CN104156881A - 配电网故障风险综合评估方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了配电网故障风险综合评估方法，首先，获取配电网基础信息，进行基础指标值的计算；接下来，根据评分标准进行指标打分；然后，依据指标的权重和指标得分，并结合各个因数值，分别计算综合故障概率值，综合故障后果值以及故障风险值；最后，依据计算结果对配电网进行故障风险分级，以及进行配电网薄弱环节分析。与现有技术相比，本发明能够综合评估多因素影响下的配电网故障停电风险，适用于我国各地区配电网的评价和对比，对于配电网的规划和建设均有很好的指导作用。

Description

配电网故障风险综合评估方法

技术领域

本发明属于供电系统的配电网领域，特别是涉及一种配电网运行风险评估方法。

背景技术

电网安全性是指电网对故障等扰动事件的抵御能力，直接反映了电网的坚强程度和对用户的不间断供电能力。配电网的安全运行是整个电网安全运行重要的一环，是目前提高供电系统运行水平的关键环节。有统计资料显示：大约有80％的停电事故是由配电系统故障造成的。因此，准确评估配电网的故障停电风险，找出薄弱环节加以改进，从而提高供电安全性，已成为目前亟待解决的问题。

目前，电力系统风险评估的研究主要集中在主网的范畴，配网方面的研究较少。

在主网方面，应用风险评估的方法解决不同问题取得了诸多成果，然而，这些方法并不能直接应用于配电网。这是因为配电网网络结构复杂，设备种类多、数量大、分散广，运行方式多变，容易受到各种外部因素的影响，故障风险评估涉及的因素众多，而评估既要从整体上得到技术评价结果，又要在关键点上得到细致的量化，上述方法难以满足这些要求。

在配电网方面，风险研究多数偏重于经济风险，往往是对配电网规划和改造方案进行评估，考虑的是预测负荷和电价等变动因素。也有文献运用模糊数学的方法建立了配电网运行风险评估模型，或者归纳出配电网运行风险因素，建立风险损失值的计算公式。以上文献的不足是：1)研究主要集中在经济风险方面，没有对故障停电风险进行有针对性的研究；2)没有严格区分故障停电事件和预安排停电事件所造成的风险；3)没有提出一套能够综合反映配电网的整体故障风险与技术管理等薄弱之处的评估方法。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的问题，本发明提出了一种配电网故障停电风险综合评估方法，对配电网故障停电风险进行准确评估，以指导实际配电网规划和建设。

本发明提出了一种配电网故障停电风险综合评估方法，该方法包括以下步骤：

步骤一、首先，获取配电网基础信息包括基准故障概率指标集和基准故障后果指标集，确定基础指标值；

步骤二、由基准故障概率值计算综合故障概率值；由基准故障后果值计算综合故障后果值：

综合故障概率值＝基准故障概率值×气象影响因数；、

综合故障后果值＝基准故障后果值×时间因数×负荷重要因数；

步骤三、计算故障风险值：

故障风险值＝综合故障概率值×综合故障后果值

步骤四、依据计算结果对配电网进行故障风险分级，以及进行配电网薄弱环节分析。

与现有技术相比，本发明从风险的角度出发，提出了科学合理的配电网故障风险综合评估方法。该方法能够综合评估多因素影响下的配电网故障停电风险，适用于我国各地区配电网的评价和对比，对于配电网的规划和建设均有很好的指导作用。

附图说明

图1为基准故障概率指标集结构示意图；

图2为基准故障后果指标集结构示意图；

图3为本发明整体流程示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明具体实施方式作进一步地详细描述。

本发明的评估依据是综合故障概率值和综合故障后果值。根据配电网故障风险评估的概念确定的配电网故障风险值的计算方法是：

故障风险值＝综合故障概率值×综合故障后果值。

其中，综合故障概率值、综合故障后果值分别由故障风险评估指标体系中计算出的基准故障概率值、基准故障后果值和有关影响因数计算得到。将综合故障概率值和综合故障后果值的乘积大小作为配电网故障风险定级的依据。采取乘积的处理方式有利于评估大概率小损失故障事件和小概率大损失故障事件的影响，能够兼顾安全性和经济性。

在评估方法的实际应用时，配电网故障风险往往具有随机性和动态性。故障风险不仅取决于电网本身，而且和天气状况、负荷结构以及故障发生的时刻等随机因素有关，因此引入针对以上三种因素的影响因数。

(1)综合故障概率值

综合故障概率值的计算方法是：

综合故障概率值＝基准故障概率值×气象影响因数。

其中，基准故障概率值由故障风险评估指标体系中的基准故障概率指标经运算得到。这是由于，在恶劣天气条件下，配电网的运行将会承受多方面的压力，故障发生的可能性显著上升。为了表征气象因素对配电网故障发生概率的放大作用，引入气象影响因数。

气象影响因数依据不同的天气类型确定，本发明依据气象灾害预警信号，仅选取其较为严重的黄色、橙色和红色预警等级。

(2)综合故障后果值

综合故障后果值的计算方法是：

综合故障后果值＝基准故障后果值×时间因数×负荷重要因数。

其中，基准故障后果值由故障风险评估指标体系中的基准故障后果指标经运算得到。

对于有着不同重要等级负荷的配电网来说，重要负荷所占的比重越大，发生故障的后果越严重；另外，不同时间发生故障造成的损失也是不同的，因此，引入负荷重要因数和时间因数。

负荷重要因数将依据一、二级负荷的比重确定，在无法获得负荷比重数据时，也可以依据负荷分布的地域特征，经过换算获得负荷重要因数。

时间因数考虑一般工作日、节假日、特殊保供电时期三种情况。

(3)配电网故障风险评估指标体系

1)基准故障概率指标

在正常天气下，配电网故障发生概率的影响因素总结起来有装备水平、运行维护水平和外力破坏三大方面。由此建立的指标集如图1所示，线路装备水平反映架空线、电缆的防护水平以及电力设备装备水平；运行维护水平反映设备整体服役年限、运行状态和维护管理水平；外力破坏专指人为、树木、鸟兽的破坏，反映这几种外部因素对配电网的影响。基准故障概率指标集中的指标依据评分标准进行打分，得分值乘以指标对应的权重，然后进行加总获得基准故障概率值。

2)基准故障后果指标

配电网故障发生后造成的损失大小是由电网的反应能力决定的。有着良好故障控制能力的电网能够迅速的隔离故障，转移负荷，并尽快处理故障恢复供电，符合以上条件的配电网中故障后果严重程度较低。

基准故障后果指标主要包括电源控制能力、配网控制能力、用户控制能力和自动化水平四个方面，由此建立指标集如图2所示。基准故障后果指标集中的指标依据评分标准进行打分，得分值乘以指标对应的权重，然后进行加总获得基准故障后果值。

电源控制能力表现在配网中每条馈线均具备多路可供获取的上级电源并且可以灵活地在多个电源之间进行切换。配网控制能力包含以下几部分内容：负荷隔离能力(缩小故障的影响范围)、负荷转移能力(在不同线路间转移负荷)、开关控制能力(控制故障隔离及负荷转移的速度)。用户控制能力体现在发生停电时，电网中重要用户的供电保障能力。自动化水平对故障风险后果的影响是多方面的，如通过故障指示加快了故障定位速度、通过设备监控加强了对设备运行的管理、通过对主要开关设备的远程控制和更高层次的故障自动隔离技术加强了对停电的控制能力。

(3)故障风险量化评估

1)综合故障概率量化评估等级

根据配电网综合故障概率值的大小，故障可能性分为可能性很大、可能性较大、可能性一般、可能性较小和可能性很小五个等级。综合故障概率值是考虑到各种影响因素的综合分值，反映配电网整体的故障发生概率水平，并不代表故障发生的百分比可能性。

2)综合故障后果量化评估等级

根据配电网综合故障后果值的大小，故障后果严重程度分为特大损失、重大损失、较大损失、一般损失和轻微损失五个等级。

3)故障风险量化评估等级

根据配电网故障风险值大小，配电网故障风险分为五级，Ⅰ级(特大风险)、Ⅱ级(重大风险)、Ⅲ级(较大风险)、Ⅳ级(一般风险)和Ⅴ级(轻微风险)。

以下为本发明的具体实施方式举例说明如下：

本发明应用于配电网中，首先，获取配电网基础信息，进行基础指标值的计算；接下来，根据评分标准进行指标打分；然后，依据指标的权重和指标得分，并结合各个因数值，分别计算综合故障概率值，综合故障后果值以及故障风险值；最后，依据计算结果对配电网进行故障风险分级，以及进行配电网薄弱环节分析。

Claims (3)

1.一种配电网故障停电风险综合评估方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、首先，获取配电网基础信息包括基准故障概率指标集和基准故障后果指标集，确定基础指标值；

步骤二、由基准故障概率值计算综合故障概率值；由基准故障后果值计算综合故障后果值：

综合故障概率值＝基准故障概率值×气象影响因数；

综合故障后果值＝基准故障后果值×时间因数×负荷重要因数；

步骤三、计算故障风险值：

故障风险值＝综合故障概率值×综合故障后果值

步骤四、依据计算结果对配电网进行故障风险分级，以及进行配电网薄弱环节分析。

2.如权利要求1所述的配电网故障停电风险综合评估方法，其特征在于，所述基准故障概率值由基准故障概率指标集中的指标依据评分标准进行打分，得分值乘以指标对应的权重，然后进行加总获得基准故障概率值。

3.如权利要求1所述的配电网故障停电风险综合评估方法，其特征在于，所述基准故障后果值由基准故障后果概率指标集中的指标依据评分标准进行打分，得分值乘以指标对应的权重，然后进行加总获得基准故障后果值。