[發(fā)明專利]極端山火災(zāi)害下輸電系統(tǒng)的彈性評估方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211265294.1
• 申請日: 2022-10-17
• 公開（公告）號: CN115952880A
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 方超穎;許軍;陳少康;鄭鐘楠;謝文炳;張瑩;程韻初;黃友聰;王曉杰;王瓊
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)福建省電力有限公司;國網(wǎng)福建省電力有限公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/20;G06Q50/06
• 代理公司: 福州元創(chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 丘鴻超;蔡學(xué)俊

1.一種極端山火災(zāi)害下輸電系統(tǒng)的彈性評估方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1：通過山火災(zāi)害的蔓延模型建立輸電線路故障率模型；

步驟S2：基于輸電線路故障率模型利用系統(tǒng)信息熵選取典型故障場景，以確定山火災(zāi)害可能導(dǎo)致的故障場景以及故障規(guī)模；

步驟S3：基于輸電系統(tǒng)災(zāi)中響應(yīng)模型生成系統(tǒng)最優(yōu)削減負(fù)荷；

步驟S4：結(jié)合輸電系統(tǒng)災(zāi)后恢復(fù)模型生成最優(yōu)故障線路修復(fù)路徑以及修復(fù)時間，根據(jù)系統(tǒng)性能情況評估輸電系統(tǒng)彈性指標(biāo)值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的極端山火災(zāi)害下輸電系統(tǒng)的彈性評估方法，其特征在于：

步驟S1具體包括以下步驟：

步驟S11：采用改進(jìn)的Anderson橢圓模型描述山火蔓延范圍：

在無風(fēng)狀態(tài)下，認(rèn)為火場朝各個方向的蔓延速度一致，火場由火點中心向外呈圓形擴散；在有風(fēng)狀態(tài)下，認(rèn)為火場以風(fēng)向為長軸方向，以火點為焦點向外呈橢圓形擴散，據(jù)此山火蔓延范圍方程如下：

式中，v為風(fēng)速；R₀為山火蔓延初始速度，與初始風(fēng)速有關(guān)；Δt為擴散時間；為橢圓火場的形狀系數(shù)；x、y分別為以火點為中心的橢圓的橫縱坐標(biāo)；

設(shè)告警桿塔和火點的連線與最大蔓延速度方向夾角為γ，則該方向山火蔓延速度R_γ為：

步驟S12：建立極端山火災(zāi)害下的線路故障率模型如下：

P＝D_R·D_B·D_F·P_V???(3)

式中：P為山火災(zāi)害下線路故障的綜合概率；D_R為山火跳閘降水因子，僅當(dāng)過去3h內(nèi)統(tǒng)計降水量大于2mm且未來1h內(nèi)的預(yù)測降水量大于1mm時取值為1，否則取值為0；D_B為地表植被因子，當(dāng)火點與輸電線路之間覆蓋植被時取值為1，否則取值為0；D_F為山火蔓延因子，與山火蔓延范圍有關(guān)；P_V為輸電線路發(fā)生閃絡(luò)故障的概率；

步驟S13：計算山火蔓延因子，表征如下：

式中：L_f為火點與告警桿塔間的距離，通過衛(wèi)星辨識的火點經(jīng)緯度坐標(biāo)與告警桿塔坐標(biāo)計算得到；

步驟S14：計算輸電線路閃絡(luò)故障概率，計算公式如下：

式中，U為輸電線路運行的相電壓；U₉₉為輸電線路99％耐受擊穿電壓，U₉₉＝0.756U_jc，U_jc為山火條件下輸電線路對地?fù)舸╇妷骸?/p>

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的極端山火災(zāi)害下輸電系統(tǒng)的彈性評估方法，其特征在于：

步驟S2具體包括以下步驟：

步驟S21：根據(jù)香農(nóng)信息理論中信息熵的概念，故障場景中各輸電線路是否發(fā)生故障構(gòu)成的不確定性事件，其信息熵表示如下：

式中，表示輸電網(wǎng)線路集；p_l,t為t時段輸電線路l的故障率；z_l,t表示t時段線路l是否發(fā)生故障，發(fā)生故障取值為1，否則取值為0；

步驟S22：將系統(tǒng)的總信息熵作為生成故障場景的不確定性預(yù)算，按下式篩選典型故障場景：