CN107181258B - 局域电网动态增容全周期风险约束与寿命评估方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种局域电网动态增容全周期风险约束与寿命评估方法，通过对增容全周期中输变电设备关键点热运行参数的监测及预警、增容信息的闭环反馈和增容策略的闭环修正，增加必要的现场人工特巡监测与紧急干预手段，降低和控制动态增容运行风险，为应对N‑1等运行方式，有效地解决因热稳定引起的负荷断面阻塞问题，提升了局域电网输变电设备、甚至区域电网的综合运行能力；综合分析动态增容全周期运行数据，通过寿命评估分析方法，实现输变（配）电设备运行状态及热寿命评估。
Description
技术领域：
本发明涉及一种电力系统技术领域，特别是涉及一种局域电网动态增容全周期风险约束与寿命评估方法。
背景技术：
随着国民经济的发展，部分地区供电能力的发展与实际需求的增长之间的矛盾日渐显现。为积极应对这一局面，电网系统内已广泛应用了提高运行温度、短时动态增容、新型耐热线路等多项技术，极大地提高了线路的输电能力。其中，动态增容技术在不改造输电线路及变电设备的条件下，通过挖掘现有输变电设备的潜力，达到输电通道容量提升的效果，具有良好的技术经济性，受到电网公司的广泛关注和高度重视。
然后在现有电网动态增容评估及决策过程中，调度人员能够粗略估算输电通道可用容量的限额，但是对于动态增容涉及设备的健康状态及运行风险几乎无从知晓，给调度决策带来很大的不确定性风险。随着输变电设备状态监测手段，尤其是在线监测水平的不断提升，根据可获取的输变电设备状态监测参数，不仅可以使输电通道可用容量限额的估算更加精准，而且可以更准确地获知相关输变电设备的健康状态及运行风险，使得电网动态增容评估及决策更加精准、合理，风险更小。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种基于“设备”层面的状态监测技术与电网结构信息有机融合，实现综合分析动态增容全周期运行数据，通过寿命评估分析方法，实现输变（配）电设备运行状态及热寿命评估的局域电网动态增容全周期风险约束与寿命评估方法。
本发明的技术方案是：一种局域电网动态增容全周期风险约束与寿命评估方法，其步骤是：
A、基于现有网架结构和运行方式确定局域电网实时监控范围及被监测研究对象，并建立局域电网网架结构；
B、基于大数据支持，评估局域电网中被检测研究对象的健康水平和载荷能力；
C、对局域电网整体载荷能力进行评估，并设定预报预警阈值；
D、局域电网后台展示或推送实时监测和动态预测的信息；
E、结合预报预警阈值、实时监测和动态预测的信息和动态分析运行方式的合理性，制定N-1/N-2故障下的紧急预案；
F、根据局域电网实际发生的N-1/N-2故障方式，执行紧急预案，闭环修正局域电网安全运行电流及时间限额；必要时增加人工干预，启动自动减载操作；
G、综合整合增容过程中实测信息、预测信息，调整及优化高温过载分级预警策略；
H、基于在线监测数据前后变化，重新评估被监测研究对象健康状况；
I、根据限额越限程度及持续时间，定性定量评估输变电设备寿命损失。
所述大数据为历史运行信息、当前实时信息、预测信息、计算分析仿真信息以及设备周期性预试结果；预报预警阈值包括动稳定限值、潮流分布值、静稳定电流限值求取最大值。
所述实时监测和动态预测的信息包括长期热稳定电流限值、30分钟内安全运行电流限值、1.5或1.3倍额定电流下的安全运行时间限值。
本发明的有益效果是：
1、本发明基于“设备”层面的状态监测技术与电网结构信息有机融合，从“电网”层面准确辨识设备运行状态，制定设备关键点运行温度边界约束条件，实现设备过负荷能力实时监测分析与高温过载预警，综合监测分析在动态增容前、增容中以及增容后的局域电网输变电设备运行状况及健康指标。
2、本发明综合考虑了在动态增容前、增容中以及增容后的局域电网输变电设备运行状况及健康指标来对设备进行监测及预警。
3、本发明有效地解决因热稳定引起的负荷断面阻塞问题，提升了局域电网输变电设备、甚至区域电网的综合运行能力，提供实时、动态信息支撑。
4、本发明通过对增容全周期中输变电设备关键点热运行参数的监测及预警、增容信息的闭环反馈和增容策略的闭环修正，增加必要的现场人工特巡监测与紧急干预手段，降低和控制动态增容运行风险。
5、本发明为应对N-1等运行方式，有效地解决因热稳定引起的负荷断面阻塞问题，提升了局域电网输变电设备、甚至区域电网的综合运行能力。
附图说明：
图1为本申请的流程框图。
具体实施方式：
实施例：本发明按照动态增容前、动态增容中和动态增容后三个自然过程制定风险控制和评估流程，下面结合附图1对本申请进行详细说明：其中附图中，箭头实线代表动态增容每一阶段内部的流程及闭环修正；虚线代表不同阶段之间的闭环反馈和修正。
动态增容前：基于现有网架结构和运行方式确定局域电网实时监控范围及被监测设备，建立局域电网网架结构图；基于历史运行信息、当前实时信息、预测信息、计算分析仿真信息以及设备周期性预试结果等大数据支持，评估局域电网中输变电设备的健康水平和载荷能力（长期及短期热稳定限值），确定实时在线监测对象；对系统动稳定限值、潮流分布值、静稳定电流限值求取最大值，并设定为载荷警戒限额。
动态增容中：根据局域电网负荷动态管理系统依据在线监测装置、调控一体化系统推送信息等，实时监测和动态预测：长期热稳定电流限值、30分钟内安全运行电流限值、1.5（或1.3）倍额定电流下的安全运行时间限值；结合载荷警戒限额、上述三个预测值和实时运行电流值，动态分析运行方式的合理性、预想并制定N-1/N-2故障下的紧急预案；根据局域电网实际发生的N-1/N-2故障方式，执行紧急预案（协同启用安全自控装置的减载功能），重点监测监控关键负荷断面或单一设备的实时运行状况，综合共享实时信息并实现闭环修正。对有条件的变电站或线路，必要时组织特巡，增加人工干预，降控现场风险。
动态增容后：综合整合增容过程中实测信息、预测信息，运行仿真工具进行仿真信息，验证和优化增容模型算法，调整及优化高温过载分级预警策略；综合分析核心设备在线监测平台信息（变压器油中可溶性气体）、糠醛检测从动态增容开始到结束、系统恢复正常后几个关键时间点的组分及含量变化趋势，重点掌控绕组温度、顶油温度越限程度及持续时间，为增容风险及热寿命评估提供准确信息。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (3)
1.一种局域电网动态增容全周期风险约束与寿命评估方法，其步骤是：
A、基于现有网架结构和运行方式确定局域电网实时监控范围及被监测研究对象，并建立局域电网网架结构；
B、基于大数据支持，评估局域电网中被检测研究对象的健康水平和载荷能力；
C、对局域电网整体载荷能力进行评估，并设定预报预警阈值；
D、局域电网后台展示或推送实时监测和动态预测的信息；
E、结合预报预警阈值、实时监测和动态预测的信息和动态分析运行方式的合理性，制定N-1/N-2故障下的紧急预案；
F、根据局域电网实际发生的N-1/N-2故障方式，执行紧急预案，闭环修正局域电网安全运行电流及时间限额；必要时增加人工干预，启动自动减载操作；
G、综合整合增容过程中实测信息、预测信息，调整及优化高温过载分级预警策略；
H、基于在线监测数据前后变化，重新评估被监测研究对象健康状况；
I、根据限额越限程度及持续时间，定性定量评估输变电设备寿命损失；
动态增容中：根据局域电网负荷动态管理系统依据在线监测装置、调控一体化系统推送信息等，实时监测和动态预测：长期热稳定电流限值、30分钟内安全运行电流限值、1.5或1.3倍额定电流下的安全运行时间限值；结合载荷警戒限额、上述三个预测值和实时运行电流值，动态分析运行方式的合理性、预想并制定N-1/N-2故障下的紧急预案；根据局域电网实际发生的N-1/N-2故障方式，执行紧急预案，协同启用安全自控装置的减载功能，重点监测监控关键负荷断面或单一设备的实时运行状况，综合共享实时信息并实现闭环修正；对有条件的变电站或线路，必要时组织特巡，增加人工干预，降控现场风险；
动态增容后：综合整合增容过程中实测信息、预测信息，运行仿真工具进行仿真信息，验证和优化增容模型算法，调整及优化高温过载分级预警策略；综合分析核心设备在线监测平台信息、糠醛检测从动态增容开始到结束、系统恢复正常后几个关键时间点的组分及含量变化趋势，重点掌控绕组温度、顶油温度越限程度及持续时间，为增容风险及热寿命评估提供准确信息。
2.根据权利要求1所述的局域电网动态增容全周期风险约束与寿命评估方法，其特征是：所述大数据为历史运行信息、当前实时信息、预测信息、计算分析仿真信息以及设备周期性预试结果；预报预警阈值包括动稳定限值、潮流分布值、静稳定电流限值求取最大值。
3.根据权利要求1所述的局域电网动态增容全周期风险约束与寿命评估方法，其特征是：所述实时监测和动态预测的信息包括长期热稳定电流限值、30分钟内安全运行电流限值、1.5或1.3倍额定电流下的安全运行时间限值。
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