一種城市配電網(wǎng)運(yùn)行方式的風(fēng)險(xiǎn)等級評估方法及其系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及配電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行特性分析技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于多維數(shù)據(jù) 的城市配電網(wǎng)運(yùn)行方式的風(fēng)險(xiǎn)等級評估方法及其系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行一直是電力建設(shè)的最終目標(biāo)，配電網(wǎng)作為連接輸電網(wǎng)與用戶 的重要環(huán)節(jié)，其運(yùn)行安全性對整個(gè)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。因此，對配電網(wǎng)的安全性 進(jìn)行評估，有利于對電網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行改進(jìn)措施以提高供電可靠性。其中，配電網(wǎng)的風(fēng)險(xiǎn) 評估是電力系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評估的一個(gè)重要分支，其是針對電網(wǎng)運(yùn)行過程中的各種不確定因素， 進(jìn)行電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)以及潛在威脅的等級的分類與評估。
[0003] 目前，城市配電網(wǎng)的風(fēng)險(xiǎn)評估主要包括基于可靠性的風(fēng)險(xiǎn)評估和基于風(fēng)險(xiǎn)管理的 風(fēng)險(xiǎn)評估兩種主要方式。從最基本的三道防線出發(fā)，到系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評估的各項(xiàng)指標(biāo)建立完善， 配電網(wǎng)的風(fēng)險(xiǎn)評估對保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行意義非凡。傳統(tǒng)的可靠性評估更加關(guān)注發(fā)生故 障的概率，而忽略了故障的嚴(yán)重程度及其影響范圍，不能滿足對系統(tǒng)進(jìn)行安全穩(wěn)定運(yùn)行分 析的需要。風(fēng)險(xiǎn)評估同時(shí)考慮了故障的后果和其發(fā)生的概率，對指導(dǎo)系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行有 很大的指導(dǎo)意義。作為配電網(wǎng)安全分析的重要環(huán)節(jié)，風(fēng)險(xiǎn)評估包括年度配網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評估與配 網(wǎng)檢修風(fēng)險(xiǎn)評估兩方面內(nèi)容?，F(xiàn)有的配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評估存在以下問題：
[0004] (1)風(fēng)險(xiǎn)評估與供電可靠性的區(qū)別和聯(lián)系不夠明確。可靠性僅從概率角度評估，沒 有考慮故障的影響范圍和后果嚴(yán)重程度?？煽啃允蔷C合所有故障來計(jì)算系統(tǒng)失電概率，而 風(fēng)險(xiǎn)評估是對故障進(jìn)行分類并進(jìn)行等級評估。
[0005] (2)對影響評估結(jié)果的風(fēng)險(xiǎn)因素考慮不夠全面，導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)評估不夠準(zhǔn)確。風(fēng)險(xiǎn)評估 中后果和概率都要求盡可能準(zhǔn)確，影響這兩個(gè)方面的因素包括線路狀態(tài)，設(shè)備情況和天氣 等多種多樣，盡管影響的程度不同，但忽略任何一種可能存在的因素都會對評估結(jié)果造成 影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種基于多維數(shù)據(jù)的城市配電網(wǎng)運(yùn)行方式的 風(fēng)險(xiǎn)等級評估方法及其系統(tǒng)，以使評估結(jié)果更加準(zhǔn)確。
[0007] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
[0008] 提供一種城市配電網(wǎng)運(yùn)行方式的風(fēng)險(xiǎn)等級評估方法，包括步驟：
[0009]按維數(shù)輸入所有歷史數(shù)據(jù)以建立風(fēng)險(xiǎn)評估數(shù)據(jù)庫；
[0010] 對風(fēng)險(xiǎn)評估數(shù)據(jù)庫中的不同維數(shù)的所有歷史數(shù)據(jù)之間進(jìn)行相關(guān)性分析，以生成相 關(guān)性系數(shù)表；
[0011] 根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評估數(shù)據(jù)庫及相關(guān)性系數(shù)表評估風(fēng)險(xiǎn)等級。
[0012] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的方法先按維數(shù)所有歷史數(shù)據(jù)以建立風(fēng)險(xiǎn)評估數(shù)據(jù)庫， 再對不同維數(shù)的所有歷史數(shù)據(jù)之間進(jìn)行相關(guān)性分析，以生成相關(guān)性系數(shù)表，最后根據(jù)風(fēng)險(xiǎn) 評估數(shù)據(jù)庫及相關(guān)性系數(shù)表評估風(fēng)險(xiǎn)等級；即，本發(fā)明的方法建立了包括多維歷史數(shù)據(jù)的 數(shù)據(jù)庫，并結(jié)合多維歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行了相關(guān)性分析，最后根據(jù)數(shù)據(jù)庫及相關(guān)性分析的結(jié)果進(jìn) 行風(fēng)險(xiǎn)等級的評估，綜合多個(gè)方面的因素(多維歷史數(shù)據(jù)中包括故障信息及其影響因素)實(shí) 現(xiàn)了對配電網(wǎng)運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)評估，使得評估結(jié)果更加準(zhǔn)確。
[0013] 相應(yīng)地，本發(fā)明還提供了一種城市配電網(wǎng)運(yùn)行方式的風(fēng)險(xiǎn)等級評估系統(tǒng)，包括：
[0014] 建立模塊，用于按維數(shù)輸入所有歷史數(shù)據(jù)以建立風(fēng)險(xiǎn)評估數(shù)據(jù)庫；
[0015] 分析模塊，用于對風(fēng)險(xiǎn)評估數(shù)據(jù)庫中的不同維數(shù)的所有歷史數(shù)據(jù)之間進(jìn)行相關(guān)性 分析，以生成相關(guān)性系數(shù)表;以及
[0016] 評估模塊，用于根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評估數(shù)據(jù)庫及相關(guān)性系數(shù)表評估風(fēng)險(xiǎn)等級。
【附圖說明】
[0017] 圖1為本發(fā)明城市配電網(wǎng)運(yùn)行方式的風(fēng)險(xiǎn)等級評估方法的主流程圖。
[0018] 圖2為圖1中步驟S102的子流程圖。
[0019]圖3為圖1中步驟S103的子流程圖。
[0020] 圖4為本發(fā)明城市配電網(wǎng)運(yùn)行方式的風(fēng)險(xiǎn)等級評估系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 現(xiàn)在參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例，附圖中類似的元件標(biāo)號代表類似的元件。
[0022] 2.請參考圖1，本發(fā)明的城市配電網(wǎng)運(yùn)行方式的風(fēng)險(xiǎn)等級評估方法，包括如下步 驟：
[0023] S101，按維數(shù)輸入所有歷史數(shù)據(jù)以建立風(fēng)險(xiǎn)評估數(shù)據(jù)庫;具體地，收集包括故障信 息和影響因素的所有歷史數(shù)據(jù);其中，故障信息包括對每一次發(fā)生故障的故障類別，設(shè)備類 型及后果嚴(yán)重程度，影響因素包括每一次故障發(fā)生的社會影響因素，負(fù)荷重要性因素，正常 工況故障發(fā)生概率值，天氣影響因數(shù)，設(shè)備缺陷影響因數(shù)，檢修管理因數(shù)，檢修時(shí)間因數(shù)，現(xiàn) 場施工因數(shù)及控制措施因數(shù)等。因此，所建立的數(shù)據(jù)庫包含了多維歷史數(shù)據(jù)。
[0024] S102,對風(fēng)險(xiǎn)評估數(shù)據(jù)庫中的不同維數(shù)的所有歷史數(shù)據(jù)之間進(jìn)行相關(guān)性分析，以 生成相關(guān)性系數(shù)表;在此需要說明的是，天氣因素對風(fēng)險(xiǎn)等級的影響只有在線路故障這類 情況下才會體現(xiàn)出來，根據(jù)故障類別的不同，各個(gè)影響因素對配電網(wǎng)的風(fēng)險(xiǎn)等級影響系數(shù) 不同。
[0025] S103,根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評估數(shù)據(jù)庫及相關(guān)性系數(shù)表評估風(fēng)險(xiǎn)等級。
[0026] 具體地，請參考圖2,步驟S102包括：
[0027] S1021，根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行特性進(jìn)行分類，生成一個(gè)基本的、概括的相關(guān)性聯(lián)系。
[0028] S1022,按故障類別對風(fēng)險(xiǎn)評估數(shù)據(jù)庫中的所有歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分類。
[0029] S1023,分別計(jì)算分類后的每類故障中各所述影響因素對風(fēng)險(xiǎn)等級的相關(guān)系數(shù);在 此需要說明的是，相關(guān)性系數(shù)的計(jì)算公式為：
[0030]
[0031]本文中若兩者不相關(guān)，不能直接把相關(guān)系數(shù)0代入公式，因此，計(jì)算公式中相關(guān)系 數(shù)需要在原來基礎(chǔ)上加1，即V =r+l。
[0032] S1024,根據(jù)故障類別、影響因素及相關(guān)系數(shù)生成相關(guān)性系數(shù)表，如表1所示：
[0033] 表1:
[0034]
[0036] 具體地，請參考圖3,步驟S103包括：
[0037] S1031，輸入所有歷史數(shù)據(jù)。
[0038] S1032，確定風(fēng)險(xiǎn)評估數(shù)據(jù)庫中需評估的故障設(shè)備及故障類別；例如，確定需要進(jìn) 行風(fēng)險(xiǎn)評估的設(shè)備為發(fā)電機(jī)、故障類別為1.3。
[0039] S1033,根據(jù)故障類別搜索所述相關(guān)性系數(shù)表中，以得到各影響因素對故障類別的 多個(gè)相關(guān)性系數(shù);例如，搜索相關(guān)性系數(shù)表(表1)，得到發(fā)電機(jī)故障類別為1.3的各影響因素 的相關(guān)性系數(shù)分別為:天氣因素1、設(shè)備缺陷因素1.5、檢修管理因素1.1、檢修時(shí)間因素1.5、 現(xiàn)場施工因素1、社會影響因素1及負(fù)荷重要性因素1。
[0040] S1034,根據(jù)多個(gè)相關(guān)性系數(shù)修正風(fēng)險(xiǎn)評估公式D'iVD，其中，D為原風(fēng)險(xiǎn)值，V為 修正系數(shù)，V為風(fēng)險(xiǎn)修正值。
[0041] S1035,查詢分值表以得到各影響因素的分值;其中，分值表包括如下表2至表8: [0042]表2:設(shè)備類型因數(shù)
[0043]
[0044] 其中，同桿并架雙回線長度按單回線長度考慮。如考慮不同設(shè)備類型因數(shù)時(shí)，取分 值高的設(shè)備類型。
[0045] 表3:故障類別因數(shù)
[0046]
[0047] 其中，故障類別按《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則》要求選取。評估電網(wǎng)基準(zhǔn)風(fēng)險(xiǎn)需考慮 第一類、第二類和第三類故障。評估基于問題的風(fēng)險(xiǎn)僅考慮第一類和第二類故障。
[0048] 表4:天氣影響因數(shù)
[0049]
?0050?~~其中，本部分依據(jù)新版氣象災(zāi)害預(yù)警信號，僅選取其較為嚴(yán)重的黃色、橙色、紅色胃 預(yù)警等級；臺風(fēng):黃色預(yù)警取1~2、橙色預(yù)警取2~3、紅色預(yù)警取3~4;雷雨大風(fēng):黃色預(yù)警 取1~1.2、橙色預(yù)警取1.2~1.5、紅色預(yù)警取1.5~2;森林火險(xiǎn):橙色預(yù)警取1~1.2，紅色預(yù) 警取1~1.5;高溫:橙色預(yù)警取1.1，紅色預(yù)警取1.2;大霧:橙色預(yù)警取1.1，紅色預(yù)警取1.2; 結(jié)冰:視天氣情況和線路覆冰情況取值。
[0051] 表5:設(shè)備缺陷因數(shù)
[0052]
[0053]^其中，可依據(jù)各省缺陷管理規(guī)定或設(shè)備狀態(tài)評價(jià)的規(guī)定對設(shè)備進(jìn)行分類、取值。^ [0054] 表6:檢修管理因數(shù)
[0055]
[0056] 表7:檢修時(shí)間因數(shù)
[0057]
[0058] 表8:現(xiàn)場施工因數(shù)
[0059]
[ΟΟ?Ο] S1036,根據(jù)分值及分值計(jì)算公式計(jì)算總風(fēng)險(xiǎn)值，其中分值計(jì)算公式為：
[0061 ]概率值=(設(shè)備類型因數(shù)）X (故障類別因數(shù)）X (歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)因數(shù)）X (天氣影響 因數(shù)）X (設(shè)備缺陷影響因數(shù)）X (檢修管理因數(shù)）X (檢修時(shí)間因數(shù)）X (現(xiàn)場施工因數(shù)）X (控制措施因數(shù)）；
[0062] S1037,根據(jù)總風(fēng)險(xiǎn)值評估風(fēng)險(xiǎn)等級。
[0063]需要說明的是，上述步驟S1031至S1037中僅是對一種故障進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)評估，實(shí)際 工作中需要對風(fēng)險(xiǎn)評估數(shù)據(jù)庫中全部的故障進(jìn)行分析，由于對其余故障的分析原理及步驟 與上述類似，故在此不再贅述。
[0064]此外，還需要說明的是，在本發(fā)明方法中，歷史數(shù)據(jù)中的后果嚴(yán)重程度主要考慮事 故損失負(fù)荷情況以及區(qū)域負(fù)荷的重要程度，數(shù)據(jù)分三個(gè)維度來計(jì)算，分別是后果嚴(yán)重程度、 社會影響因素和負(fù)荷重要性