[發(fā)明專利]一種臺(tái)風(fēng)場景下的配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910849231.2
• 申請(qǐng)日: 2019-09-09
• 公開（公告）號(hào): CN110826842A
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 穆云飛;李琳;賈宏杰;余曉丹;殷自力;張功林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué);國網(wǎng)福建省電力有限公司
• 主分類號(hào): G06Q10/06
• 分類號(hào): G06Q10/06;G06Q50/06;G06F30/20;G06Q10/04
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 杜文茹

一種臺(tái)風(fēng)場景下的配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)控制方法，首先，考慮到臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)誤差，以區(qū)間形式給出臺(tái)風(fēng)的風(fēng)速；通過蒙特卡羅抽樣過程，采用區(qū)間分析方法獲得臺(tái)風(fēng)登陸前配電網(wǎng)負(fù)荷損失和經(jīng)濟(jì)損失，其中電桿的故障率由臺(tái)風(fēng)風(fēng)速與電桿強(qiáng)度之間的關(guān)系決定并考慮到電桿的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)；其次，考慮到線路的故障頻率及負(fù)荷重要程度，基于層次分析法對(duì)架空線路的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行識(shí)別；最后，給出多步驟應(yīng)急物資分配方法，根據(jù)臺(tái)風(fēng)前24小時(shí)和72小時(shí)的實(shí)時(shí)薄弱環(huán)節(jié)定位結(jié)果分配應(yīng)急物資。本發(fā)明可以使應(yīng)急物資得到更有效匹配，進(jìn)一步降低臺(tái)風(fēng)過境后配電網(wǎng)的負(fù)荷損失及經(jīng)濟(jì)損失，對(duì)沿海地區(qū)防風(fēng)抗臺(tái)工作具有一定的指導(dǎo)意義和理論參考價(jià)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)控制方法。特別是涉及一種臺(tái)風(fēng)場景下的配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)控制方法。

背景技術(shù)

近年來，頻繁發(fā)生的臺(tái)風(fēng)災(zāi)害嚴(yán)重影響了電力系統(tǒng)的安全。例如，2006年，臺(tái)風(fēng)“桑美”登陸溫州，最大風(fēng)速達(dá)68m/s，直接經(jīng)濟(jì)損失22.9億元，約510條電力線路發(fā)生故障，超過10000基電桿倒桿^[1]；2013年，臺(tái)風(fēng)“海燕”在菲律賓登陸^[2]，造成多個(gè)省市的大規(guī)模停電事故；2018年，臺(tái)風(fēng)“Chebi”登陸日本，約21.8億用戶停電。在上述臺(tái)風(fēng)災(zāi)害中，配電網(wǎng)損失幾乎無一例外地占據(jù)了電力系統(tǒng)損失中的大多數(shù)^[3]，承受著巨大的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)^[4]。根據(jù)歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)^[5]，臺(tái)風(fēng)災(zāi)害造成配電網(wǎng)停電的主要原因是混凝土電桿倒桿、斷桿，這一現(xiàn)象在欠發(fā)達(dá)地區(qū)尤為突出^[6]。由于目前配電網(wǎng)的最大設(shè)計(jì)風(fēng)速遠(yuǎn)低于臺(tái)風(fēng)風(fēng)速，電桿故障成為導(dǎo)致配電網(wǎng)停電的主要原因，應(yīng)給與高度重視^[7]。另一方面，配電網(wǎng)中含有大量混凝土電桿，而臺(tái)風(fēng)登陸前，為配電網(wǎng)預(yù)留的應(yīng)急物資通常是有限的，且分配應(yīng)急物資的可用時(shí)間嚴(yán)重不足。基于此，如何合理分配有限的應(yīng)急物資，以最大程度的減少臺(tái)風(fēng)災(zāi)害期間的負(fù)荷損失，成為電力公司亟需解決的問題。目前，電力公司缺乏確定臺(tái)風(fēng)登陸前對(duì)配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估及對(duì)薄弱環(huán)節(jié)的定位方法。

近年來，針對(duì)電力系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估已經(jīng)有一些研究。文獻(xiàn)[8]針對(duì)配電網(wǎng)資產(chǎn)管理，提出一種基于生命周期成本(LCC)模型的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，其中包括風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估程序、LCC計(jì)算模型和決策方法。文獻(xiàn)[9]將系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估相結(jié)合，構(gòu)建了一個(gè)多層次、多目標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)，詳細(xì)分析了風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估理論、實(shí)施步驟和風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)。文獻(xiàn)[10]提出了臺(tái)風(fēng)災(zāi)害下的定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估框架，該框架考慮了臺(tái)風(fēng)對(duì)電力系統(tǒng)的空間和時(shí)間影響。文獻(xiàn)[11] 中提出了一種運(yùn)用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估算法來評(píng)估配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的方法，為調(diào)度員提供了最佳的風(fēng)險(xiǎn)緩解控制策略。文獻(xiàn)[12]提出了一種基于多維分析的配電網(wǎng)可靠性薄弱環(huán)節(jié)挖掘的實(shí)用方法，為運(yùn)營人員和管理層提供了運(yùn)行建議和決策依據(jù)。通過靈敏度分析，文獻(xiàn)[13]提出了一種配電網(wǎng)薄弱環(huán)節(jié)定位和提升方法。在傳統(tǒng)的降低風(fēng)險(xiǎn)步驟中，有限的應(yīng)急物資通常在臺(tái)風(fēng)著陸前分配給與較重要負(fù)荷相連的線路，在一定程度上忽略了線路的故障率。

基于此，臺(tái)風(fēng)登陸前的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估還需要進(jìn)一步改進(jìn)與完善。一方面，在情景設(shè)定中，臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)誤差以及臺(tái)風(fēng)過程對(duì)配電網(wǎng)設(shè)施的影響需進(jìn)一步進(jìn)行研究；另一方面，臺(tái)風(fēng)情景下的薄弱環(huán)節(jié)識(shí)別模型缺乏研究，對(duì)有限救災(zāi)物資的分配方案難以與實(shí)時(shí)臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)信息相結(jié)合。

隨著臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)有的臺(tái)風(fēng)研究為描述臺(tái)風(fēng)襲擊過程奠定了一定基礎(chǔ)。文獻(xiàn) [14]建立了一個(gè)參數(shù)模型來描述在固定參考系中的風(fēng)場不對(duì)稱性及颶風(fēng)。文獻(xiàn)[15]建立了適用于梯度層和邊界層的臺(tái)風(fēng)速度場模型，考慮了多場參數(shù)相關(guān)性和地形效應(yīng)。文獻(xiàn)[16]在臺(tái)風(fēng)模擬中使用的Batts模型被用于美國沿海地區(qū)建筑物防風(fēng)等級(jí)的設(shè)計(jì)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種能夠進(jìn)一步降低臺(tái)風(fēng)過境后配電網(wǎng)的負(fù)荷損失及經(jīng)濟(jì)損失的臺(tái)風(fēng)場景下的配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)控制方法。