[發明專利]一種基于氣象預測和風險評估的電網線路重要度評估方法

有效

• 申請號: 201710711902.X
• 申請日: 2017-08-17
• 公開（公告）號: CN107633320B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 李惠松;林鴻基;葉曉君;林冠強;莫天文;趙昱宣;文福拴;林振智
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司惠州供電局;浙江大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

本發明公開了一種基于氣象預測和風險評估的電網線路重要度評估方法。先確定臺風天氣下線路的故障集；接著建立臺風有效風速模型，并構建了描述臺風有效風速對線路故障概率影響的數學模型，進而確定故障集中每個故障的發生概率；然后，提出了系統失負荷比例、系統線路負載率和系統電壓偏移3個后果嚴重度衡量指標，在此基礎上提出后果嚴重度綜合指標；最后，結合事故的發生概率定義線路的單一故障風險、多重故障風險和連鎖故障風險，并給出利用三角雷達圖表征線路綜合風險的方法。本發明可以實時、有效地根據電網參數和臺風氣象預報數據識別出區域電網的關鍵線路，使得在結合氣象條件的電網關鍵線路評估上有滿足實際工程需求的實用評估方法。

技術領域

本發明涉及電力系統應急領域，特別是涉及一種臺風天氣下區域電網線路重要度評估方法。

背景技術

近年來，國內外頻頻發生的電力系統大停電事故給各個國家造成了巨大的經濟損失和嚴重的社會影響。這些事故為電力系統的安全穩定運行敲響了警鐘，也對電網的可靠運行提出了更高的要求。目前對于電力系統可靠性的分析多采用確定性分析的方法。確定性分析方法通過分析在各種預想故障下電力系統能否繼續穩定運行，來評估電力系統在一段較長時間里的性能，最常用的方法是檢驗電網是否符合“N-1”原則。然而，在極端災害天氣的影響下，架設在室外的架空線路因為大風、強降雨、覆冰等原因失效的概率將極大提高，因此在極端災害天氣影響期間，失去兩個或者多個元件的概率也將難以忽略。同時，也必須加以考慮失去數條關鍵線路而導致大規模連鎖故障發生的可能。此時，傳統的“N-1”原則將難以滿足可靠性分析的需求。綜上，在極端天氣來臨之前，利用氣象預報數據以及電網的相關參數識別出電網中的關鍵線路，有針對性地對其進行重點保護并適當調整電網的運行方式，對提高電力系統的抗災性能、降低大規模停電事故的發生概率有十分重要的意義。

風險理論是考慮系統不確定因素，將導致災害的可能性和這種災害的嚴重度相結合的理論。電力系統風險評估的目的是能使運行人員根據系統的運行狀態檢查出可能發生的事故對系統的災害，從而采取適當的安全措施。通常來說，電力系統的風險指標是通過在某一特定時間，對所有元件求取它們的故障可能性與故障后果嚴重度的乘積之和來確定的。風險指標能定量地分析災害的可能性和嚴重性這兩個決定系統可靠性的因素，從而比較全面地反映災害引起的事故對整個電力系統的影響。

現有的研究較少考慮事故發生的概率，常以線路故障后系統某方面性能的惡化程度作為指標來識別電網的關鍵線路。即使在評估時考慮了元件發生故障的概率，所用概率或源于歷史統計數據，或假設其符合一定的概率分布(如泊松分布)，并沒有將災害天氣的因素考慮在內。進一步地，即使考慮了災害天氣對元件故障概率的影響，考慮的角度也著重于系統年均風險期望值。這些評估評估方法都是在較長時間范圍(數年甚至數十年)內對系統內的關鍵線路進行識別，識別結果對于電力系統建設規劃、長期運行可靠性分析而言是合適的，但是如果將分析的時間范圍縮短至災害天氣影響期間(幾小時至數十小時)，上述方法便難以繼續勝任。同時，盡管目前對于災害天氣已提出多種數學模型進行近似表示，也有研究在考慮短時間內災害天氣因素的基礎上對電網進行整體風險評估，但是仍少見研究利用風險理論來識別災害天氣下電網中的關鍵線路，亦即對電網中線路的重要度進行評估并排序。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種基于氣象預測和風險評估，通過對關鍵線路的重要度進行排序的電網關鍵線路評估方法。為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種基于氣象預測和風險評估的電網線路重要度評估方法，其特征在于包含如下步驟：

步驟1.輸入電力系統拓撲結構、線路參數、節點參數和各節點的坐標；

步驟2.從氣象預報中獲得臺風的風速、路徑、中心移動速度和過境時間等參數，確定臺風在線路上有效風速計算公式中的各個參數；

步驟3.計算每條輸電線路的故障概率；