CN109508899A - 一种配电网馈线运行状态在线风险评估方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了配电网馈线运行状态在线风险评估方法,配网馈线集合,读取各馈线的数据、设备维修状态数据;分别计算各馈线的零序电流风险、负荷不平衡度、负载率、长度风险评估、缺陷风险、重要程度;确定各馈线重要程度确定,通过馈线段所接的重要用户的数目、区域系数,评价重要程度;综合评估各馈线的实时风险综合评估指标值;对各馈线,按综合评估指标值大小排序,将其中评估指标值最大的馈线确定为最风险最大的馈线;本发明有效解决了传统风险评估方法中概率与后果难以获取的难题,有利于配网运行和管理人员从不同角度掌握当前的配电网风险,为消除配网安全隐患提供依据。
Description
技术领域
本发明涉及电网自动控制技术领域,具体涉及一种配电网馈线运行状态在线风险评估方法。
背景技术
配电网网络结构复杂、各种配电设备数量庞大,使得配电网运行状态难以确定,随着分布式电源、储能及微网的接入,使得配电网的运行方式更加多样化,安全隐患难以察觉,风险评估的难度很大。
多层次双维度风险评估方法,判断配网运行状态是否处于正常、警戒或紧急状态。根据多源信息的数据频度,将评估分为短期评估、日前评估和中长期评估;考虑配电网的网络层次及拓扑连接关系,配电网风险包括:设备风险、馈线风险、以及系统风险,为配网运行和管理人员从不同角度掌握当前的配电网风险,为消除配网安全隐患提供依据;风险评估逻辑架构如图1所示;本发明提供的技术方案是上述评估的一个基础功能模块,馈线风险评估的一种方法:将风险视为健康度与重要度的二元函数,评估馈线评估对象的健康度与重要度,基于实时SCADA数据、实现配网的馈线风险评估方法。
发明内容
本发明目的是提供一种配电网馈线运行状态在线风险评估方法,解决传统风险评估方法中概率与后果难以获取的难题,有利于配网运行和管理人员从不同角度掌握当前的配电网风险,为消除配网安全隐患提供依据。
本发明通过以下技术方案实现:
一种配电网馈线运行状态在线风险评估方法,其特征在于:包括如下步骤,
步骤1)、配网馈线集合{S1,S2,Si,….SN},其中Si表示其中一条馈线,i=1,2……N,读取各馈线的SCADA数据、设备维修状态数据:零序电流I0(i)、三相电流(Ia(i)、Ib(i)、Ic(i))、馈线长度Li、历史缺陷统计Ei;
步骤2)、分别计算各馈线Si的零序电流风险K(i)、负荷不平衡度B(i)、负载率P(i)、长度风险评估L(i)、缺陷风险Q(i)、重要程度A(i),i=1,2,…,N;
步骤3)、确定各馈线重要程度确定A(i),通过馈线段所接的重要用户的数目、区域系数,评价重要程度;
步骤4)、综合评估各馈线Si的实时风险综合评估指标值RS(i);
步骤5)、对各馈线Si,按综合评估指标值大小排序,将其中评估指标值RS(i)最大的馈线Ss确定为最风险最大的馈线。
本发明进一步技术改进方案是:
所述步骤4)中实时风险综合评估指标值RS(i)的表达形式如下:
RS(i)=(w1*K(i)+w2*B(i)+w3*P(i)+w4*L(i)+w5*Q(i))*A(i),
其中:(w1*K(i)+w2*B(i)+w3*P(i)+w4*L(i)+w5*Q(i))为健康度量指标、K(i)为馈线i的零序电流风险;B(i)为馈线i的负荷不平衡度;P(i)为馈线i的最大负载率;L(i)为馈线i的长度风险评估;Q(i)为馈线i的缺陷风险;A(i)为馈线的重要程度、wi,i=1,2,3,4,5为权重系数。
本发明进一步技术改进方案是:
所述步骤2)中,馈线零序电流风险K(i)的表达形式如下:
K(i)=I0(i)/max{I0(j)j=1,2……N},
其中:I0(i)为馈线i出线的零序电流,max{I0(j)j=1,2……N},为零序电流最大值。
本发明进一步技术改进方案是:
所述步骤2)中,馈线Si负荷不平衡度B(i)的表达形式如下:
其中:Ia(i)为馈线i的a相电流、Ib(i)为馈线i的b相电流、Ic(i)为馈线i的c相电流、abs()为绝对值计算函数、max{}为最大值函数。
本发明进一步技术改进方案是:
所述步骤2)中,馈线Si的负载率P(i)的表达形式如下:
P(i)=Ii/Iis,其中:Ii为的馈线i的电流;Iis为馈线i额定电流。
本发明进一步技术改进方案是:
所述步骤2)中,馈线Si的长度风险L(i)的表达形式如下:
L(i)=Li/3,其中:Li为的馈线i的长度。
本发明进一步技术改进方案是:
所述步骤2)中,馈线Si缺陷风险Q(i)的表达形式如下:
Q(i)=Ei/6,其中:Ei为的馈线i的历史故障统计次数。
本发明进一步技术改进方案是:
所述步骤5)中,对RS(i)>0的各馈线Si,按综合评估值大小排序,综合评估值RS(i)最大的馈线Ss为系统中风险最大的馈线。
本发明与现有技术相比,具有以下明显优点:
本发明对每条馈线读取SCADA系统运行数据、设备维修状态数据,通过零序电流、负荷不平衡度、最大负载率、长度、缺陷统计等进行实时在线健康状态评估;将风险视为健康度与重要度的二元函数,评估各馈线的健康度与重要度,来给出馈线的风险综合评估、风险排序,为配电网状态安全运行、状态检修,提供决策支持。
附图说明
图1为本现有风险评估逻辑架构图;
图2为本发明配电网馈线运行状态在线风险评估方法实施例,一个配电网包含4条馈线的电网主接线图。
具体实施方式
如图2所示,本发明的方法具体包括以下步骤:
(1)配网馈线集合{S1,S2,Si,….SN},其中Si表示其中一条馈线,i=1,2……N,,读取各馈线的SCADA数据、设备维修状态数据:零序电流I0(i)、三相电流(Ia(i)、Ib(i)、Ic(i))、馈线长度Li、历史缺陷统计Ei;
(2)分别计算各馈线Si的零序电流风险K(i)、负荷不平衡度B(i)、负载率P(i)、长度风险评估L(i)、缺陷风险Q(i)、重要程度A(i),i=1,2,…,N;计算方法如下:
a)馈线零序电流风险K(i):
K(i)=I0(i)/max{I0(j)j=1,2……N}
这里:I0(i)馈线i出线的零序电流
max{I0(j)j=1,2……N},为零序电流最大值
b)馈线Si负荷不平衡度B(i):
这里:
Ia(i)为馈线i的a相电流;
Ib(i)为馈线i的b相电流;
Ic(i)为馈线i的c相电流;
abs()为绝对值计算函数;
max{}为最大值函数。
c)馈线Si的负载率:
P(i)=Ii/Iis
这里:
Ii为的馈线i的电流;
Iis为馈线i额定电流。
d)馈线Si的长度风险L(i):
L(i)=Ls/3
这里:
Li为的馈线i的长度;
e)馈线Si缺陷风险Q(i):
Q(i)=Ei/6
这里:
Ei为的馈线i的历史故障统计次数;
(3)确定各馈线重要程度A(i);
影响馈线的重要度因素包括:馈线所接的重要用户的数目、区域系数,评价准则如下表:
根据上述规则,得到各馈线的重要程度,归一化,得到重要程度A(i)。
(4)综合评估各馈线Si的实时风险综合评估指标值RS(i):
RS(i)=(w1*K(i)+w2*B(i)+w3*P(i)+w4*L(i)+w5*Q(i))*A(i);
其中:(w1*K(i)+w2*B(i)+w3*P(i)+w4*L(i)+w5*Q(i))为健康度量指标;
K(i)为馈线i的零序电流风险;
B(i)为馈线i的负荷不平衡度;
P(i)为馈线i的负载率;
L(i)为馈线i的长度风险评估;
Q(i)为馈线i的缺陷风险;
A(i)为馈线的重要程度;
wi,i=1,2,3,4,5,6为权重系数。
(5)对各馈线Si,按综合评估指标值大小排序;
将其中评估指标值RS(i)最大的馈线Ss确定为最风险最大的馈线。
下面结合说明书附图和具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细说明。
本申请以附图2所示的配电网为实施例来介绍配电网馈线运行状态在线风险评估方法方法。图2为三个110KV变电站出线组成的一个配电网:S0,S1,S2,S3为四条馈线,算例通过一组实时数据的配电网馈线运行状态评估来说明本发明的实现过程。
本发明公开的配电网馈线运行状态评估方法,包括以下步骤:
步骤1:配网馈线集合{S1,S2,Si,….SN},其中Si表示其中一条馈线,i=1,2……N,,读取各馈线的SCADA数据、设备维修状态数据:零序电流I0(i)、三相电流(Ia(i)、Ib(i)、Ic(i))、馈线长度Li、历史缺陷统计Ei;
本算例中,涉及馈线4条,N=3,包含馈线为:{S1,S2,S3,S4}
步骤2:分别计算各馈线Si的零序电流风险K(i)、负荷不平衡度B(i)、最大负载率P(i)、长度风险评估L(i)、缺陷风险Q(i)、重要程度A(i),i=1,2,…,N;
a)馈线零序电流风险K(i):
K(i)=100*I0(i)/max{I0(j)j=1,2……N}
这里:I0(i)馈线i出线的零序电流
max{I0(j)j=1,2……N},为零序电流最大值
算法实现如下表:
b)馈线Si负荷不平衡度B(i):
这里:
Ia(i)为馈线i的a相电流;
Ib(i)为馈线i的b相电流;
Ic(i)为馈线i的c相电流;
abs()为绝对值计算函数;
max{}为最大值函数。
原始数据及计算结果如下:电流单位为安培(A),
i | 馈线 | Ia(i) | Ib(i) | Ic(i) | B(i) |
1 | S1 | 76.1 | 71.8 | 82.5 | 0.139322917 |
2 | S2 | 122.7 | 114.9 | 122 | 0.065072303 |
3 | S3 | 35.3 | 35.1 | 36.4 | 0.036516854 |
4 | S4 | 134.8 | 139 | 135.3 | 0.030799316 |
d)馈线Si的负载率:
P(i)=Ii/Iis
这里:
Ii为的馈线i的电流;
Iis为馈线i额定电流。
算法结果如下,本算例中,电流Ii取三相电流的均值:
i | 馈线 | Ia(i) | Ib(i) | Ic(i) | I<sub>i</sub> | Iis | P(i) |
1 | S1 | 76.1 | 71.8 | 82.5 | 76.8 | 100 | 0.768 |
2 | S2 | 122.7 | 114.9 | 122 | 119.867 | 200 | 0.599333333 |
3 | S3 | 35.3 | 35.1 | 36.4 | 35.6 | 100 | 0.356 |
4 | S4 | 134.8 | 139 | 135.3 | 136.367 | 200 | 0.681833333 |
e)馈线Si的长度风险L(i):
L(i)=Ls/3
这里:
Li为的馈线i的长度;
馈线长度单位为km
计算结果如下:
i | 馈线 | Li | L(i) |
1 | S1 | 5.6 | 1.866666667 |
2 | S2 | 3.2 | 1.066666667 |
3 | S3 | 1.3 | 0.433333333 |
4 | S4 | 4.8 | 1.6 |
f)馈线Si缺陷风险Q(i):
Q(i)=Ei/6
这里:
Ei为的馈线i的历史故障统计次数;
i | 馈线 | Ei | Q(i) |
1 | S1 | 8 | 1.333333333 |
2 | S2 | 3 | 0.5 |
3 | S3 | 0 | 0 |
4 | S4 | 1 | 0.166666667 |
步骤3:确定各馈线重要程度A(i);
影响馈线的重要度因素包括:馈线的重要用户的数目、区域系数,评价准则如下表:
根据上述规则,得到各馈线的重要程度,归一化,得到重要程度系数A(i):
i | 馈线 | A(i) |
1 | S1 | 0.20 |
2 | S2 | 0.23 |
3 | S3 | 0.21 |
4 | S4 | 0.36 |
步骤4:综合评估各馈线Si的实时风险综合评估指标值RS(i)
RS(i)=(w1*K(i)+w2*B(i)+w3*P(i)+w4*L(i)+w5*Q(i))*A(i);
其中:(w1*K(i)+w2*B(i)+w3*P(i)+w4*L(i)+w5*Q(i))为健康度量指标;
K(i)为馈线i的零序电流风险;
B(i)为馈线i的负荷不平衡度;
P(i)为馈线i的负载率;
L(i)为馈线i的长度风险评估;
Q(i)为馈线i的缺陷风险;
A(i)为馈线的重要程度;
wi,i=1,2,3,4,5,6为权重系数。
结果汇总如下:
步骤5:对各馈线Si,按综合评估指标值大小排序;
将其中评估指标值RS(i)最大的馈线Ss确定为最风险最大的馈线。
上述风险评估结果从大到小依次为:S4,S2,S1,S3。
由此得出结论:馈线S4的运行风险最大,馈线S3的运行风险最小。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段,还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种配电网馈线运行状态在线风险评估方法,其特征在于:包括如下步骤,
步骤1)、配网馈线集合{S1,S2,Si,….SN},其中Si表示其中一条馈线,i=1,2……N,读取各馈线的SCADA数据、设备维修状态数据:零序电流I0(i)、三相电流(Ia(i)、Ib(i)、Ic(i))、馈线长度Li、历史缺陷统计Ei;
步骤2)、分别计算各馈线Si的零序电流风险K(i)、负荷不平衡度B(i)、负载率P(i)、长度风险评估L(i)、缺陷风险Q(i)、重要程度A(i),i=1,2,…,N;
步骤3)、确定各馈线重要程度确定A(i),通过馈线段所接的重要用户的数目、区域系数,评价重要程度;
步骤4)、综合评估各馈线Si的实时风险综合评估指标值RS(i);
步骤5)、对各馈线Si,按综合评估指标值大小排序,将其中评估指标值RS(i)最大的馈线Ss确定为最风险最大的馈线。
2.根据权利要求1所述的一种配电网馈线运行状态在线风险评估方法,其特征在于:所述步骤4)中实时风险综合评估指标值RS(i)的表达形式如下:
RS(i)=(w1*K(i)+w2*B(i)+w3*P(i)+w4*L(i)+w5*Q(i))*A(i),
其中:(w1*K(i)+w2*B(i)+w3*P(i)+w4*L(i)+w5*Q(i))为健康度量指标、K(i)为馈线i的零序电流风险;B(i)为馈线i的负荷不平衡度;P(i)为馈线i的最大负载率;L(i)为馈线i的长度风险评估;Q(i)为馈线i的缺陷风险;A(i)为馈线的重要程度、wi,i=1,2,3,4,5为权重系数。
3.根据权利要求1所述的一种配电网馈线运行状态在线风险评估方法,其特征在于:所述步骤2)中,馈线零序电流风险K(i)的表达形式如下:
K(i)=I0(i)/max{I0(j)j=1,2……N},
其中:I0(i)为馈线i出线的零序电流,max{I0(j)j=1,2……N},为零序电流最大值。
4.根据权利要求1所述的一种配电网馈线运行状态在线风险评估方法,其特征在于:所述步骤2)中,馈线Si负荷不平衡度B(i)的表达形式如下:
其中:Ia(i)为馈线i的a相电流、Ib(i)为馈线i的b相电流、Ic(i)为馈线i的c相电流、abs()为绝对值计算函数、max{}为最大值函数。
5.根据权利要求1所述的一种配电网馈线运行状态在线风险评估方法,其特征在于:所述步骤2)中,馈线Si的负载率P(i)的表达形式如下:
P(i)=Ii/Iis,其中:Ii为的馈线i的电流;Iis为馈线i额定电流。
6.根据权利要求1所述的一种配电网馈线运行状态在线风险评估方法,其特征在于:所述步骤2)中,馈线Si的长度风险L(i)的表达形式如下:
L(i)=Li/3,其中:Li为的馈线i的长度。
7.根据权利要求1所述的一种配电网馈线运行状态在线风险评估方法,其特征在于:所述步骤2)中,馈线Si缺陷风险Q(i)的表达形式如下:
Q(i)=Ei/6,其中:Ei为的馈线i的历史故障统计次数。
8.根据权利要求1所述的一种配电网馈线运行状态在线风险评估方法,其特征在于:所述步骤5)中,对RS(i)>0的各馈线Si,按综合评估值大小排序,综合评估值RS(i)最大的馈线Ss为系统中风险最大的馈线。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110244183A (zh) * | 2019-07-04 | 2019-09-17 | 广东电网有限责任公司 | 一种馈线段健康度计算方法和系统 |
CN110348729A (zh) * | 2019-07-04 | 2019-10-18 | 广东电网有限责任公司 | 一种馈线健康度计算方法和系统 |
CN110350519A (zh) * | 2019-07-04 | 2019-10-18 | 广东电网有限责任公司 | 一种配电网系统重要度计算方法 |
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2018
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CN110348729A (zh) * | 2019-07-04 | 2019-10-18 | 广东电网有限责任公司 | 一种馈线健康度计算方法和系统 |
CN110350519A (zh) * | 2019-07-04 | 2019-10-18 | 广东电网有限责任公司 | 一种配电网系统重要度计算方法 |
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20190322 |
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