电时间，一定时间内各次线路故障的停电范围，一定时间内电力线路的总供电范围。

进一步的，在步骤S2中，电力线路的故障概率的评价方法为：

计算自然因素、设备因素、外力因素引起的永久性故障占永久性故障总次数的比例：

式中，y ₁为电力线路的故障概率对应的评价得分，N ₁、N ₂、N ₃分别为一定时间内由自然因素、设备因素、外力因素造成的电力线路发生永久性故障的次数，λ ₁、λ ₂、λ ₃分别为自然因素、设备因素、外力因素对线路故障的权重系数，N为一定时间内电力线路发生永久性故障的总次数。

进一步的，在步骤S2中，电力线路的故障停电时间的评价方法为：

计算停电时间占总供电时间的比例：

式中，y ₂为电力线路的故障停电时间对应的评价得分，T _f 为一定时间内电力线路的故障停电时间，T为一定时间内电力线路的总供电时间。

进一步的，在步骤S2中，电力线路的故障停电范围的评价方法为：

计算停电范围占总供电范围的比例：

，  i = 1,2,…,n

式中，y ₃为电力线路的故障停电范围对应的评价得分，T _fi 为一定时间内第i次线路故障的停电时间，T为一定时间内电力线路的总供电时间，S _fi 为一定时间内第i次线路故障的停电范围，S为一定时间内电力线路的总供电范围。

进一步的，在步骤S2中，配电网故障运行风险评分的计算公式为：

式中，y为配电网故障运行风险评分，α ₁、α ₂、α ₃分别为电力线路的故障概率、故障停电时间、故障停电范围对应的评价得分的加权系数。

进一步的，在步骤S3中，根据配电网故障运行风险评分确定配电网运行风险评估结果的方法为：

设置两级风险评估的评定值C ₁、C ₂，其中C ₁<C ₂，当y<C ₁时，配电网运行风险评估结果为轻微；当C ₁<y<C ₂时，配电网运行风险评估结果为一般；当y>C ₂时，配电网运行风险评估结果为严重。

本发明的有益效果是综合考虑了线路故障停电概率、故障停电时间、故障停电范围三方面因素，综合确定出配电网风险的程度，从而对配电网的运行风险进行评估，考虑的风险评估因素更加全面，对配电网风险的评估更加准确，不仅可以提高配电网的供电可靠性，对于电网设备和人身安全在一定程度也是一种保护，大大减小电网设备的监测维修工作量，通过对电网风险的评估，可以对其工作状态有预知性的了解，对配电网的具体运行情况采取相应的措施，因此，具有很强的实用性和广阔的应用前景。

附图说明

图1是本发明实施例的实现流程图。

具体实施方式

本发明的配电网运行风险评估方法，综合考虑配电网的故障停电概率、故障停电时间、故障停电范围三方面因素，实现各影响因素到风险评估结果的映射，对电网的运行风险进行评估，如图1所示，具体包括以下步骤：

步骤S1：提取电力线路运行的历史数据，并将提取的数据转换为可供利用的数据格式。

提取的数据包括一年内由自然因素、设备因素、外力因素造成的电力线路发生永久性故障的次数，一年内电力线路发生永久性故障的总次数，一年内电力线路的故障停电时间，一年内电力线路的总供电时间，一年内各次线路故障的停电时间，一年内各次线路故障的停电范围，一年内电力线路的总供电范围。

电力线路发生故障的概率、故障停电时间、故障停电范围与电网运行风险之间有一定程度的内在联系，故可以根据其内在的联系建立配电网运行风险评估方法。提取线路过去一年中发生永久性故障的次数，根据导致故障发生的因素不同设置不同的权重系数对线路发生故障的概率进行评估；故障停电时间可以转换为停电时间占总供电时间的百分比；故障停电范围可以转换为停电范围占总供电范围的比例。

步骤S2：配电网的运行风险评估可由配电网发生故障的概率、故障停电时间、故障停电范围来综合评定。分别对电力线路的故障概率、故障停电时间、故障停电范围进行评价，然后对各评价得分进行线性加权，得到配电网故障运行风险评分。

1）电力线路的故障概率的评价方法为：

计算自然因素、设备因素、外力因素引起的永久性故障占永久性故障总次数的比例：

式中，y ₁为电力线路的故障概率对应的评价得分，N ₁、N ₂、N ₃分别为一年内由自然因素、设备因素、外力因素造成的电力线路发生永久性故障的次数，λ ₁、λ ₂、λ ₃分别为自然因素、设备因素、外力因素对线路故障的权重系数，本实施例中，λ ₁=0.4，λ ₂=0.3，λ ₃=0.3，N为一年内电力线路发生永久性故障的总次数。

2）电力线路的故障停电时间的评价方法为：

计算停电时间占总供电时间的比例：

式中，y ₂为电力线路的故障停电时间对应的评价得分，T _f 为一年内电力线路的故障停电时间，T为一年内电力线路的总供电时间。

3）电力线路的故障停电范围的评价方法为：

计算停电范围占总供电范围的比例：

，  i = 1,2,…,n

式中，y ₃为电力线路的故障停电范围对应的评价得分，T _fi 为一年内第i次线路故障的停电时间，T为一年内电力线路的总供电时间，S _fi 为一年内第i次线路故障的停电范围，S为一年内电力线路的总供电范围。

4）配电网故障运行风险评分的计算公式为：

式中，y为配电网故障运行风险评分，α ₁、α ₂、α ₃分别为电力线路的故障概率、故障停电时间、故障停电范围对应的评价得分的加权系数，本实施例中，α ₁=0.25，α ₂=0.4，α ₃=0.35。

步骤S3：根据配电网故障运行风险评分确定配电网运行风险评估结果，以根据配电网运行风险评估结果对配电网采取相应的措施。

根据配电网故障运行风险评分确定配电网运行风险评估结果的方法为：

设置两级风险评估的评定值C ₁、C ₂，其中C ₁<C ₂，当y<C ₁时，配电网运行风险评估结果为轻微；当C ₁<y<C ₂时，配电网运行风险评估结果为一般；当y>C ₂时，配电网运行风险评估结果为严重。调整两评定值C ₁、C ₂的大小可以使风险评估方法适用于不同的配电网，满足不同的需求。

根据配电网运行风险评估结果对配电网采取相应的措施，包括：

当配电网运行风险评估结果为轻微时，电网可以继续运行；当配电网运行风险评估结果为一般时，需要对配电网的各个环节进行检查，必要时在用户对供电可靠性要求较低时对安全薄弱环节停电检修；当配电网运行风险评估结果为严重时，对配电网的各个环节进行检查，并对安全薄弱环节立即停电检修。

以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种配电网运行风险评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：提取电力线路运行的历史数据，并将提取的数据转换为可供利用的数据格式；

步骤S2：分别对电力线路的故障概率、故障停电时间、故障停电范围进行评价，然后对各评价得分进行线性加权，得到配电网故障运行风险评分；

步骤S3：根据配电网故障运行风险评分确定配电网运行风险评估结果，以根据配电网运行风险评估结果对配电网采取相应的措施。

2.根据权利要求1所述的一种配电网运行风险评估方法，其特征在于，在步骤S1中，提取的数据包括一定时间内由自然因素、设备因素、外力因素造成的电力线路发生永久性故障的次数，一定时间内电力线路发生永久性故障的总次数，一定时间内电力线路的故障停电时间，一定时间内电力线路的总供电时间，一定时间内各次线路故障的停电时间，一定时间内各次线路故障的停电范围，一定时间内电力线路的总供电范围。

3.根据权利要求1所述的一种配电网运行风险评估方法，其特征在于，在步骤S2中，电力线路的故障概率的评价方法为：

计算自然因素、设备因素、外力因素引起的永久性故障占永久性故障总次数的比例：

式中，y ₁为电力线路的故障概率对应的评价得分，N ₁、N ₂、N ₃分别为一定时间内由自然因素、设备因素、外力因素造成的电力线路发生永久性故障的次数，λ ₁、λ ₂、λ ₃分别为自然因素、设备因素、外力因素对线路故障的权重系数，N为一定时间内电力线路发生永久性故障的总次数。

4.根据权利要求1所述的一种配电网运行风险评估方法，其特征在于，在步骤S2中，电力线路的故障停电时间的评价方法为：

计算停电时间占总供电时间的比例：

式中，y ₂为电力线路的故障停电时间对应的评价得分，T _f 为一定时间内电力线路的故障停电时间，T为一定时间内电力线路的总供电时间。

5.根据权利要求1所述的一种配电网运行风险评估方法，其特征在于，在步骤S2中，电力线路的故障停电范围的评价方法为：

计算停电范围占总供电范围的比例：

，  i = 1,2,…,n

式中，y ₃为电力线路的故障停电范围对应的评价得分，T _fi 为一定时间内第i次线路故障的停电时间，T为一定时间内电力线路的总供电时间，S _fi 为一定时间内第i次线路故障的停电范围，S为一定时间内电力线路的总供电范围。

6.根据权利要求1所述的一种配电网运行风险评估方法，其特征在于，在步骤S2中，配电网故障运行风险评分的计算公式为：

式中，y为配电网故障运行风险评分，α ₁、α ₂、α ₃分别为电力线路的故障概率、故障停电时间、故障停电范围对应的评价得分的加权系数。

7.根据权利要求1所述的一种配电网运行风险评估方法，其特征在于，在步骤S3中，根据配电网故障运行风险评分确定配电网运行风险评估结果的方法为：

设置两级风险评估的评定值C ₁、C ₂，其中C ₁<C ₂，当y<C ₁时，配电网运行风险评估结果为轻微；当C ₁<y<C ₂时，配电网运行风险评估结果为一般；当y>C ₂时，配电网运行风险评估结果为严重。