基于lcc的變電站主接線風(fēng)險評估方法
【專利摘要】一種基于LCC的變電站主接線風(fēng)險評估方法，它在建立變電站元件Petri網(wǎng)模型的基礎(chǔ)上，利用Petri網(wǎng)的基本方程確定系統(tǒng)狀態(tài)并計算相應(yīng)概率，進(jìn)而求得每個負(fù)荷點的負(fù)荷消減概率、期望缺供電力和期望斷供成本三個風(fēng)險指標(biāo)，并根據(jù)每個負(fù)荷點的風(fēng)險指標(biāo)對接線方式進(jìn)行評估。本發(fā)明利用Petri網(wǎng)的方法求得每個負(fù)荷點的風(fēng)險指標(biāo)，在風(fēng)險評估過程中既考慮了元件可能發(fā)生的四種狀態(tài)，同時又考慮了斷路器的拒動現(xiàn)象，大大提高了風(fēng)險評估好準(zhǔn)確性。利用本發(fā)明對變電站主接線進(jìn)行風(fēng)險評估，可以幫助設(shè)計人員選擇最優(yōu)接線方案，達(dá)到風(fēng)險最小、效益最大的設(shè)計目標(biāo)。
【專利說明】基于LCC的變電站主接線風(fēng)險評估方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種基于LCC (Life Cycle Cost,全生命周期成本）的變電站主接線 的風(fēng)險評估方法，屬于輸配電【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 變電站是發(fā)電機組與輸電系統(tǒng)之間或輸電系統(tǒng)與配電系統(tǒng)之間的連接部分，擔(dān)負(fù) 著從輸電網(wǎng)到各個負(fù)荷區(qū)的供電任務(wù)。變電站的經(jīng)濟(jì)、安全、可靠運行與其電能質(zhì)量及供電 可靠性有著緊密的聯(lián)系。所以，變電站主接線（即由變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、母線及其它 設(shè)備，按一定的電氣順序連接的，用于匯集和分配電能的電路）的連接方式在變電站設(shè)計方 案中顯得尤為重要。
[0003] 對變電站主接線的風(fēng)險進(jìn)行合理、準(zhǔn)確評估，有利于設(shè)計方案的優(yōu)化?，F(xiàn)有的一些 風(fēng)險評估方法大部分只考慮了方案的可靠性，而并未考慮輸配電系統(tǒng)在全壽命周期過程中 的運行成本是否最低，因而無法指導(dǎo)設(shè)計人員選擇正確的設(shè)計方案，以達(dá)到風(fēng)險最小、效益 最大的目標(biāo)，不利于企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。因此，尋找一種合理的變電站主接線風(fēng)險評估方法就 成為有關(guān)技術(shù)人員所面臨的課題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)之弊端，提供一種基于LCC的變電站主接線風(fēng)險 評估方法，以指導(dǎo)設(shè)計人員確定最優(yōu)接線方案，達(dá)到風(fēng)險最小、效益最大的設(shè)計目標(biāo)。
[0005] 本發(fā)明所述問題是以下述技術(shù)方案實現(xiàn)的： 一種基于LCC的變電站主接線風(fēng)險評估方法，所述方法在建立變電站元件Petri網(wǎng)模 型的基礎(chǔ)上，利用Petri網(wǎng)的基本方程確定系統(tǒng)狀態(tài)并計算相應(yīng)概率，進(jìn)而求得每個負(fù)荷 點的負(fù)荷消減概率、期望缺供電力和期望斷供成本三個風(fēng)險指標(biāo)，并根據(jù)每個負(fù)荷點的風(fēng) 險指標(biāo)對接線方式進(jìn)行評估，所述方法包括以下步驟： a. 對變電站所有節(jié)點進(jìn)行編號 將一條母線看做一個節(jié)點，設(shè)備有兩個節(jié)點，分別位于設(shè)備兩端，按照從電源點到母線 再到負(fù)荷點的順序，從1開始對變電站所有節(jié)點進(jìn)行編號； b. 建立Petri網(wǎng)模型 建立多個變電站元件集合，每一個集合中只包含一個元件以及與該元件有保護(hù)關(guān)系的 斷路器，根據(jù)每個集合建立相應(yīng)的Petri網(wǎng)模型； c. 求解各個集合的Petri網(wǎng)模型，得到每個元件處于正常運行狀態(tài)、切換狀態(tài)、在修狀 態(tài)和計劃檢修停運狀態(tài)的概率與頻率： 元件處于運行狀態(tài)下的概率

【權(quán)利要求】
1. 一種基于LCC的變電站主接線風(fēng)險評估方法，其特征是，所述方法在建立變電站元 件Petri網(wǎng)模型的基礎(chǔ)上，利用Petri網(wǎng)的基本方程確定系統(tǒng)狀態(tài)并計算相應(yīng)概率，進(jìn)而求 得每個負(fù)荷點的負(fù)荷消減概率、期望缺供電力和期望斷供成本三個風(fēng)險指標(biāo)，并根據(jù)每個 負(fù)荷點的風(fēng)險指標(biāo)對接線方式進(jìn)行評估，所述方法包括以下步驟： a. 對變電站所有節(jié)點進(jìn)行編號 將一條母線看做一個節(jié)點，設(shè)備有兩個節(jié)點，分別位于設(shè)備兩端，按照從電源點到母線 再到負(fù)荷點的順序，從1開始對變電站所有節(jié)點進(jìn)行編號； b. 建立Petri網(wǎng)模型 建立多個變電站元件集合，每一個集合中只包含一個元件以及與該元件有保護(hù)關(guān)系的 斷路器，根據(jù)每個集合建立相應(yīng)的Petri網(wǎng)模型； c. 求解各個集合的Petri網(wǎng)模型，得到每個元件處于正常運行狀態(tài)、切換狀態(tài)、在修狀 態(tài)和計劃檢修停運狀態(tài)的概率與頻率： 元件處于運行狀態(tài)下的概率pO與頻率/〇 :

式中，為成功倒閘切換率，為從計劃檢修到運行的修復(fù)率，，Kr為從在修到運 行的修復(fù)率，為主動失效引起的失效率，為非主動失效引起的失效率； d.用Petri網(wǎng)選擇系統(tǒng)狀態(tài)，只考慮一階、二階失效事件和計劃檢修事件，計算系統(tǒng)狀 態(tài)的概率： ①系統(tǒng)發(fā)生一階失效事件或計劃檢修事件的概率 變壓器失效處于切換狀態(tài)且斷路器工作正常的概率i^1O:
式中，pT1表示變壓器3發(fā)生失效事件處于切換狀態(tài)，Pt表示其他元件正常運行的概 率，分別表示與變壓器有保護(hù)關(guān)系的第i臺斷路器和第j臺發(fā)生拒動事件的概 率； 變壓器失效處于切換狀態(tài)且第i臺斷路器發(fā)生拒動的概率jV1 :
變壓器失效處于在修狀態(tài)的概率1：
② 系統(tǒng)發(fā)生兩階失效事件的概率P:
式中，&分別表示兩個失效事件的概率，％表示兩個失效事件中有相同的斷路 器發(fā)生拒動事件的該斷路器拒動概率； ③ 一階失效事件和計劃檢修事件同時發(fā)生的概率； e. 檢驗電源點和負(fù)荷點之間的連通性 用直接標(biāo)號法進(jìn)行分析，如果一個負(fù)荷點從所有電源點斷開，則這個系統(tǒng)狀態(tài)被認(rèn)為 該負(fù)荷點的失效狀態(tài)，并記錄消減的負(fù)荷； f. 計算每個負(fù)荷點的風(fēng)險指標(biāo)，包括負(fù)荷消減概率PLC、期望缺供電力EENS和期望斷 供成本UEC:
式中，是與負(fù)荷點k相關(guān)的失效狀態(tài)i的概率，％是負(fù)荷點k在所考察期間的平 均負(fù)荷，cPrwe是系統(tǒng)售電價格； g. 根據(jù)每個負(fù)荷點的風(fēng)險指標(biāo)對接線方式進(jìn)行評估，通過統(tǒng)計不同主接線的期望缺供 電力EENS和期望斷供成本UEC，選擇期望斷供成本數(shù)值小的主接線方案。
【文檔編號】G06Q10/04GK104268654SQ201410519197
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年10月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月7日
【發(fā)明者】遲成, 徐巖, 韓平 申請人:華北電力大學(xué)（保定）