CN115085385A - 一种电力网络安全监测分析方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电力网络安全监测分析方法，本发明通过检测待监测输电线路网络中各输送母线在预设时间段内的输电参数，解析得到待监测输电线路网络的输送母线电力输送安全系数，从而实现对输送母线电力输送安全进行多因素的分析评估，提高后期输电线路网络安全分析结果的精准性和科学性，同时获取待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内的设备运行信息，进一步评估待监测输电线路网络对应的综合输电安全系数，并根据对比分析结果进行对应的处理，从而保证电力网络的供电安全，使电力网络运行的经济性、稳定性都得以改善，进而满足人们的基本用电需求，促进电力网络的发展。

Description

一种电力网络安全监测分析方法

技术领域

本发明涉及电力网络安全监测技术领域，涉及到一种电力网络安全监测分析方法。

背景技术

电力网络是电力系统中除发电设备和用电设备以外的部分，电力网络把分布在广阔地域内的发电厂和用电户连成一体，把集中生产的电能输送到分散用电的千家万户。电力网络安全一直是人们的重点关注对象，它直接关系到电力输送的安全性和可靠性。因此，如何有效地对输电线路网络安全进行监测和安全防范，成为电力网络安全监测技术新的需求点和研究的热点课题。

现有的输电线路网络安全监测方法大都是采用单一传感器对输电线路网络的母线电力输送安全进行监测与分析，但这样无法实现对输电线路网络的母线电力输送安全进行多因素的分析评估，从而使得现有方法存在一定的局限性和单一性，难以对影响其安全的多方面因素进行准确的监测与分析，因此降低后期输电线路网络安全分析结果的精准性和科学性，进而使得输电线路网络的输电安全受到影响。

现有的输电线路网络安全监测方式仅根据变电设备运行数据分析变电站的变电运行稳定安全，却忽略变电关联设备运行状态对变电站变电运行稳定安全的影响，从而无法实现对变电站变电运行安全进行多维度、高精度的分析评估，进一步无法保证电力网络的供电安全，进而无法满足人们的基本用电需求，极大地局限了电力网络的发展。

发明内容

鉴于此，为解决上述背景技术中所提出的问题，现提出一种电力网络安全监测分析方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种电力网络安全监测分析方法，包括如下步骤：

S1、输电线路网络划分：获取待监测输电线路网络中各变电站的位置，对待监测输电线路网络中各变电站进行编号，并统计待监测输电线路网络中各变电站之间的输送母线，对待监测输电线路网络中各输送母线进行编号；

S2、输送母线输电参数检测：检测待监测输电线路网络中各输送母线在预设时间段内的输电参数，其中输电参数包括首端输电参数和末端输电参数；

S3、输送母线电力输送安全指数分析：对待监测输电线路网络中各输送母线在预设时间段内的输电参数进行解析，分析待监测输电线路网络的输送母线电力输送安全系数；

S4、变电站设备运行信息获取：获取待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内的设备运行信息，其中设备运行信息包括设备变电运行数据信息和设备运行状态信息；

S5、变电站设备运行信息解析：对待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内的设备运行信息进行解析，得到待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内的变电运行稳定权重指数和设备运行安全权重指数；

S6、输电线路网络安全系数评估：评估待监测输电线路网络对应的综合输电安全系数，并与预设的输电线路网络输电安全系数阈值进行对比，根据对比分析结果进行对应的处理。

优选地，所述步骤S1对应的具体步骤如下：

获取待监测输电线路网络中各变电站的位置，并对待监测输电线路网络中各变电站按照预设的位置排列顺序依次进行编号，将待监测输电线路网络中各变电站依次编号为1,2,...,i,...,n，同时根据待监测输电线路中各变电站的位置，获取待监测输电线路网络中各变电站之间的输送母线，统计待监测输电线路网络中各输送母线，并将待监测输电线路网络中各输送母线按照预设的顺序依次编号为1,2,...,j,...,m。

优选地，所述步骤S2中检测待监测输电线路网络中各输送母线在预设时间段内的输电参数，具体包括：

将待监测输电线路网络中各输送母线对应端点沿电力输送方向依次记为首端和末端，分别检测待监测输电线路网络中各输送母线在预设时间段的首端输电参数和末端输电参数，统计待监测输电线路网络中各输送母线在预设时间段的首端传输电能、各采集时间点对应首端电压、各采集时间点对应首端频率和各采集时间点对应首端相位，将其分别标记为p_ja′、p_ja^r ₁、p_ja^r ₂、p_ja^r ₃，j＝1,2,...,m，j表示为第j个输送母线的编号，r＝1,2,...,u，r表示为预设时间段内第r个采集时间的编号；

统计待监测输电线路网络中各输送母线在预设时间段的末端传输电能、各采集时间点对应末端电压、各采集时间点对应末端频率和各采集时间点对应末端相位，将其分别标记为p_jb′、p_jb^r ₁、p_jb^r ₂、p_jb^r ₃。

优选地，所述步骤S3中分析待监测输电线路网络的输送母线电力输送安全系数，具体分析为：

提取电力网络数据存储数据库中存储的待监测输电线路网络中各输送母线对应单位长度的标准电能损耗率和各输送母线的标准输电长度，将其分别标记为k_j和L_j，并提取待监测输电线路网络中各输送母线在预设时间段的首端传输电能和末端传输电能，解析得到待监测输电线路网络中各输送母线在预设时间段的电能传输损耗比例指数，将其标记为φ^j ₁；

将待监测输电线路网络中各输送母线在预设时间段内各采集时间点对应首端电压p_ja^r ₁、首端频率p_ja^r ₂和首端相位p_ja^r ₃代入公式

，得到待监测输电线路网络中各输送母线在预设时间段的首端电力输送稳定比例指数φ^j ₂，其中δ₁、δ₂、δ₃分别表示为预设的输送母线在输电过程中电压稳定权重因子、频率稳定权重因子、相位稳定权重因子，δ₁+δ₂+δ₃＝1，u表示为预设时间段内采集时间点数量；

同理，根据待监测输电线路网络中各输送母线在预设时间段的首端电力输送稳定比例指数分析方式，得到待监测输电线路网络中各输送母线在预设时间段的末端电力输送稳定比例指数φ^j ₃；

分析待监测输电线路网络的输送母线电力输送安全系数

其中γ₁和γ₂分别表示为预设的电能传输损耗比例影响因子和电力输送稳定比例影响因子，e表示为自然常数。

优选地，所述步骤S4中获取待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内的设备运行信息，具体包括：

对待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内的设备变电运行数据信息进行检测，得到待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内各采集时间点对应各变压器的输入电压和变电输出电压，将其中分别标记为Q_irV^f ₁和Q_irV^f ₂，i＝1,2,...,n，i表示为第i个变电站的编号，f＝1,2,...,g，f表示为第f个变压器的编号；

获取待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内的设备运行日志，提取待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内的设备运行状态信息，其中设备运行状态信息包括各变电关联设备对应的运行故障次数、运行故障持续时长和操作人员信息。

优选地，所述步骤S5中待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内的变电运行稳定权重指数获得方式为：

获取待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内各采集时间点对应各变压器的型号，并提取电力网络数据存储数据库中存储的各型号变压器对应的额定输入电压和额定变电输出电压，筛选得到待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内各采集时间点对应各变压器的额定输入电压和额定变电输出电压；

根据待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内各采集时间点对应各变压器的输入电压和变电输出电压，解析得到待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内的变电运行稳定权重指数

其中ψⁱ ₁表示为待监测输电线路网络中第i个变电站在预设时间段内的变电运行稳定权重指数，ε₁和ε₂分别表示为预设的变压器输入电压稳定影响因子和变压器输出电压稳定影响因子，ΔV₁和ΔV₂分别表示为预设的变压器输入电压允许误差值和变压器输出电压允许误差值，Q_irV^f _额1和Q_irV^f _额2分别表示为待监测输电线路网络中第i个变电站在预设时间段内第r个采集时间点对应第f个变压器的额定输入电压和额定变电输出电压。

优选地，所述步骤S5中待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内的设备运行安全权重指数获得方式为：

根据待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内各变电关联设备对应的运行故障次数和运行故障持续时长，解析得到待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内各变电关联设备的运行安全影响比例指数，将其标记为

其中s＝1,2,...,d,s表示为第s个变电关联设备的编号；

根据待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内各变电关联设备对应的操作人员信息，得到待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内各变电关联设备对应的操作人员工龄、操作人员专业技能等级和操作人员误操作率，解析得到待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内各变电关联设备的人员操作安全影响比例指数，将其标记为

将待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内各变电关联设备的运行安全影响比例指数

和人员操作安全影响比例指数

代入公式

得到待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内的设备运行安全权重指数ψⁱ ₂，其中η₁、η₂分别表示为预设的设备运行安全影响补偿因子和人员操作安全影响补偿因子。

优选地，所述步骤S6对应的具体步骤包括：

将待监测输电线路网络的输送母线电力输送安全系数ξ、待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内的变电运行稳定权重指数ψⁱ ₁和待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内的设备运行安全权重指数ψⁱ ₂代入输电安全系数分析公式

得到待监测输电线路网络对应的综合输电安全系数Ψ，其中κ₁和κ₂分别表示为预设的输送母线电力输送安全修正因子和变电站运行安全修正因子。

优选地，所述步骤S6对应的具体步骤还包括：

将待监测输电线路网络对应的综合输电安全系数与预设的输电线路网络输电安全系数阈值进行对比，若待监测输电线路网络对应的综合输电安全系数大于或等于预设的输电线路网络输电安全系数阈值，表明待监测输电线路网络处于安全输电状态，若待监测输电线路网络对应的综合输电安全系数小于预设的输电线路网络输电安全系数阈值，表明待监测输电线路网络处于异常输电状态，则发出预警提醒至输电线路网络管理中心。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明通过检测待监测输电线路网络中各输送母线在预设时间段内的输电参数，并对待监测输电线路网络中各输送母线在预设时间段内的输电参数进行解析，得到待监测输电线路网络的输送母线电力输送安全系数，从而实现对输送母线电力输送安全进行多因素的分析评估，打破现有方法的局限性和单一性，进一步提高后期输电线路网络安全分析结果的精准性和科学性，进而保障输电线路网络的输电安全，使电力网络运行的经济性、稳定性都得以改善，实现电力网络的社会、经济效益。

本发明通过获取待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内的设备运行信息，解析得到待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内的变电运行稳定权重指数和设备运行安全权重指数，从而实现对变电站变电运行安全进行多维度、高精度的分析评估，进一步提高变电站的变电稳定性和变电安全性，为后期分析输电线路网络安全提供可靠的参数数据，同时结合待监测输电线路网络的输送母线电力输送安全系数，评估待监测输电线路网络对应的综合输电安全系数，并根据对比分析结果进行对应的处理，从而能够及时对输电线路网络进行有效地针对性处理与防范，保证电力网络的供电安全，满足人们的基本用电需求，进一步促进电力网络的发展。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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他的附图。

图1为本发明的方法流程示意图。

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作出创造性劳动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。

请参阅图1所示，本发明提供一种电力网络安全监测分析方法，包括如下步骤：

S1、输电线路网络划分：获取待监测输电线路网络中各变电站的位置，对待监测输电线路网络中各变电站进行编号，并统计待监测输电线路网络中各变电站之间的输送母线，对待监测输电线路网络中各输送母线进行编号。

在上述实施例的基础上，所述步骤S1对应的具体步骤如下：

获取待监测输电线路网络中各变电站的位置，并对待监测输电线路网络中各变电站按照预设的位置排列顺序依次进行编号，将待监测输电线路网络中各变电站依次编号为1,2,...,i,...,n，同时根据待监测输电线路中各变电站的位置，获取待监测输电线路网络中各变电站之间的输送母线，统计待监测输电线路网络中各输送母线，并将待监测输电线路网络中各输送母线按照预设的顺序依次编号为1,2,...,j,...,m。

S2、输送母线输电参数检测：检测待监测输电线路网络中各输送母线在预设时间段内的输电参数，其中输电参数包括首端输电参数和末端输电参数。

在上述实施例的基础上，所述步骤S2中检测待监测输电线路网络中各输送母线在预设时间段内的输电参数，具体包括：

将待监测输电线路网络中各输送母线对应端点沿电力输送方向依次记为首端和末端，分别检测待监测输电线路网络中各输送母线在预设时间段的首端输电参数和末端输电参数，统计待监测输电线路网络中各输送母线在预设时间段的首端传输电能、各采集时间点对应首端电压、各采集时间点对应首端频率和各采集时间点对应首端相位，将其分别标记为p_ja′、p_ja^r ₁、p_ja^r ₂、p_ja^r ₃，j＝1,2,...,m，j表示为第j个输送母线的编号，r＝1,2,...,u，r表示为预设时间段内第r个采集时间的编号；

统计待监测输电线路网络中各输送母线在预设时间段的末端传输电能、各采集时间点对应末端电压、各采集时间点对应末端频率和各采集时间点对应末端相位，将其分别标记为p_jb′、p_jb^r ₁、p_jb^r ₂、p_jb^r ₃。

进一步地，所述通过电能统计表检测待监测输电线路网络中各输送母线在预设时间段的首端传输电能，同时通过数显示波器对待监测输电线路网络中各输送母线在预设时间段内各采集时间点的首端电压波形进行检测，得到待监测输电线路网络中各输送母线在预设时间段内各采集时间点的首端电压波形，进而提取待监测输电线路网络中各输送母线在预设时间段内各采集时间点的首端电压波形中电压、频率和相位。

S3、输送母线电力输送安全指数分析：对待监测输电线路网络中各输送母线在预设时间段内的输电参数进行解析，分析待监测输电线路网络的输送母线电力输送安全系数。

在上述实施例的基础上，所述步骤S3中分析待监测输电线路网络的输送母线电力输送安全系数，具体分析为：

提取电力网络数据存储数据库中存储的待监测输电线路网络中各输送母线对应单位长度的标准电能损耗率和各输送母线的标准输电长度，将其分别标记为k_j和L_j，并提取待监测输电线路网络中各输送母线在预设时间段的首端传输电能和末端传输电能，解析得到待监测输电线路网络中各输送母线在预设时间段的电能传输损耗比例指数，将其标记为φ^j ₁；

将待监测输电线路网络中各输送母线在预设时间段内各采集时间点对应首端电压p_ja^r ₁、首端频率p_ja^r ₂和首端相位p_ja^r ₃代入公式

，得到待监测输电线路网络中各输送母线在预设时间段的首端电力输送稳定比例指数φ^j ₂，其中δ₁、δ₂、δ₃分别表示为预设的输送母线在输电过程中电压稳定权重因子、频率稳定权重因子、相位稳定权重因子，δ₁+δ₂+δ₃＝1，u表示为预设时间段内采集时间点数量；

同理，根据待监测输电线路网络中各输送母线在预设时间段的首端电力输送稳定比例指数分析方式，得到待监测输电线路网络中各输送母线在预设时间段的末端电力输送稳定比例指数φ^j ₃；

分析待监测输电线路网络的输送母线电力输送安全系数

其中γ₁和γ₂分别表示为预设的电能传输损耗比例影响因子和电力输送稳定比例影响因子，e表示为自然常数。

需要说明的是，上述中待监测输电线路网络中各输送母线在预设时间段的电能传输损耗比例指数解析公式为

其中φ^j ₁表示为待监测输电线路网络中第j个输送母线在预设时间段的电能传输损耗比例指数，μ表示为预设的电能传输损耗补偿因子。

在本实施例中，本发明通过检测待监测输电线路网络中各输送母线在预设时间段内的输电参数，并对待监测输电线路网络中各输送母线在预设时间段内的输电参数进行解析，得到待监测输电线路网络的输送母线电力输送安全系数，从而实现对输送母线电力输送安全进行多因素的分析评估，打破现有方法的局限性和单一性，进一步提高后期输电线路网络安全分析结果的精准性和科学性，进而保障输电线路网络的输电安全，使电力网络运行的经济性、稳定性都得以改善，实现电力网络的社会、经济效益。

S4、变电站设备运行信息获取：获取待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内的设备运行信息，其中设备运行信息包括设备变电运行数据信息和设备运行状态信息。

在上述实施例的基础上，所述步骤S4中获取待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内的设备运行信息，具体包括：

对待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内的设备变电运行数据信息进行检测，得到待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内各采集时间点对应各变压器的输入电压和变电输出电压，将其中分别标记为Q_irV^f ₁和Q_irV^f ₂，i＝1,2,...,n，i表示为第i个变电站的编号，f＝1,2,...,g，f表示为第f个变压器的编号；

获取待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内的设备运行日志，提取待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内的设备运行状态信息，其中设备运行状态信息包括各变电关联设备对应的运行故障次数、运行故障持续时长和操作人员信息。

进一步地，上述中通过电压传感器检测待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内各采集时间点对应各变压器的输入电压和变电输出电压，其中电压传感器分别安装在各变电站对应各变压器的输入端口处和输出端口处。

S5、变电站设备运行信息解析：对待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内的设备运行信息进行解析，得到待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内的变电运行稳定权重指数和设备运行安全权重指数。

在上述实施例的基础上，所述步骤S5中待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内的变电运行稳定权重指数获得方式为：

获取待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内各采集时间点对应各变压器的型号，并提取电力网络数据存储数据库中存储的各型号变压器对应的额定输入电压和额定变电输出电压，筛选得到待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内各采集时间点对应各变压器的额定输入电压和额定变电输出电压；

根据待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内各采集时间点对应各变压器的输入电压和变电输出电压，解析得到待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内的变电运行稳定权重指数

其中ψⁱ ₁表示为待监测输电线路网络中第i个变电站在预设时间段内的变电运行稳定权重指数，ε₁和ε₂分别表示为预设的变压器输入电压稳定影响因子和变压器输出电压稳定影响因子，ΔV₁和ΔV₂分别表示为预设的变压器输入电压允许误差值和变压器输出电压允许误差值，Q_irV^f _额1和Q_irV^f _额2分别表示为待监测输电线路网络中第i个变电站在预设时间段内第r个采集时间点对应第f个变压器的额定输入电压和额定变电输出电压。

在上述实施例的基础上，所述步骤S5中待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内的设备运行安全权重指数获得方式为：

根据待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内各变电关联设备对应的运行故障次数和运行故障持续时长，解析得到待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内各变电关联设备的运行安全影响比例指数，将其标记为

其中s＝1,2,...,d,s表示为第s个变电关联设备的编号；

根据待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内各变电关联设备对应的操作人员信息，得到待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内各变电关联设备对应的操作人员工龄、操作人员专业技能等级和操作人员误操作率，解析得到待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内各变电关联设备的人员操作安全影响比例指数，将其标记为

将待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内各变电关联设备的运行安全影响比例指数

和人员操作安全影响比例指数

代入公式

得到待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内的设备运行安全权重指数ψⁱ ₂，其中η₁、η₂分别表示为预设的设备运行安全影响补偿因子和人员操作安全影响补偿因子。

需要说明的是，所述待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内各变电关联设备的运行安全影响比例指数解析公式为

其中

表示为待监测输电线路网络中第i个变电站在预设时间段内第s个变电关联设备的运行安全影响比例指数，e表示为自然常数，σ₁、σ₂分别表示为预设的变电关联设备运行故障偏正因子和变电关联设备运行故障维持时长偏正因子，T_is和x_is分别表示为待监测输电线路网络中第i个变电站在预设时间段内第s个变电关联设备对应的运行故障持续时长和运行故障次数，T_预设表示为预设时间段对应时长。

需要说明的是，所述待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内各变电关联设备的人员操作安全影响比例指数具体解析方式为：

提取待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内各变电关联设备对应的操作人员专业技能等级，并根据预设的各操作人员专业技能等级对应的操作规范权重，筛选待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内各变电关联设备对应操作人员专业技能等级的操作规范权重，将其标记为τ_is；

解析待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内各变电关联设备的人员操作安全影响比例指数

其中

表示为待监测输电线路网络中第i个变电站在预设时间段内第s个变电关联设备的人员操作安全影响比例指数，χ₁、χ₂、χ₃分别表示预设的操作人员工龄、操作人员操作规范权重和操作人员误操作率对应的误差因子，y_is、z_is分别表示为待监测输电线路网络中第i个变电站在预设时间段内第s个变电关联设备对应的操作人员工龄和操作人员误操作率，y_预表示为预设的操作人员参考工龄，z′_允表示为预设的允许操作人员误操作率阈值。

S6、输电线路网络安全系数评估：评估待监测输电线路网络对应的综合输电安全系数，并与预设的输电线路网络输电安全系数阈值进行对比，根据对比分析结果进行对应的处理。

在上述实施例的基础上，所述步骤S6对应的具体步骤包括：

将待监测输电线路网络的输送母线电力输送安全系数ξ、待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内的变电运行稳定权重指数ψⁱ ₁和待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内的设备运行安全权重指数ψⁱ ₂代入输电安全系数分析公式

得到待监测输电线路网络对应的综合输电安全系数Ψ，其中κ₁和κ₂分别表示为预设的输送母线电力输送安全修正因子和变电站运行安全修正因子。

在上述实施例的基础上，所述步骤S6对应的具体步骤还包括：

将待监测输电线路网络对应的综合输电安全系数与预设的输电线路网络输电安全系数阈值进行对比，若待监测输电线路网络对应的综合输电安全系数大于或等于预设的输电线路网络输电安全系数阈值，表明待监测输电线路网络处于安全输电状态，若待监测输电线路网络对应的综合输电安全系数小于预设的输电线路网络输电安全系数阈值，表明待监测输电线路网络处于异常输电状态，则发出预警提醒至输电线路网络管理中心。

在本实施例中，本发明通过获取待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内的设备运行信息，解析得到待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内的变电运行稳定权重指数和设备运行安全权重指数，从而实现对变电站变电运行安全进行多维度、高精度的分析评估，进一步提高变电站的变电稳定性和变电安全性，为后期分析输电线路网络安全提供可靠的参数数据，同时结合待监测输电线路网络的输送母线电力输送安全系数，评估待监测输电线路网络对应的综合输电安全系数，并根据对比分析结果进行对应的处理，从而能够及时对输电线路网络进行有效地针对性处理与防范，保证电力网络的供电安全，满足人们的基本用电需求，进一步促进电力网络的发展。

以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种电力网络安全监测分析方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、输电线路网络划分：获取待监测输电线路网络中各变电站的位置，对待监测输电线路网络中各变电站进行编号，并统计待监测输电线路网络中各变电站之间的输送母线，对待监测输电线路网络中各输送母线进行编号；

S2、输送母线输电参数检测：检测待监测输电线路网络中各输送母线在预设时间段内的输电参数，其中输电参数包括首端输电参数和末端输电参数；

S3、输送母线电力输送安全指数分析：对待监测输电线路网络中各输送母线在预设时间段内的输电参数进行解析，分析待监测输电线路网络的输送母线电力输送安全系数；

S4、变电站设备运行信息获取：获取待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内的设备运行信息，其中设备运行信息包括设备变电运行数据信息和设备运行状态信息；

S5、变电站设备运行信息解析：对待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内的设备运行信息进行解析，得到待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内的变电运行稳定权重指数和设备运行安全权重指数；

S6、输电线路网络安全系数评估：评估待监测输电线路网络对应的综合输电安全系数，并与预设的输电线路网络输电安全系数阈值进行对比，根据对比分析结果进行对应的处理。

2.根据权利要求1所述的一种电力网络安全监测分析方法，其特征在于：所述步骤S1对应的具体步骤如下：

获取待监测输电线路网络中各变电站的位置，并对待监测输电线路网络中各变电站按照预设的位置排列顺序依次进行编号，将待监测输电线路网络中各变电站依次编号为1,2,...,i,...,n，同时根据待监测输电线路中各变电站的位置，获取待监测输电线路网络中各变电站之间的输送母线，统计待监测输电线路网络中各输送母线，并将待监测输电线路网络中各输送母线按照预设的顺序依次编号为1,2,...,j,...,m。

3.根据权利要求2所述的一种电力网络安全监测分析方法，其特征在于：所述步骤S2中检测待监测输电线路网络中各输送母线在预设时间段内的输电参数，具体包括：

将待监测输电线路网络中各输送母线对应端点沿电力输送方向依次记为首端和末端，分别检测待监测输电线路网络中各输送母线在预设时间段的首端输电参数和末端输电参数，统计待监测输电线路网络中各输送母线在预设时间段的首端传输电能、各采集时间点对应首端电压、各采集时间点对应首端频率和各采集时间点对应首端相位，将其分别标记为p_ja′、p_ja^r ₁、p_ja^r ₂、p_ja^r ₃，j＝1,2,...,m，j表示为第j个输送母线的编号，r＝1,2,...,u，r表示为预设时间段内第r个采集时间的编号；

统计待监测输电线路网络中各输送母线在预设时间段的末端传输电能、各采集时间点对应末端电压、各采集时间点对应末端频率和各采集时间点对应末端相位，将其分别标记为p_jb′、p_jb^r ₁、p_jb^r ₂、p_jb^r ₃。

4.根据权利要求3所述的一种电力网络安全监测分析方法，其特征在于：所述步骤S3中分析待监测输电线路网络的输送母线电力输送安全系数，具体分析为：

提取电力网络数据存储数据库中存储的待监测输电线路网络中各输送母线对应单位长度的标准电能损耗率和各输送母线的标准输电长度，将其分别标记为k_j和L_j，并提取待监测输电线路网络中各输送母线在预设时间段的首端传输电能和末端传输电能，解析得到待监测输电线路网络中各输送母线在预设时间段的电能传输损耗比例指数，将其标记为φ^j ₁；

将待监测输电线路网络中各输送母线在预设时间段内各采集时间点对应首端电压p_ja^r ₁、首端频率p_ja^r ₂和首端相位p_ja^r ₃代入公式

，得到待监测输电线路网络中各输送母线在预设时间段的首端电力输送稳定比例指数φ^j ₂，其中δ₁、δ₂、δ₃分别表示为预设的输送母线在输电过程中电压稳定权重因子、频率稳定权重因子、相位稳定权重因子，δ₁+δ₂+δ₃＝1，u表示为预设时间段内采集时间点数量；

同理，根据待监测输电线路网络中各输送母线在预设时间段的首端电力输送稳定比例指数分析方式，得到待监测输电线路网络中各输送母线在预设时间段的末端电力输送稳定比例指数φ^j ₃；

分析待监测输电线路网络的输送母线电力输送安全系数

其中γ₁和γ₂分别表示为预设的电能传输损耗比例影响因子和电力输送稳定比例影响因子，e表示为自然常数。

5.根据权利要求2所述的一种电力网络安全监测分析方法，其特征在于：所述步骤S4中获取待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内的设备运行信息，具体包括：

对待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内的设备变电运行数据信息进行检测，得到待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内各采集时间点对应各变压器的输入电压和变电输出电压，将其中分别标记为Q_irV^f ₁和Q_irV^f ₂，i＝1,2,...,n，i表示为第i个变电站的编号，f＝1,2,...,g，f表示为第f个变压器的编号；

获取待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内的设备运行日志，提取待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内的设备运行状态信息，其中设备运行状态信息包括各变电关联设备对应的运行故障次数、运行故障持续时长和操作人员信息。

6.根据权利要求5所述的一种电力网络安全监测分析方法，其特征在于：所述步骤S5中待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内的变电运行稳定权重指数获得方式为：

获取待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内各采集时间点对应各变压器的型号，并提取电力网络数据存储数据库中存储的各型号变压器对应的额定输入电压和额定变电输出电压，筛选得到待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内各采集时间点对应各变压器的额定输入电压和额定变电输出电压；

根据待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内各采集时间点对应各变压器的输入电压和变电输出电压，解析得到待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内的变电运行稳定权重指数

其中ψⁱ ₁表示为待监测输电线路网络中第i个变电站在预设时间段内的变电运行稳定权重指数，ε₁和ε₂分别表示为预设的变压器输入电压稳定影响因子和变压器输出电压稳定影响因子，ΔV₁和ΔV₂分别表示为预设的变压器输入电压允许误差值和变压器输出电压允许误差值，Q_irV^f _额1和Q_irV^f _额2分别表示为待监测输电线路网络中第i个变电站在预设时间段内第r个采集时间点对应第f个变压器的额定输入电压和额定变电输出电压。

7.根据权利要求6所述的一种电力网络安全监测分析方法，其特征在于：所述步骤S5中待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内的设备运行安全权重指数获得方式为：

根据待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内各变电关联设备对应的运行故障次数和运行故障持续时长，解析得到待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内各变电关联设备的运行安全影响比例指数，将其标记为

其中s＝1,2,...,d,s表示为第s个变电关联设备的编号；

根据待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内各变电关联设备对应的操作人员信息，得到待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内各变电关联设备对应的操作人员工龄、操作人员专业技能等级和操作人员误操作率，解析得到待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内各变电关联设备的人员操作安全影响比例指数，将其标记为

将待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内各变电关联设备的运行安全影响比例指数

和人员操作安全影响比例指数

代入公式

得到待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内的设备运行安全权重指数ψⁱ ₂，其中η₁、η₂分别表示为预设的设备运行安全影响补偿因子和人员操作安全影响补偿因子。

8.根据权利要求7所述的一种电力网络安全监测分析方法，其特征在于：所述步骤S6对应的具体步骤包括：

将待监测输电线路网络的输送母线电力输送安全系数ξ、待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内的变电运行稳定权重指数ψⁱ ₁和待监测输电线路网络中各变电站在预设时间段内的设备运行安全权重指数ψⁱ ₂代入输电安全系数分析公式

得到待监测输电线路网络对应的综合输电安全系数Ψ，其中κ₁和κ₂分别表示为预设的输送母线电力输送安全修正因子和变电站运行安全修正因子。

9.根据权利要求1所述的一种电力网络安全监测分析方法，其特征在于：所述步骤S6对应的具体步骤还包括：

将待监测输电线路网络对应的综合输电安全系数与预设的输电线路网络输电安全系数阈值进行对比，若待监测输电线路网络对应的综合输电安全系数大于或等于预设的输电线路网络输电安全系数阈值，表明待监测输电线路网络处于安全输电状态，若待监测输电线路网络对应的综合输电安全系数小于预设的输电线路网络输电安全系数阈值，表明待监测输电线路网络处于异常输电状态，则发出预警提醒至输电线路网络管理中心。

Images