CN110739689A - 一种配电网线路系统运行安全性识别方法及其系统 - Google Patents

一种配电网线路系统运行安全性识别方法及其系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种配电网线路系统运行安全性识别方法及其系统，所述方法包括：步骤S1、获取截止当前时刻的配电网线路系统运行历史的故障信息、线路系统信息以及环境信息，所述故障信息包括每一次故障的故障类别、设备类型以及严重程度；步骤S2、根据所述故障信息、线路系统信息以及环境信息确定配电网线路的各影响因子的数值；步骤S3、根据各影响因子的数值识别配电网线路系统运行安全性。本发明方法及其系统能够对配电网的状态进行识别，确定其安全性水平，有利于对电网的薄弱环节进行针对性改进措施以提高供电可靠性。

Description

一种配电网线路系统运行安全性识别方法及其系统
技术领域
本发明配电网线路系统运行安全性识别技术领域，特别涉及一种配电网线路系统运行安全性识别方法及其系统。
背景技术
电网的安全稳定运行一直是电力建设的最终目标，配电网作为连接输电网与用户的重要环节，其运行安全性对整个电网的安全稳定运行至关重要。因此，对配电网的状态进行识别，确定其安全性水平，有利于对电网的薄弱环节进行针对性改进措施以提高供电可靠性。
发明内容
本发明旨在提出一种配电网线路系统运行安全性识别方法及其系统、介质，以对配电网的状态进行识别，确定其安全性水平，有利于对电网的薄弱环节进行针对性改进措施以提高供电可靠性。
第一方面，本发明实施例提出一种配电网线路系统运行安全性识别方法，包括如下步骤：
步骤S1、获取截止当前时刻的配电网线路系统运行历史的故障信息、线路系统信息以及环境信息，所述故障信息包括每一次故障的故障类别、设备类型以及严重程度；
步骤S2、根据所述故障信息、线路系统信息以及环境信息确定配电网线路的各影响因子的数值；
步骤S3、根据各影响因子的数值识别配电网线路系统运行安全性。
其中，所述步骤S3包括如下子步骤：
步骤S31、根据以下公式计算安全值R，
R＝P×C
C＝Ch×Cs×Cw×Cy×Cb
P＝Pt×Pd×Pq×Ps×Pj×Pw×P2×Pb×Pa×Pc
其中，Ch表示危害严重程度数值，Cs表示故障后修复时间因素；Cw表示网架结构因素，Cy表示损失负荷和用户数因素，Cb表示特殊时期因素，Pt表示故障跳闸概率因素，Pd表示故障后可转供电概率因素，Pq表示重载及负载率因素，Ps表示配电网线路类型因素，Pj表示配电网设备检修工作时间因素，Pw表示停电操作前后及停电期间天气影响因素，P2表示二次设备影响因素，Pb表示影响配电网供电的电源因素，Pa威胁配电网设备的安保因素；
步骤S32、根据计算得到的安全值R与预设阈值的比较结果确定配电网线路系统运行安全性。
其中，Cs的数值根据以下公式确定：
Figure BDA0002257571490000021
其中，N表示检修影响的所有线路条数；NT表示配电网所有线路条数，λj(i)表示线路i的发生j故障次数，tj(i)表示线路i的发生j故障的修复时间，j表示故障类型，J表示所有故障的集合。
其中，Cw的数值根据以下公式确定：
Figure BDA0002257571490000022
Figure BDA0002257571490000023
其中，Dw表示检修影响线路的平均供电线路长度，Dv表示配电网线路平均的供电长度，N表示检修影响的所有线路条数，NT表示配电网所有线路条数。
其中，Cy的数值根据以下公式确定：
Figure BDA0002257571490000025
Figure BDA0002257571490000031
Figure BDA0002257571490000032
Figure BDA0002257571490000033
Figure BDA0002257571490000034
其中，Fy表示检修影响线路的平均负荷，Yy表示检修影响线路的平均用户数，Fv表示配电网线路平均负荷，Yv配电网线路平均用户数，N表示检修影响的所有线路条数，NT表示配电网所有线路条数。
其中，Pt的数值根据以下公式确定：
Figure BDA0002257571490000035
其中，Nt表示检修影响线路中统计时间内有跳闸记录的线路条数，N表示检修影响线路总数，如无跳闸数据则取所在地区平均跳闸率。
其中，Pq的数值根据以下公式确定：
Figure BDA0002257571490000036
其中，Nq表示检修影响线路负载率大于当月平均负载率的线路条数，N表示检修影响线路总数。
其中，Pd的数值根据以下公式确定：
Figure BDA0002257571490000037
其中，Nd表示检修影响线路中实际不可转供电的线路条数或者线路区段数、用户数，N表示检修影响线路总数或者区段总数、用户总数。
其中，Ch根据重要用户数、重要用户行业数及对其对供电质量的要求程度进行取值，Cb根据检修时期类型进行取值，Ps根据检修对线路的影响进行取值，Pj根据检修工作时间取值，Pw根据天气信息进行取值，P2，Pb根据检修影响所有线路是否线路均具备重合闸功能和线路所在母线是否检修影响所有线路所在母线具备备自投功能进行取值，Pa检修影响到的配电网线路属市区或同等区域的配电网设备被外力破坏几率和频率进行取值。
第二方面，本发明实施例提出一种配电网线路系统运行安全性识别系统，其用于实施实施例所述的方法，包括：
信息获取单元，用于获取截止当前时刻的配电网线路系统运行历史的故障信息以及线路系统信息，所述故障信息包括每一次故障的故障类别、设备类型以及严重程度；
第一信息处理单元，用于根据所述故障信息和线路系统信息确定配电网线路的各影响因子的数值；
第二信息处理单元，用于根据各影响因子的数值识别配电网线路系统运行安全性。
本发明实施例提出一种配电网线路系统运行安全性识别方法及其系统，适用于城市配电网运行风险的评估以指导配电网运行，其同时考虑了故障的后果和其发生的概率，考虑了故障的影响范围和后果严重程度，明确系统安全性识别与供电可靠性的区别和联系，全面考虑了系统安全性的影响因素，识别结果准确，对指导系统安全稳定运行有很大的指导意义，以使得配电网系统运行风险评估的结构更为准确，更好地满足对系统进行安全稳定运行分析的需要。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而得以体现。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。当然，实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例一所述一种配电网线路系统运行安全性识别方法流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的结构，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
实施例一
本发明实施例一提出一种配电网线路系统运行安全性识别方法，图1为实施例一方法的流程示意图，参阅图1，实施例一方法包括如下步骤S1-S3：
步骤S1、获取截止当前时刻的配电网线路系统运行历史的故障信息、线路系统信息以及环境信息，所述故障信息包括每一次故障的故障类别、设备类型以及严重程度；
步骤S2、根据所述故障信息、线路系统信息以及环境信息确定配电网线路的各影响因子的数值；
步骤S3、根据各影响因子的数值识别配电网线路系统运行安全性。
需说明的是，本文中所述配电网指的是某一区域的配电网，例如一个行政区或一个地级市。
其中，所述步骤S3包括如下子步骤：
步骤S31、根据以下公式计算安全值R，
R＝P×C
C＝Ch×Cs×Cw×Cy×Cb
P＝Pt×Pd×Pq×Ps×Pj×Pw×P2×Pb×Pa×Pc
其中，C表示配电网事故后果严重程度，P表示配电网事故发生的概率，Ch表示危害严重程度数值，Cs表示故障后修复时间因素；Cw表示网架结构因素，Cy表示损失负荷和用户数因素，Cb表示特殊时期因素，Pt表示故障跳闸概率因素，Pd表示故障后可转供电概率因素，Pq表示重载及负载率因素，Ps表示配电网线路类型因素，Pj表示配电网设备检修工作时间因素，Pw表示停电操作前后及停电期间天气影响因素，P2表示二次设备影响因素，Pb表示影响配电网供电的电源因素，Pa威胁配电网设备的安保因素；
步骤S32、根据计算得到的安全值R与预设阈值的比较结果确定配电网线路系统运行安全性。
其中，在步骤S2中，Cs的数值根据以下公式确定：
Figure BDA0002257571490000061
Figure BDA0002257571490000062
Figure BDA0002257571490000063
Figure BDA0002257571490000064
Figure BDA0002257571490000065
其中，Ts表示检修影响线路统计时间内故障的平均修复时间；Tv表示配电网线路统计时间内故障的平均修复时间；N表示检修影响的所有线路条数；NT表示配电网所有线路条数，λj(i)表示线路i的发生j故障次数，tj(i)表示线路i的发生j故障的修复时间，j表示故障类型，J表示所有故障的集合，其中，统计时间取上一年度全年，当Ts无数据时，Cs取值1。
其中，在步骤S2中，Cw的数值根据以下公式确定：
Figure BDA0002257571490000071
Figure BDA0002257571490000073
其中，在步骤S2中，Dw表示检修影响线路的平均供电线路长度，Dv表示配电网线路平均的供电长度，N表示检修影响的所有线路条数，NT表示配电网所有线路条数。
其中，在步骤S2中，Cy的数值根据以下公式确定：
Figure BDA0002257571490000074
Figure BDA0002257571490000075
Figure BDA0002257571490000076
Figure BDA0002257571490000077
Figure BDA0002257571490000078
其中，Fy表示检修影响线路的平均负荷，Yy表示检修影响线路的平均用户数，Fv表示配电网线路平均负荷，Yv配电网线路平均用户数，N表示检修影响的所有线路条数，NT表示配电网所有线路条数。
其中，在步骤S2中，Pt的数值根据以下公式确定：
Figure BDA0002257571490000081
其中，Nt表示检修影响线路中统计时间内有跳闸记录的线路条数(统计时间为近一年)，N表示检修影响线路总数，如无跳闸数据则取所在地区平均跳闸率。
其中，在步骤S2中，Pq的数值根据以下公式确定：
Figure BDA0002257571490000082
其中，Nq表示检修影响线路负载率大于当月平均负载率的线路条数，N表示检修影响线路总数。
其中，在步骤S2中，Pd的数值根据以下公式确定：
Figure BDA0002257571490000083
其中，Nd表示检修影响线路中实际不可转供电的线路条数或者线路区段数、用户数，N表示检修影响线路总数或者区段总数、用户总数。
其中，Ch危害严重程度数值取值范围如下表1所示；
表1.Ch危害严重程度数值取值范围
Figure BDA0002257571490000084
Figure BDA0002257571490000091
其中，危害严重程度将根据重要用户数、重要用户行业数及对其对供电质量的要求程度进行取值。
表2.Cb特殊时期因素取值范围
Figure BDA0002257571490000092
其中，Ps配电网线路类型因素取值：检修影响所有线路属架空线的取值1.1；检修影响所有线路属电缆的取值0.9；其中电缆直埋的取值0.8；同沟电缆其它敷设方式的取值1；检修影响所有线路属混合线路的取值1。
其中，Pj配电网检修工作时间因素取值：检修工作时间小于7.5小时的取值1；检修工作时间大于7.5小时的取值1.1。
其中，Pw停电操作前后及停电期间天气影响因素取值如下表3所示；
表3.Pw天气影响因素取值范围
Figure BDA0002257571490000093
其中，本实施例依据新版气象灾害预警信号，仅选取其较为严重的黄色、橙色、红色预警等级；
台风：黄色预警取1～2、橙色预警取2～3、红色预警取3～4；
雷雨大风：黄色预警取1～1.2、橙色预警取1.2～1.5、红色预警取1.5～2；
森林火险：橙色预警取1～1.2，红色预警取1～1.5；
高温：橙色预警取1.1，红色预警取1.2；
大雾：橙色预警取1.1，红色预警取1.2；
结冰：视天气情况和线路覆冰情况取值；
其中，天气影响主要针对电气一次设备，对通信和自动化设备的影响可不考虑。
其中，P2二次设备影响因素取值：检修影响所有线路均具备重合闸功能的取值0.9；检修影响所有线路所在母线具备备自投功能的取值0.9；同时具备上述两项功能的取值0.8或上述功能均不具备的取值1。
其中，Pb影响配电网供电电源因素取值：检修影响所有线路所在母线有垃圾电厂、储能电厂等电源的取值0.9；检修影响所有线路涉及用户有自用备用电源的取值0.8；同时具备上述两项的取值0.72或上述功能均不具备的取值1。
其中，Pa威胁配电网设备的安保因素取值：检修影响到的配电网线路属市区或同等区域的配电网设备被外力破坏几率和频率较低的取值0.9；检修影响到的配电网线路属郊区或同等区域的配电网设备被外力破坏的几率和频率较高的取值1。
其中，Pc操作复杂性因素取值如下表4所示；
表4.Pc操作复杂性因素取值范围
检修操作数 5个以内 5-10个 15-20个 20个以上
数值 1 1.2 1.6 2
其中，根据配电网安全值大小，深圳配电网风险分为三级，配电网Ⅰ级(重大风险)(黄色)、配电网Ⅱ级(较大风险)(蓝色)、配电网Ⅲ级(一般风险)(白色)。
配电网Ⅰ级(黄色)：安全值≥120
配电网Ⅱ级(蓝色)：20≤安全值＜120
配电网Ⅲ级(白色)：1≤安全值＜20
具体地，某一区域电网或一项工作同时包含两个及以上等级的电网运行风险时，取其最高等级风险。
实施例二
本发明实施例二提出一种配电网线路系统运行安全性识别系统，其用于实施实施例一所述的方法，包括：
信息获取单元，用于获取截止当前时刻的配电网线路系统运行历史的故障信息以及线路系统信息，所述故障信息包括每一次故障的故障类别、设备类型以及严重程度；
第一信息处理单元，用于根据所述故障信息和线路系统信息确定配电网线路的各影响因子的数值；
第二信息处理单元，用于根据各影响因子的数值识别配电网线路系统运行安全性。
需说明的是，本实施例二所述系统与实施例一所述方法对应，因此，本实施例二所述系统未详述的部分可以参阅实施例一所述方法部分得到，此处不再赘述。
以上所述仅是本发明的具体实施方式，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，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种配电网线路系统运行安全性识别方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、获取截止当前时刻的配电网线路系统运行历史的故障信息、线路系统信息以及环境信息，所述故障信息包括每一次故障的故障类别、设备类型以及严重程度；
步骤S2、根据所述故障信息、线路系统信息以及环境信息确定配电网线路的各影响因子的数值；
步骤S3、根据各影响因子的数值识别配电网线路系统运行安全性。
2.如权利要求1所述的配电网线路系统运行安全性识别方法，其特征在于，所述步骤S3包括如下子步骤：
步骤S31、根据以下公式计算安全值R，
R＝P×C
C＝Ch×Cs×Cw×Cy×Cb
P＝Pt×Pd×Pq×Ps×Pj×Pw×P2×Pb×Pa×Pc
其中，Ch表示危害严重程度数值，Cs表示故障后修复时间因素；Cw表示网架结构因素，Cy表示损失负荷和用户数因素，Cb表示特殊时期因素，Pt表示故障跳闸概率因素，Pd表示故障后可转供电概率因素，Pq表示重载及负载率因素，Ps表示配电网线路类型因素，Pj表示配电网设备检修工作时间因素，Pw表示停电操作前后及停电期间天气影响因素，P2表示二次设备影响因素，Pb表示影响配电网供电的电源因素，Pa威胁配电网设备的安保因素；
步骤S32、根据计算得到的安全值R与预设阈值的比较结果确定配电网线路系统运行安全性。
3.如权利要求2所述的配电网线路系统运行安全性识别方法，其特征在于，Cs的数值根据以下公式确定：
Figure FDA0002257571480000021
其中，N表示检修影响的所有线路条数；NT表示配电网所有线路条数，λj(i)表示线路i的发生j故障次数，tj(i)表示线路i的发生j故障的修复时间，j表示故障类型，J表示所有故障的集合。
4.如权利要求2所述的配电网线路系统运行安全性识别方法，其特征在于，Cw的数值根据以下公式确定：
Figure FDA0002257571480000022
Figure FDA0002257571480000023
Figure FDA0002257571480000024
其中，Dw表示检修影响线路的平均供电线路长度，Dv表示配电网线路平均的供电长度，N表示检修影响的所有线路条数，NT表示配电网所有线路条数。
5.如权利要求2所述的配电网线路系统运行安全性识别方法，其特征在于，Cy的数值根据以下公式确定：
Figure FDA0002257571480000025
Figure FDA0002257571480000026
Figure FDA0002257571480000027
Figure FDA0002257571480000028
Figure FDA0002257571480000031
其中，Fy表示检修影响线路的平均负荷，Yy表示检修影响线路的平均用户数，Fv表示配电网线路平均负荷，Yv配电网线路平均用户数，N表示检修影响的所有线路条数，NT表示配电网所有线路条数。
6.如权利要求2所述的配电网线路系统运行安全性识别方法，其特征在于，Pt的数值根据以下公式确定：
Figure FDA0002257571480000032
其中，Nt表示检修影响线路中统计时间内有跳闸记录的线路条数，N表示检修影响线路总数，如无跳闸数据则取所在地区平均跳闸率。
7.如权利要求2所述的配电网线路系统运行安全性识别方法，其特征在于，Pq的数值根据以下公式确定：
Figure FDA0002257571480000033
其中，Nq表示检修影响线路负载率大于当月平均负载率的线路条数，N表示检修影响线路总数。
8.如权利要求2所述的配电网线路系统运行安全性识别方法，其特征在于，Pd的数值根据以下公式确定：
Figure FDA0002257571480000034
其中，Nd表示检修影响线路中实际不可转供电的线路条数或者线路区段数、用户数，N表示检修影响线路总数或者区段总数、用户总数。
9.如权利要求2所述的配电网线路系统运行安全性识别方法，其特征在于，Ch根据重要用户数、重要用户行业数及对其对供电质量的要求程度进行取值，Cb根据检修时期类型进行取值，Ps根据检修对线路的影响进行取值，Pj根据检修工作时间取值，Pw根据天气信息进行取值，P2，Pb根据检修影响所有线路是否线路均具备重合闸功能和线路所在母线是否检修影响所有线路所在母线具备备自投功能进行取值，Pa检修影响到的配电网线路属市区或同等区域的配电网设备被外力破坏几率和频率进行取值。
10.一种配电网线路系统运行安全性识别系统，其用于实施权利要求1-9任一项所述的方法，其特征在于，包括：
信息获取单元，用于获取截止当前时刻的配电网线路系统运行历史的故障信息以及线路系统信息，所述故障信息包括每一次故障的故障类别、设备类型以及严重程度；
第一信息处理单元，用于根据所述故障信息和线路系统信息确定配电网线路的各影响因子的数值；
第二信息处理单元，用于根据各影响因子的数值识别配电网线路系统运行安全性。
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