CN106875105B - 一种考虑复合故障风险的配电网差异化规划方法 - Google Patents

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Abstract

一种考虑复合故障风险的配电网差异化规划方法，属于电力系统规划技术领域；包括：根据配电网所处区域气候条件划分该区域气象防护等级；计算各线路在各气象防护等级下的历史故障率；根据历史故障率预测规划期线路复合故障率预测值；制定候选配电网差异化规划方案；构建综合评估体系，对各候选配电网差异化规划方案进行评价，选择最优的配电网差异化规划方案；本发明考虑复合气象灾害对配电网的影响，提高配电网的综合应灾能力，保障配电网的安全运行；复合故障率经济风险评估，平衡成本与故障灾害风险；从故障恢复能力的角度对规划方案进行评估，对促进配电网规划工作的应用和完善具有更重要的现实意义；可以提高配电网规划效率和规划质量。

Description

一种考虑复合故障风险的配电网差异化规划方法
技术领域
本发明属于电力系统规划技术领域，具体涉及一种考虑复合故障风险的配电网差异化规划方法。
背景技术
随着电网规模的不断扩大，人们对电能质量的要求越来越高，而近年极端气象灾害频繁发生，线路发生故障的概率明显增加。当发生重大灾害时，保障配电网安全稳定运行和重要负荷的持续供电就至关重要。传统的配电网规划通过规划期间负荷预测和现有网架结构的分析，确定最优的规划方案，在满足负荷要求和安全可靠供电的前提下，使配电网的建设和运行成本最小，其主要针对可靠性进行量化分析，较少从综合气象灾害等级方面考虑对配电网线路故障风险和供电可靠性的影响，而在对规划方案进行评估时，未能考虑故障风险对规划方案经济性的影响。同时，在构建坚强电网的政策下，提高配电网的应灾能力也具有重要意义，对配电网的灾后恢复力要求也越来越高。因此，在配电网规划中综合考虑气象灾害因素，根据复合故障风险对重要环节实施不同防护等级的加强，平衡成本与故障灾害风险，在保障可靠性的前提下，尽可能提高规划方案的经济性和有效性显得尤为重要。
目前，我国的配电网结构较为脆弱，应灾能力还不够强，针对复合气象因素配电网规划技术研究还较为薄弱，不能从多方面反映应灾能力的实际情况，同时也缺乏有效可行的评估规划方法。因此，应充分考虑复合气象灾害因素影响，从有效提高配电网应灾能力入手，做好配电网有效性评估工作，提出科学合理的应急能力评估规划方法，以提高我国电网的应灾能力。
发明内容
针对上述现有技术存在的不足，本发明提供一种考虑复合故障风险的配电网差异化规划方法。
本发明的技术方案：
一种考虑复合故障风险的配电网差异化规划方法，包括如下步骤：
步骤1：根据配电网所处区域气候条件划分该区域气象防护等级：
步骤1-1：制定配电网所处区域当前时段的各实时气象信息评分规则，所述气象信息包括：气温、气压、湿度、风向、风速、水汽通量和地形因素，计算各实时气象信息评分分值之和所在区间q1；
步骤1-2：制定配电网所处区域当前时段的下一小时时段的延时气象信息与当前时段气象信息积累效应评分规则，计算各延时气象信息积累效应评分分值之和所在区间q2；
步骤1-3：制定配电网设备实时状态评分规则，所述设备实时状态包括：系统运行电压、电流、电阻值、温度和振荡幅值，计算各设备实时状态评分分值之和所在区间q3；
步骤1-4：计算Q＝q1+q2+q3，根据Q划分气象防护等级j，并确定各等级对应的分值区间，j＝1，2，…，m，m为气象防护等级个数。
步骤2：判断历史各时刻配电网所处的气象防护等级，并计算各线路在气象防护等级j时的历史故障率λj：
Figure BDA0001217300120000021
步骤3：根据各线路的在多种防护等级下的线路历史故障率，预测规划期各线路的线路复合故障率预测值：
步骤3-1：利用空间状态分析法计算各气象防护等级的平稳状态概率值；
步骤3-2：根据各气象防护等级的平稳状态概率值及各线路在各气象防护等级下的线路历史故障率，计算各线路复合故障率；
例如，可以根据Q将气象防护等级划分为5级，分别为正常气象防护a、次正常气象防护b、恶劣气象防护c、次极端气象防护d和极端气象防护e；
则可建立气象防护等级频率方程组如下：
Figure BDA0001217300120000022
考虑气候条件在整个规划研究周期内各个状态之间的转移过程，根据多态气候持续时间期望值，得到正常、次正常、恶劣、次极端、极端气象防护条件下的转移率(次/小时)分别为：Ab＝1/A，Ac＝1/4A，Ad＝1/4A，Ae＝1/8760，Ba＝1/B，Bc＝1/4B，Bd＝1/4B，Be＝1/8760，Ca＝1/4C，Cb＝1/4C，Cd＝1/4C，Ce＝1/8760，Da＝1/4D，Db＝1/4D，Dc＝1/4D，De＝1/8760，Ea＝1/4E，Eb＝1/4E，Ec＝1/4E，Ed＝1/4E，Pa、Pb、Pc、Pd、Pe分别为正常气象防护、次正常气象防护、恶劣气象防护、次极端气象防护、极端气象防护的平稳状态概率，A，B，C，D，E分别表示正常、次正常、恶劣、次极端、极端气象防护条件下的期望状态持续时间，Ab为正常气象防护向次正常气象防护的状态转移率，Ac为正常气象防护向恶劣气象防护的转移率，Ad为正常气象防护向次极端气象防护的转移率，Ae为正常气象防护向极端气象防护的转移率，Ba为次正常气象防护向正常气象防护的转移率，Bc为次正常气象防护向恶劣气象防护的转移率，Bd为次正常气象防护向次极端气象防护的转移率，Be为次正常气象防护向极端气象防护的转移率，Ca为由恶劣气象防护向正常气象防护的转移率，Cb为由恶劣气象防护向次正常气象防护的转移率，Cd为由恶劣气象防护向次极端气象防护的转移率，Ce为由恶劣气象防护向极端气象防护的转移率，Da为次极端气象防护向恶劣气象防护的转移率，Db为次极端气象防护向极端气象防护的转移率，Dc为次极端气象防护向恶劣气象防护的转移率，De为次极端气象防护向极端气象防护的转移率，Ea为极端气象防护向正常气象防护的转移率，Eb为极端气象防护向次正常气象防护的转移率，Ec为极端气象防护向恶劣气象防护的转移率，Ed为极端气象防护向次极端气象防护的状态转移率，各气象防护等级的平稳状态概率之和为1，即
Pa+Pb+Pc+Pd+Pe＝1 (2)
根据方程组(1)与式(2)，得到各气象防护等级的平稳状态概率值。
考虑多态气象防护后的线路复合故障率λf为：
λf＝Paλa+Pbλb+Pcλc+Pdλd+Peλe (3)
其中，λa、λb、λc、λd、λe分别为气象防护等级a、b、c、d、e对应的线路历史故障率；
步骤3-3：计算历史各年线路复合故障率，结合时间序列分析法预测规划期线路故障风险即线路复合故障率预测值：
步骤3-3-1：计算历史各年线路复合故障率，对历史线路复合故障率时间序列进行平稳化处理，将非平稳数据序列转化为均值为0的平稳序列，公式如下：
λ'f,t＝|λf,t-λ0| (4)
式中λ0为λft的均值，λft为历史第t年的线路复合故障率。
步骤3-3-2：对平稳处理后的线路复合故障率序列进行相关性分析，计算线路故障率时间序列的自相关函数ρt与偏自相关函数φtt：
Figure BDA0001217300120000041
Figure BDA0001217300120000042
φt,c＝φt-1,c-φtt·φt-1,t-c
其中，t为自相关函数与偏自相关函数的阶数。
步骤3-3-3：计算规划期中第t年各线路复合故障率预测值
Figure BDA0001217300120000043
Figure BDA0001217300120000044
其中，t＝1,2,…,n,…,n'，1～n为历史各年，n～n'为规划期各年，p和q根据自相关函数ρk与偏自相关函数φkk确定，φ1、φp、εt、θ1、εt-1、θq、εt-q均为参数，l1，…，lp为根据历史数据与规划期的年限距离，并结合专家经验定义的权重值。
步骤4：根据各线路的故障率预测值制定候选配电网差异化规划方案；
步骤5：构建综合评估体系，对各候选配电网差异化规划方案进行评价，选择最优的配电网差异化规划方案。
所述综合评估体系中规划有效性综合评价指标主要包括：1、差异化全寿命避险价值，2、差异化弹性恢复期，3、差异化弹性恢复度，4、差异化配电网恢复成本，5、差异化网架可利用率。
所述差异化全寿命避险价值为对各配电网候选规划方案计算考虑风险费用的差异化全寿命避险价值，所述差异化全寿命避险价值主要考虑四个方面：预防效益Ex1、保障效益Ex2、修正效益Ex3、止损效益Ex4。预防效益包括：灾害预警效益、工程保险效益、跟踪监督效益；保障效益包括：薄弱环节供电保障效益、基本线路供电保障效益；修正效益包括：工程施工效益、社会救援效益、重要用户赔偿效益等；止损效益包括：电力抢修效益、工程恢复效益。根据上述四个方面，考虑线路复合故障率量化线路经济风险费用，其差异化全寿命避险价值公式如下：
Figure BDA0001217300120000045
Figure BDA0001217300120000051
为配电网中第x条线路复合故障率，x＝1,2,…,X，X为该配电网中线路数。
所述差异化弹性恢复期即实施不同规划方案的配电网遭遇停电故障的恢复时间。
所述差异化弹性恢复度即在电网故障动态恢复时间内，配电网中已恢复的重要负荷与系统总重要负荷的比值；
所述差异化配电网恢复成本R考虑配电网调控运行成本：
R＝S+αT (8)
式中：S为系统响应成本，T为恢复成本，α为权重。
所述差异化网架可利用率为配电网需改造线路数与配电网系统总线路数的比值；
有益效果：一种考虑复合故障风险的配电网差异化规划方法与现有技术相比，具有如下优势：
(1)充分考虑复合气象灾害对配电网的影响，根据自然天气和配网设备信息建立多态气象防护等级，采用状态分析法进行复合故障率分析，提高配电网的综合应灾能力，保障配电网的安全运行；
(2)采用的复合故障率经济风险评估，平衡成本与故障灾害风险，在保障配电网可靠性的前提下，尽可能提高规划方案的经济性，符合配电网规划建设精细化管理；
(3)从配电网故障恢复能力的角度对规划方案进行评估，建立方案有效性综合评价指标体系，以提高配电网的恢复力和网架利用率，对促进配电网规划工作的应用和完善具有更重要的现实意义；
(4)可以提高配电网规划效率和规划质量。
附图说明
图1为本发明一种实施方式的区域A配电网结构示意图，其中，支路Ⅰ的线型为LGJ-120，支路Ⅱ的线型为LGJ-150，支路Ⅲ的线型为LGJ-240；
图2为本发明一种实施方式的考虑复合故障风险的配电网差异化规划方法流程图；
图3为本发明一种实施方式的各气象防护等级的空间转换关系示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的一种实施方式作详细说明。
本实施方式的考虑复合故障风险的配电网差异化规划方法为针对区域A的10kV配电网络的规划。如图1所示，该配电网有25个负荷节，2个变电站，各有2条馈线，27条现有支路和8条联络支路。
如图2所示，一种考虑复合故障风险的配电网差异化规划方法，包括如下步骤：
步骤1：根据配电网所处区域气候条件划分该区域气象防护等级：
步骤1-1：制定配电网所处区域当前时段的各实时气象信息评分规则，所述气象信息包括：气温、气压、湿度、风向、风速、水汽通量和地形因素，计算各实时气象信息评分分值之和所在区间q1；本实施方式中q1为[0，10]；
步骤1-2：制定配电网所处区域当前时段的下一小时时段的延时气象信息与当前时段气象信息积累效应评分规则，计算各延时气象信息积累效应评分分值之和所在区间q2；本实施方式中，q2为[0，10]；
步骤1-3：制定配电网设备实时状态评分规则，所述设备实时状态包括：系统运行电压、电流、电阻值、温度和振荡幅值，计算各设备实时状态评分分值之和所在区间q3；本实施方式中，q3为[0，10]；
步骤1-4：计算Q＝q1+q2+q3，根据Q划分气象防护等级j，j＝1，2，…，m，m为气象防护等级个数；本实施方式中，将气象防护分为正常气象防护a、次正常气象防护b、恶劣气象防护c、次极端气象防护d和极端气象防护e五个等级，即m＝5，各气象防护等级及其对应的分值区间如表1所示：
表1气象防护等级划分表
Figure BDA0001217300120000061
步骤2：判断历史各时刻配电网所处的气象防护等级，并计算各线路在气象防护等级j时的历史复合故障率λj：
Figure BDA0001217300120000062
步骤3：根据各线路的在多种防护等级下的线路历史故障率，预测规划期各线路的线路复合故障率预测值：
步骤3-1：如图3所示，利用空间状态分析法构建多态气象防护等级下的线路复合故障率模型，计算各气象防护等级的平稳状态概率值；
步骤3-2：根据各气象防护等级的平稳状态概率值及各线路在各气象防护等级下的线路历史故障率，计算各线路线路复合故障率；
建立气象防护等级频率方程组如下：
Figure BDA0001217300120000071
考虑气候条件在整个规划研究周期内各个状态之间的转移过程，根据多态气候持续时间期望值，得到正常、次正常、恶劣、次极端、极端气象防护条件下的转移率(次/小时)分别为：Ab＝1/A，Ac＝1/4A，Ad＝1/4A，Ae＝1/8760，Ba＝1/B，Bc＝1/4B，Bd＝1/4B，Be＝1/8760，Ca＝1/4C，Cb＝1/4C，Cd＝1/4C，Ce＝1/8760，Da＝1/4D，Db＝1/4D，Dc＝1/4D，De＝1/8760，Ea＝1/4E，Eb＝1/4E，Ec＝1/4E，Ed＝1/4E，Pa、Pb、Pc、Pd、Pe分别为正常气象防护、次正常气象防护、恶劣气象防护、次极端气象防护、极端气象防护的平稳状态概率，A，B，C，D，E分别表示正常、次正常、恶劣、次极端、极端气象防护条件下的期望状态持续时间，Ab为正常气象防护向次正常气象防护的状态转移率，Ac为正常气象防护向恶劣气象防护的转移率，Ad为正常气象防护向次极端气象防护的转移率，Ae为正常气象防护向极端气象防护的转移率，Ba为次正常气象防护向正常气象防护的转移率，Bc为次正常气象防护向恶劣气象防护的转移率，Bd为次正常气象防护向次极端气象防护的转移率，Be为次正常气象防护向极端气象防护的转移率，Ca为由恶劣气象防护向正常气象防护的转移率，Cb为由恶劣气象防护向次正常气象防护的转移率，Cd为由恶劣气象防护向次极端气象防护的转移率，Ce为由恶劣气象防护向极端气象防护的转移率，Da为次极端气象防护向恶劣气象防护的转移率，Db为次极端气象防护向极端气象防护的转移率，Dc为次极端气象防护向恶劣气象防护的转移率，De为次极端气象防护向极端气象防护的转移率，Ea为极端气象防护向正常气象防护的转移率，Eb为极端气象防护向次正常气象防护的转移率，Ec为极端气象防护向恶劣气象防护的转移率，Ed为极端气象防护向次极端气象防护的状态转移率，各气象防护等级的平稳状态概率之和为1，即
Pa+Pb+Pc+Pd+Pe＝1 (2)
根据方程组(1)与式(2)，得到各气象防护等级的平稳状态概率值。
本实施方式中，计算得到历史年1中各气象防护等级的平稳状态概率值如表2所示：
表2区域A历史年1的各气象防护等级平稳状态概率值表
Figure BDA0001217300120000081
考虑多态气象防护后的线路复合故障率λf为：
λf＝Paλa+Pbλb+Pcλc+Pdλd+Peλe (3)
其中，λa、λb、λc、λd、λe分别为气象防护等级a、b、c、d、e对应的线路历史复合故障率；
本实施方式中，历史年1各线路的线路复合故障率计算结果如表3所示：
表3区域A历史年1的线路复合故障率表
Figure BDA0001217300120000082
步骤3-3：计算历史各年线路复合故障率，结合时间序列分析法预测规划期线路故障风险即线路故障率预测值：
步骤3-3-1：计算历史各年线路复合故障率，对历史线路复合故障率时间序列进行平稳化处理，将非平稳数据序列转化为均值为0的平稳序列，公式如下：
λ'f,t＝|λf,t-λ0| (4)
式中λ0为λft的均值，λft为历史第t年的线路复合故障率。本实施方式中，依次求得历史年1-10各线路的线路复合故障率。
步骤3-3-2：对平稳处理后的线路复合故障率序列进行相关性分析，计算线路故障率时间序列的自相关函数ρt与偏自相关函数φtt：
Figure BDA0001217300120000091
Figure BDA0001217300120000092
φt,c＝φt-1,c-φtt·φt-1,t-c
其中，t为自相关函数与偏自相关函数的阶数。
步骤3-3-3：根据自相关函数和偏自相关函数确定ARMA(p，q)模型：
(1)如果自相关函数{ρk}在q步截尾，则p＝0，模型为MA(q)；
(2)如果偏自相关函数{φkk}在p步截尾，则q＝0，模型为AR(p)；
(3)如果自相关函数{ρk}和偏自相关函数{φkk}均拖尾，模型为ARMA(p，q)；
根据模型应用SPSS 13.0及根据赤池信息准则(AIC)和贝叶斯信息准则(BIC)确定阶
数p和q，并辅助计算出参数φ1、φp、εt、θ1、εt-1、θq、εt-q；
考虑历史数据与规划期的年限距离，将时间序列的时间轴进行划分，根据时间轴的远近程度，并结合专家经验定义权重l1、l2、l3…lp，计算规划期中第t年各线路复合故障率预测值
Figure BDA0001217300120000093
Figure BDA0001217300120000094
其中，t＝1,2,…,n,…,n'，1～n为历史各年，(n+1)～n'为规划期各年，本实施方式中，n＝10，n'＝15。
本实施方式中，确定模型为AR(p)，应用SPSS 13.0进行时间序列AR(2)、AR(3)、AR(4)、AR(5)的参数估计，根据AIC和BIC最终确定最佳阶数p＝2。
l1＝0.5，l2＝0.25，规划期线路故障率预测值
Figure BDA0001217300120000095
为：
Figure BDA0001217300120000096
由此根据历史年1-10的数据为基本数据预测出规划期5年即规划期11-15年的线路复合故障率。
步骤4：根据各线路复合故障率预测值制定候选配电网差异化规划方案；
本实施方式中，根据规划期线路复合故障率预测值，对线路进行重要性排序，得出lx＞ly＞…＞lz，lx，ly，lz为线路排序后的某三条线路，由此建立配电网候选规划方案如表4所示：
表4配电网候选规划方案表
Figure BDA0001217300120000101
步骤5：构建综合评估体系，对各候选配电网差异化规划方案进行评价，选择最优的配电网差异化规划方案。
所述综合评估体系包括规划有效性综合评价指标：1、差异化全寿命避险价值，2、差异化弹性恢复期，3、差异化弹性恢复度，4、差异化配电网恢复成本，5、差异化网架可利用率。
所述差异化全寿命避险价值为对各配电网候选规划方案计算考虑风险费用的差异化全寿命避险价值，所述差异化全寿命避险价值主要考虑四个方面：预防效益Ex1、保障效益Ex2、修正效益Ex3、止损效益Ex4。预防效益包括：灾害预警效益、工程保险效益、跟踪监督效益；保障效益包括：薄弱环节供电保障效益、基本线路供电保障效益；修正效益包括：工程施工效益、社会救援效益、重要用户赔偿效益等；
止损效益包括：电力抢修效益、工程恢复效益。根据上述四个方面，考虑线路复合故障率量化线路经济风险费用，其差异化全寿命避险价值公式如下：
Figure BDA0001217300120000102
Figure BDA0001217300120000103
为配电网中第x条线路复合故障率预测值，x＝1,2,…,X，X为该配电网中线路数。
所述差异化弹性恢复期即实施不同规划方案的配电网遭遇停电故障的恢复时间。
所述差异化弹性恢复度即在电网故障动态恢复时间内，配电网中已恢复的重要负荷与系统总重要负荷的比值。
所述差异化配电网恢复成本考虑配电网调控运行成本。
R＝S+αT (8)
式中：S为系统响应成本，T为恢复成本，α为权重。
所述差异化网架可利用率为配电网需改造线路数与配电网系统总线路数的比值。
本实施方式根据效性评价指标，利用模糊综合评价法，得到改造规划方案有效性排序：
(1)根据上述有效性评价指标建立因素集U＝{u1,u2,u3,u4,u5}，u1：差异化全寿命避险价值；u2：差异化弹性恢复期；u3：差异化弹性恢复度；u4：差异化配电网恢复成本；u5：差异化网架可利用率。
(2)建立评判集V＝{v1,v2,v3,v4,v5}，其中，评语v1：非常有效；v2：较有效；v3：一般有效；v4：不太有效；v5：不有效。
评价指标ur对不同评语的模糊子集可由隶属函数进行描述。本方法选用高斯型隶属函数：
Figure BDA0001217300120000111
式中：x为决策指标，σ和c为高斯隶属函数的2个参数，σ取0.3，c为每个评价指标的评语隶属度，分别取值c1＝0，c2＝0.25，c3＝0.5，c4＝0.75，c5＝1，得出5个评价集对应的隶属函数。
将决策指标ur划分为“指标越大越优”和“指标越小越优”，按下式进行标准化处理
Figure BDA0001217300120000112
将评判指标ur'分别代入评判集隶属函数，得出其隶属于评判集V的规划方案i模糊评判矩阵Fi：
Figure BDA0001217300120000113
式中：
Figure BDA0001217300120000114
为指标ur对评判等级vs的隶属程度，其中，s＝1，2，...，5，r＝1，2，…，5。
(3)确定因素集权重向量：运用主观赋权法和客观赋权法对规划方案进行综合评判。
客观权重采用熵权法，根据各评价指标传递给决策者的信息量大小来确定权重的客观赋权法，它将不同角度的决策因素加入评判矩阵以计算指标的信息熵权。信息熵权越大，则指标的信息量越大，其决策影响也越大。第r个指标的信息熵权ωr。
主管权重采用层析分析法，将复杂的问题层次化，并按人们的主观判断将评判因素组成判断矩阵以计算权重。则得出第r个指标的信息熵权θr。
由此得规划方案i的综合权重
Figure BDA0001217300120000121
(4)用算子
Figure BDA0001217300120000125
计算差异规划方案有效性综合评判值：
Figure BDA0001217300120000122
式中，
Figure BDA0001217300120000123
为算子
Figure BDA0001217300120000124
si(vs)(s＝1,2,3,4,5)为规划方案i对于vs的隶属度。
根据效性综合评判值，对待选规划方案进行排序，确定最终规划方案。
此处已经根据特定的示例性实施例对本发明进行了描述。对本领域的技术人员来说在不脱离本发明的范围下进行适当的替换或修改将是显而易见的。示例性的实施例仅仅是例证性的，而不是对本发明的范围的限制，本发明的范围由所附的权利要求定义。

Claims (6)

1.一种考虑复合故障风险的配电网差异化规划方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：根据配电网所处区域气候条件划分该区域气象防护等级；
步骤2：判断历史各时刻配电网所处的气象防护等级，并计算各线路在各气象防护等级下的历史故障率；
步骤3：根据各线路历史故障率，预测规划期各线路的线路复合故障率预测值；
步骤4：根据各线路的线路复合故障率预测值制定候选配电网差异化规划方案；
步骤5：构建综合评估体系，对各候选配电网差异化规划方案进行评价，选择最优的配电网差异化规划方案；
步骤3-1：利用空间状态分析法计算各气象防护等级的平稳状态概率值；
步骤3-2：根据各气象防护等级的平稳状态概率值及各线路在各气象防护等级下的线路历史故障率，计算各线路复合故障率；
步骤3-3：计算历史各年线路复合故障率，结合时间序列分析法预测规划期线路复合故障率预测值；
所述气象防护等级分为5级，分别为正常气象防护a、次正常气象防护b、恶劣气象防护c、次极端气象防护d和极端气象防护e；
所述步骤3-1中各气象防护等级的平稳状态概率值计算方法为：
建立气象防护等级频率方程组：
Figure FDA0002684596630000011
其中：Ab＝1/A，Ac＝1/4A，Ad＝1/4A，Ae＝1/8760，Ba＝1/B，Bc＝1/4B，Bd＝1/4B，Be＝1/8760，Ca＝1/4C，Cb＝1/4C，Cd＝1/4C，Ce＝1/8760，Da＝1/4D，Db＝1/4D，Dc＝1/4D，De＝1/8760，Ea＝1/4E，Eb＝1/4E，Ec＝1/4E，Ed＝1/4E；Pa、Pb、Pc、Pd、Pe分别为正常气象防护、次正常气象防护、恶劣气象防护、次极端气象防护、极端气象防护的平稳状态概率，A，B，C，D，E分别表示正常、次正常、恶劣、次极端、极端气象防护条件下的期望状态持续时间，Ab为正常气象防护向次正常气象防护的状态转移率，Ac为正常气象防护向恶劣气象防护的转移率，Ad为正常气象防护向次极端气象防护的转移率，Ae为正常气象防护向极端气象防护的转移率，Ba为次正常气象防护向正常气象防护的转移率，Bc为次正常气象防护向恶劣气象防护的转移率，Bd为次正常气象防护向次极端气象防护的转移率，Be为次正常气象防护向极端气象防护的转移率，Ca为由恶劣气象防护向正常气象防护的转移率，Cb为由恶劣气象防护向次正常气象防护的转移率，Cd为由恶劣气象防护向次极端气象防护的转移率，Ce为由恶劣气象防护向极端气象防护的转移率，Da为次极端气象防护向正常气象防护的转移率，Db为次极端气象防护向次正常气象防护的转移率，Dc为次极端气象防护向恶劣气象防护的转移率，De为次极端气象防护向极端气象防护的转移率，Ea为极端气象防护向正常气象防护的转移率，Eb为极端气象防护向次正常气象防护的转移率，Ec为极端气象防护向恶劣气象防护的转移率，Ed为极端气象防护向次极端气象防护的转移率；
各气象防护等级的平稳状态概率之和为1，即Pa+Pb+Pc+Pd+Pe＝1，可计算得到各气象防护等级的平稳状态概率值；
所述步骤3-2计算各线路复合故障率λf为：
λf＝Paλa+Pbλb+Pcλc+Pdλd+Peλe
其中，λa、λb、λc、λd、λe分别为气象防护等级a、b、c、d、e对应的线路历史故障率。
2.根据权利要求1所述的考虑复合故障风险的配电网差异化规划方法，其特征在于，所述步骤1具体包括如下步骤：
步骤1-1：制定配电网所处区域当前时段的各实时气象信息评分规则，所述气象信息包括：气温、气压、湿度、风向、风速、水汽通量和地形因素，计算各实时气象信息评分分值之和所在区间q1；
步骤1-2：制定配电网所处区域当前时段的下一小时时段的延时气象信息与当前时段气象信息积累效应评分规则，计算各延时气象信息积累效应评分分值之和所在区间q2；
步骤1-3：制定配电网设备实时状态评分规则，所述设备实时状态包括：系统运行电压、电流、电阻值、温度和振荡幅值，计算各设备实时状态评分分值之和所在区间q3；
步骤1-4：计算Q＝q1+q2+q3，根据Q划分气象防护等级，并确定各等级对应的分值区间。
3.根据权利要求1所述的考虑复合故障风险的配电网差异化规划方法，其特征在于，所述历史故障率计算方法为：
气象防护等级为j时的历史故障率λj为：
Figure FDA0002684596630000031
4.根据权利要求1所述的考虑复合故障风险的配电网差异化规划方法，其特征在于，所述步骤5中综合评估体系包括规划有效性综合评价指标：差异化全寿命避险价值、差异化弹性恢复期、差异化弹性恢复度、差异化配电网恢复成本和差异化网架可利用率。
5.根据权利要求1所述的考虑复合故障风险的配电网差异化规划方法，其特征在于，所述步骤3-3具体包括如下步骤：
步骤3-3-1：计算历史各年线路复合故障率，对历史各年线路复合故障率时间序列进行平稳化处理，将非平稳数据序列转化为均值为0的平稳序列；
步骤3-3-2：对平稳处理后的线路复合故障率时间序列进行相关性分析，计算线路复合故障率时间序列的自相关函数ρt与偏自相关函数φtt；
步骤3-3-3：计算规划期中第t年各线路复合故障率预测值
Figure FDA0002684596630000032
Figure FDA0002684596630000033
其中，p和q根据自相关函数ρt与偏自相关函数φtt确定，φ1、φp、εt、θ1、εt-1、θq、εt-q均为参数，l1，…，lp为根据历史数据与规划期的年限距离，结合专家经验定义的权重值。
6.根据权利要求4所述的考虑复合故障风险的配电网差异化规划方法，其特征在于，所述差异化全寿命避险价值为对各配电网候选规划方案考虑风险费用的差异化全寿命避险价值，所述差异化全寿命避险价值考虑四个方面：预防效益Ex1、保障效益Ex2、修正效益Ex3、止损效益Ex4；预防效益包括：灾害预警效益、工程保险效益、跟踪监督效益；保障效益包括：薄弱环节供电保障效益、基本线路供电保障效益；修正效益包括：工程施工效益、社会救援效益、重要用户赔偿效益；止损效益包括：电力抢修效益、工程恢复效益；根据上述四个方面，考虑线路复合故障率量化线路经济风险费用，差异化全寿命避险价值计算方法为：
Figure FDA0002684596630000034
其中，
Figure FDA0002684596630000035
为配电网中第x条线路第t年复合故障率预测值，x＝1,2,…,X，X为该配电网中线路数。
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