一种输电线路风险评估方法
【专利摘要】本发明公开了一种输电线路风险评估方法，属于电力系统风险评估技术领域。本发明在输电线路风险评估问题上，综合考虑了基于状态评价的设备风险值、输电线路过载风险值和静态电压越限风险值，并为各风险值分配了相应的动态权重值，并求取输电线路的综合风险值。本发明能够为安排合理的检修计划提供指导。
【专利说明】
-种输电线路风险评估方法
技术领域
[0001] 本发明属于电力系统风险评估技术领域，具体地说，本发明设及一种输电线路风 险评估方法。
【背景技术】
[0002] 输电线路是电力系统的重要组成部分，其故障不仅影响电网输电能力，还可能引 起电力系统的大规模停电，造成巨大损失。因此，开展考虑故障特性的输电线路风险评估工 作，能为安排合理的输电线路检修计划提供指导方法，有效提高电力系统的安全运行水平， 并降低电力系统的运行维护成本。
[0003] 国家电网公司对输变电设备(含输电线路)风险评估工作进行了规范，风险评估结 合公司设备状态评价工作开展，在设备状态评价的基础上，评估设备出现故障的可能性和 后果的严重程度，确定设备面临的和可能导致的风险。输变电设备的一个故障可能引起多 种损失，资产的损失程度考虑设备损坏、人身安全、供电可靠性和社会影响四个要素。风险 评价W风险值作为指标，综合考虑设备资产、资产损失程度及设备故障发生的概率=者的 作用。其风险模型如式(1)所示。
[0004] Ri 二 AXFXP (1) 式中，^表示资产，/?示资产损失程度(包括设备损坏、人身安全、供电可靠性和社会影 响四个要素的损失程度），/?示设备故障发生的概率，化为设备风险指标值(简称风险值）， W下称化为基于状态评价的风险值，其取值范围为0到100之间(0《化《100)。
[0005] 由式（1)可知，该基于状态评价的风险值没有考虑设备故障特性(如故障后的其它 设备可能出现过载问题等)对设备风险值的影响。
[0006] 在《考虑输电线路故障特性的电网综合风险评价体系》(巫伟南等著，载《电力自动 化设备》2014年6月第34卷第6期129-134页，下称为文献一）中，研究了考虑故障特性的输电 线路风险评估问题，提出了如式(3)所示的风险指标计算公式：
(3) 式中，^表示资产，/?示输电线路故障发生的概率示输电线路故障的损失值，其取 值范围为〇到1(〇《^^《1);化片为输电线路风险值，取值范围为〇到1〇(〇《化片《1〇)。
[0007] 基于式（3)，文献一提出了四种故障特性的风险指标：广义负荷损失风险指标7? U化)、潜在连锁故障风险指标W晰F)、电压越限风险指标M nm)、系统稳定指数风险指标W (WS)。文献一并给出了M 1?)nm)WS)的详细定义和计算步骤。即为求取每 一风险指标值，首先求取相应的输电线路故障损失值广义负荷损失值、潜在连锁故障 损失值^%^、电压越限损失值^^、系统稳定损失值^^5，再根据式（3)即可计算出的^^)、7? 的值。针对每个风险指标值乘W不同的常数权重值，再求和后，即可得 到考虑故障特性的输电线路风险值。
[000引但是，文献一提出的风险指标也存在W下缺陷:风险指标的计算过程繁琐，且所需 的输入数据中包括难^获得的信息:如计算潜在连锁故障损失值^%麻1'需要"因线路故障而 面临保护误动作风险的负载率口槛值"，而计算电压越限损失值nm时需要"故障持续时间" 等信息，故难W应用于实际电力系统。
[0009] 在《基于层次变权的多信息决策》(李德清等著，载《系统工程学报》2004年3月第19 卷第3期258-263页，下称文献二）中，提出了一种基于层次变权的方法（W下简称层次变权 法)来解决多信息影响下各个信息权重选取的问题。层次变权法根据因素的具体状态值的 变化动态地变换各个因素的权重，使得各个因素得W分配到合理的权重，进而为决策管理 提供一定的支持。下面具体介绍层次变权法的工作原理。
[0010] 设每一因素 J =1…?所对应的状态值为x/Xj〉0);层次变权法根据下式为每一Xj分 配相应的动态权重朽：
式中i为A，…，；^的平均值，而a为常数，若3〉〇,则r；为激励型动态权重（即的值越 大，则朽的值越大）;若a<0，则r为惩罚型动态权重（即X,的值越大，则膊]值越小）。
【发明内容】
[0011] 本发明的目的是:为了解决输电线路风险评估问题，提出一种输电线路风险评估 方法。该方法W基于状态评价的风险值为基准，将输电线路过载风险值和静态电压越限风 险值转换到与基于状态评价的风险值处于同一取值范围内，并为各风险值分配W相应的动 态权重值，再求取输电线路的综合风险值。
[0012] 具体地说，本发明采用W下的技术方案来实现的，包括下列步骤： 1)求取不同因素影响下的输电线路风险值:基于状态评价的设备风险值化、输电线路 过载风险值W WOi)及静态电压越限风险值W WWi); 化按式（1)计算： Ri 二 AXFXP (1) 式中，^表示资产，/?示资产损失程度，/?示输电线路故障发生的概率；
W mi)按W下方式计算:某一输电线路故障后被切除，该线路的潮流将转移到其它的 输电终.晚.備巧由励由丑:去"T义需要监测电流的输电线路，则对于输电线路J =1…Z，令： (10) 式中，代表故障后输电线路J前电流，/j.rwe为输电线路J前额定电流，妃％线路可靠 系数;当口j〉1时，令口j二1; 按式(11)计算输电线路过载损失值WOi: (12) (11) 式中，n为正整数、根据工程实际要求确定； 将WOi代入式(12)，即可求得7?( WOi): W WWi)按W下方式计算:某一输电线路故障后被切除，将导致再次进入稳态后各节点 的电压值发生变化;假设电网中共有H个需要监测电压的节点，则对于节点A =1…化令：
(13) 式中，^>^戈表故障后节点端]电压，?，^f?表节点A的额定电压，4 &，^代表节点端]允许 电压偏差值，足爪表节点可靠系数;当7>〉1时，令TV= 1; 按式（14)计算静态电压越限损失值WWi:
(14) 式中，扭为正整数、根据工程实际要求确定； 将KST化代入式（15 )，即可求得7?( WK化）：
(15) 2似化为基准，将7?(化化)、W WK化)转换为与化处于同一取值范围内，如式（16-17)所示： Rz 二耿 VCOL) XM (16) Ri 二 RivsvoL) XM (17) 式（16-17)中A等于10; 3)求取输电线路的综合风险值&U，如下式所示：
(18) (19) :20) 其中，当S分别取I、2、3时，&分别代表化、化、化，Ws分别代表化、化、化所对应的动态权重 值;a为大于0的系数。
[0013] 通过采用上述技术方案，本发明取得了下述技术效果:本发明在输电线路风险评 估问题上，综合考虑了基于状态评价的设备风险值、输电线路过载风险值和静态电压越限 风险值，并为各风险值分配了相应的动态权重值，并求取输电线路的综合风险值，为安排合 理的检修计划提供指导方法。
【附图说明】
[0014] 图1是本发明的流程图。
【具体实施方式】
[0015] 下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0016] 本发明提出的输电线路风险评估流程图如图1所示，其中主要步骤如下所示： 1)求取不同因素影响下的输电线路风险值:基于状态评价的设备风险值化、输电线路 过载风险值W WOi)及静态电压越限风险值W WWi); 化按式（1)计算： 化二 AXFXP (1) 式中，^表示资产，/?示资产损失程度，/?示输电线路故障发生的概率； W mi)按W下方式计算:某一输电线路故障后被切除，该线路的潮流将转移到其它的 输由线路:假设由网中共有L条需要监测电流的输电线路，则对于输电线路J =1…Z，令：
(10) 式中，/ j代表故障后输电线路J前电流，/j.rwe为输电线路J前额定电流，妃％线路可靠 系数;当口j〉1时，令口j二1; 按式(11)计算输电线路过载损失值WOi:
(11) 式中，n为正整数、根据工程实际要求确定； 将WOi代入式（12)，即可求得7?( WOi):
(12) W WWi)按W下方式计算:某一输电线路故障后被切除，将导致再次进入稳态后各节点 的电压值发生变化;假设电网中共有H个需要监测电压的节点，则对于节点A =1…化令： (13) 式中，^>茄表故障后节点铺勺电压，?，^f?表节点A的额定电压，4 &，^代表节点铺勺允许 电压偏差值，足爪表节点可靠系数;当7>〉1时，令TV= 1; 按式（14)计算静态电压越限损失值WK化：
(14) 式中，扭为正整数、根据工程实际要求确定； 将KST化代入式（15 )，即可求得化KST化）：
(15) 2似化为基准，将7?(化化)、W WK化)转换为与化处于同一取值范围内，如式（16-17)所示： Rz 二耿 VCOL) XM (16) Ri 二 RivsvoL) XM (17) 式（16-17)中A等于10; 3)求取输电线路的综合风险值&U，如下式所示：
O 19) 其中，当S分别取1、2、3时，&分别代表化、化、化，Ws分别代表化、化、化所对应的动态权重 值;a为大于0的系数。
[0017] 本发明中参数的取值应根据工程实际要求来设置，建议采用如下的值： =1.1，打=5, Jk =1.1，" =5,a =1.5。
[0018] 虽然本发明已W较佳实施例公开如上，但实施例并不是用来限定本发明的。在不 脱离本发明之精神和范围内，所做的任何等效变化或润饰，同样属于本发明之保护范围。因 此本发明的保护范围应当W本申请的权利要求所界定的内容为标准。
【主权项】
1. 一种输电线路风险评估方法，其特征在于，包括如下步骤： 1)求取不同因素影响下的输电线路风险值:基于状态评价的设备风险值及、输电线路过 载风险值苽及静态电压越限风险值7?( ; Λ按式（1)计算： Ri= A XFXP (1) 式中d表示资产，/?示资产损失程度，/表示输电线路故障发生的概率； 对m^)按以下方式计算:某一输电线路故障后被切除，该线路的潮流将转移到其它的 输电线路;假设电网中共有L条需要监测电流的输电线路，则对于输电线路J =1…Z，令：式中，代表故障后输电线路J的电流，为输电线路J的额定电流，沿为线路可靠 系数;当仏> 1时，令# 1; 按式(11)计算输电线路过载损失值mx:式中，/3为正整数、根据工程实际要求确定； 将rcm代入式（12 )，即可求得7?( :对按以下方式计算:某一输电线路故障后被切除，将导致再次进入稳态后各节点 的电压值发生变化;假设电网中共有Η个需要监测电压的节点，则对于节点1 =l···//，令：式中，K；t代表故障后节点1的电压，代表节点1的额定电压，4 代表节点1的允许 电压偏差值，心代表节点可靠系数;当7>> 1时，令7V= 1; 按式（14)计算静态电压越限损失值m式中，《为正整数、根据工程实际要求确定； 将kstix代入式（15 )，即可求得7?( Ksroi):2) 以Λ为基准，将7?( ra?i)、7?( mm)转换为与Λ处于同一取值范围内，如式（16-17)所示： Ri - R( vcol) XM (16) Rz = R{ vsvol) XM (17) 式（16-17)中 _ 于 10; 3) 求取输电线路的综合风险值如下式所示：其中，当s分别取1、2、3时，兄分别代表m ^分别代表Λ、7?、7?所对应的动态权重 值;a为大于0的系数。
【文档编号】G06Q10/06GK105956783SQ201610315417
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月15日
【发明人】孟昭军, 宋晓芳, 李碧君, 薛峰, 方勇杰, 崔晓丹, 李峰, 周野
【申请人】国家电网公司, 国电南瑞科技股份有限公司, 江苏省电力公司