一种冰灾下计及重要负荷的输电线路韧性评估方法及系统与流程

本发明涉及输电线路，特别是一种冰灾下计及重要负荷的输电线路韧性评估方法及系统。

背景技术：

1、在电力系统中，面对冰灾等极端天气的扰动，如何构建准确、可靠的韧性评估模型，对于确保电力系统安全稳定运行以及指定有效的韧性提升规划至关重要。现有的冰灾扰动下输电线路故障模型大多为单位长度线路的单一模型，没有考虑到极端天气的局域性，具体来说，同一线路的不同区域可能因地理位置、海拔、周围环境等因素，导致风速、降水率等天气参数存在显著差异，这种差异会直接影响线路的覆冰情况，进而影响其故障率。因此，要准确评估冰灾对电力系统的影响，需要根据天气参数对线路进行划分计算。

2、现有系统韧性评估指标仅考虑整个系统的性能，而忽略了对医院等重要负荷的研究，而其供电的稳定性和可靠性对社会的正常运行至关重要。因此，在构建韧性评估模型时，需充分考虑这些重要负荷的特殊性，将其纳入评估体系之内。

技术实现思路

1、鉴于现有技术存在的问题，提出了本发明。

2、因此，本发明所要解决的问题在于如何解决现有系统韧性评估指标仅考虑整个系统的性能，而忽略了对医院等重要负荷的研究，而其供电的稳定性和可靠性对社会的正常运行至关重要。因此，在构建韧性评估模型时，需充分考虑这些重要负荷的特殊性，将其纳入评估体系之内的问题。

3、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

4、第一方面，本发明实施例提供了一种冰灾下计及重要负荷的输电线路韧性评估方法，其包括，构建输电线路断线故障率模型，对线路进行区域化分析；

5、建立受灾系统韧性评估指标体系，用于评估系统各项性能指标；

6、基于评估指标和权重计算系统韧性值。

7、作为本发明所述冰灾下计及重要负荷的输电线路韧性评估方法的一种优选方案，其中：所述输电线路断线故障率模型包括：

8、建立覆冰厚度实时增长模型，该模型考虑水冰密度、冰降水率、风速和空气含水量参数；

9、根据气象参数实时计算线路覆冰厚度；

10、基于覆冰厚度数据评估线路故障风险。

11、作为本发明所述冰灾下计及重要负荷的输电线路韧性评估方法的一种优选方案，其中：所述断线故障率模型还包括：根据风速、降水率的天气参数将输电线路划分为多个区段；

12、分别计算每个区段的单位长度故障率；

13、综合考虑各区段长度与故障率，得到整条线路的总体故障概率。

14、作为本发明所述冰灾下计及重要负荷的输电线路韧性评估方法的一种优选方案，其中：所述韧性评估指标包括：

15、扰动性能指标：用于评估系统受冰灾影响程度；

16、恢复速度指标：用于衡量系统从故障中恢复的能力；

17、重要负荷最大损失指标：用于评估关键负荷的供电可靠性。

18、作为本发明所述冰灾下计及重要负荷的输电线路韧性评估方法的一种优选方案，其中：所述评估指标的计算包括：

19、通过对比系统在受扰动时的实际性能与正常运行性能计算扰动性能指标；

20、通过计算系统恢复时间与故障持续时间的比值确定恢复速度指标；

21、通过分析受灾期间重要负荷的最小供电量与正常总负荷的比值确定重要负荷损失指标。

22、作为本发明所述冰灾下计及重要负荷的输电线路韧性评估方法的一种优选方案，其中：将受灾过程划分为五个时间节点和四个阶段：

23、系统正常运行阶段；

24、性能下降阶段；

25、性能维持阶段；

26、初步恢复阶段；

27、完全恢复阶段。

28、作为本发明所述冰灾下计及重要负荷的输电线路韧性评估方法的一种优选方案，其中：所述系统韧性值的计算包括：

29、对三个评估指标进行归一化处理；

30、采用优化算法确定各指标权重；

31、通过加权计算得到最终的系统韧性值，该值越接近1表示系统韧性越好。

32、第二方面，本发明实施例提供了冰灾下计及重要负荷的输电线路韧性评估系统，其包括故障预测模块构建模块，构建输电线路断线故障率模型，对线路进行区域化分析；

33、指标计算模块，建立受灾系统韧性评估指标体系，用于评估系统各项性能指标；

34、韧性评估模块，基于评估指标和权重计算系统韧性值。

35、第三方面，本发明实施例提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其中：所述计算机程序指令被处理器执行时实现如本发明第一方面所述的冰灾下计及重要负荷的输电线路韧性评估方法的步骤。

36、第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中：所述计算机程序指令被处理器执行时实现如本发明第一方面所述的冰灾下计及重要负荷的输电线路韧性评估方法的步骤。

37、本发明有益效果为：本发明建立了冰灾下输电线路断线故障率模型，考虑综合性能、响应速度，以及重要负荷的损失，能够全面、准确地评估冰灾对电力系统的影响。构建了划分不同区域的覆冰厚度实时增长模型，该方法能够实时跟踪冰灾对输电线路的影响，并根据实际情况动态调整评估指标和权重，使评估结果更加精确。该方法进行评估时考虑到重要负荷的输电线路，能够更加精确地反映关键线路在冰灾中的表现，为电力系统的优化运行和紧急应对提供有力支持。

技术特征：

1.一种冰灾下计及重要负荷的输电线路韧性评估方法，其特征在于：包括，

2.如权利要求1所述的冰灾下计及重要负荷的输电线路韧性评估方法，其特征在于：所述输电线路断线故障率模型包括：

3.如权利要求2所述的冰灾下计及重要负荷的输电线路韧性评估方法，其特征在于：所述断线故障率模型还包括：根据风速、降水率的天气参数将输电线路划分为多个区段；

4.如权利要求3所述的冰灾下计及重要负荷的输电线路韧性评估方法，其特征在于：所述韧性评估指标包括：

5.如权利要求4所述的冰灾下计及重要负荷的输电线路韧性评估方法，其特征在于：所述评估指标的计算包括：

6.如权利要求5所述的冰灾下计及重要负荷的输电线路韧性评估方法，其特征在于：将受灾过程划分为五个时间节点和四个阶段：

7.如权利要求6所述的冰灾下计及重要负荷的输电线路韧性评估方法，其特征在于：所述系统韧性值的计算包括：

8.一种冰灾下计及重要负荷的输电线路韧性评估系统，基于权利要求1～7任一所述的冰灾下计及重要负荷的输电线路韧性评估方法，其特征在于：还包括，

9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1～7任一所述的冰灾下计及重要负荷的输电线路韧性评估方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1～7任一所述的冰灾下计及重要负荷的输电线路韧性评估方法的步骤。

技术总结
本发明涉及输电线路技术领域，特别是一种冰灾下计及重要负荷的输电线路韧性评估方法及系统。首先构建考虑水冰密度、冰降水率、风速和空气含水量等多参数的覆冰厚度实时增长模型，并根据风速、降水率等天气参数对输电线路进行区域化分析，分别计算每个区段的单位长度故障率，综合得到整条线路的总体故障概率；后建立包含扰动性能指标、恢复速度指标和重要负荷最大损失指标的韧性评估体系，将受灾过程划分为系统正常运行、性能下降、性能维持、初步恢复和完全恢复五个阶段；最后对评估指标进行归一化处理，采用优化算法确定权重并计算系统韧性值。通过区域化分析和多维度评估显著提高故障预测准确性和系统恢复效率有效保障了重要负荷的供电可靠性。

技术研发人员：吴琛,谢一工,崔秋实,李玲芳,黄润,张海涛,游广增,刘民伟
受保护的技术使用者：云南电网有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2025/2/24