一种基于损失期望法的配电网运行风险评估方法技术

技术编号:20589961 阅读:62 留言:0更新日期:2019-03-16 07:29
本发明专利技术涉及一种基于损失期望法的配电网运行风险评估方法,主要现有技术对配电网运行风险评估不成熟的问题,本发明专利技术充分考虑了配电网运行过程中的各个影响因素,提出基于损失期望法用概率性项目分数、风险性项目分数和负荷重要因素三者乘积来表示配电网具体风险。本发明专利技术降低了权重确定的主观性,增加了客观性;同时考虑到了不同的配电网拓扑对于配电网风险的区别和特点,使得风险评估与实际更一致。本发明专利技术以现代配电网模型为考虑对象,对风险指标进行罗列,充分考虑到配电网的设备水平、运维水平、智能化水平、抗外力破坏水平等指标,具有计算量较小、对配电网的薄弱环节理解层次深,适用于越来越庞大的配电网系统。

【技术实现步骤摘要】
一种基于损失期望法的配电网运行风险评估方法
本专利技术涉及电气工程和配电网风险评估领域,尤其是涉及一种基于损失期望法的配电网运行风险评估方法。
技术介绍
电网作为人类历史上非常复杂的工程项目之一,是国民基础设施的重要组成部分。保证持续,高效的电力供应是电力企业首先要考虑的目标,也是社会正常工作生活的必要条件。目前,我国已经实现了大规模的联网,东北与华北、华北与华中、华中与华东、华中与西北、华中与南方电网都已经实现了互联。尤其是在20世纪末,信息与互联网技术飞速发展的前景下,中国的电网工程已经取得了很多不错的成绩。但是,不得不提的是,在中国,“重发轻输不管用”的思想仍然存在,而且这种思想由于在早期占据了主导位置,导致现在随着电力系统的规模和结构日益复杂和庞大,电力系统的不确定性影响也越来越多。根据国家电监会电力可靠性管理中心发布的2010年全国城市用户供电可靠性指标情况,除去系统容量不足等限电条件,用户遭受的停电绝大部分原因是由配电环节引起的,约占总停电事件的96%左右,而这其中,中低压配网系统多占比例更是高达90%。这些可怕的数字明显反映出,我国配电网系统中结构不稳定,迫切需要进行改造。故,需要对配电网进行风险评估,一方面为了找到当前配电网中的薄弱环节,另一方面可以用来指导未来智能配电网的建设,风险评估具有重要的意义。配电网风险评估的难点在于:确定什么样的标准作为配电网的风险值,即如何对配电网的风险进行量化;如何建立更加完善的、全面的、合理的、客观的评价体系和模型,应用到现代配电网的风险评估中;如何客观合理地确定涉及风险各项目的指标权重,已得到更加准确合理的评估结果。现在的文献对配电网风险评估已经做出了非常多的探索,提出了很多配电网风险评估的方法:基于well-being的模型风险追踪方法,综合天气因素的影响,对配电网关键设备进行了元件重要度的排序和评估;建立能够反映电力系统实时运行条件的元件时变可靠性模型、构建详细表征实时可靠性水平的运行风险指标体系;研究的不足在于①研究主要集中在经济风险上,没能对故障停电风险进行针对研究;②没能严格区分故障停电和预安排停电之间的区别;③太过强调配电网风险的实时性,即考虑在短期内的电网运行风险,而不是结合历史数据进行分析。申请号为201510026092.5,名称为“一种基于平均期望值的配电网运行风险评估方法”的专利说明书中公开了一种基于平均期望值的配电网运行风险评估方法,该专利技术不能严格区分故障停电和预安排停电之间的区别,评估效果不全面。
技术实现思路
本专利技术主要是解决现有技术研究主要集中在经济风险上,不能对故障停电风险进行针对研究、不能严格区分故障停电和预安排停电之间的区别以及太过强调配电网风险的实时性,即考虑在短期内的电网运行风险,而不是结合历史数据进行分析的问题,提供了一种基于损失期望法的配电网运行风险评估方法。本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:一种基于损失期望法的配电网运行风险评估方法,包括以下步骤:S1.确定对配电网风险有贡献的项目指标;S2.分别收集配电网的电力装备、网络结构、运行维护记录、故障记录、重要用户等方面的基础数据,确定概率性项目指标值和后果性项目指标值;S3.运用层次分析法设定风险标度,得到判断矩阵后结合一致性判断指标模型,确定各项目的权值系数;S4.运用Delphimethod方法,对各个项目评估进行评价,确定评分标准,各个指标的评分标准为:最低0分,最高100分,对于某些项目指标,指标值越高分数越低;对于另一些项目指标,指标值越低分数越高;而一些项目是存在一个区间值,即在这个区间内的指标值对应的分数均相等;S5.根据配电网中最小路分块算法,将配电网分割为多个独立的块,每个块中都是包含了多个不同负荷等级的用户,由物理模型中的质点计算公式可得,配电网中的负荷重要因素相当于网络中的质点重量,可得负荷重要因素,即:其中,Si为第i个分块,Z表示配电网中的负荷重要因数;S6.计算可得配电网运行总风险R,即:其中,Spro表示概率性项目指标分数,Scon表示后果性项目指标分数,Z为负荷重要因数。本专利技术充分考虑了配电网运行过程中的各个影响因素,结合当代技术的发展对配电网风险项目做了进一步优化,并提出基于损失期望法用概率性项目分数、风险性项目分数和负荷重要因素三者乘积来表示配电网具体风险。首先基于具体的配电网针对各个项目确定其指标值,然后应用层次分析法确定各个项目的权重系数Wi,接着采用Delphimethod对每个项目进行评分,确定评分标准,最后根据最小路配电网负荷分割法,确定基于配电网拓扑的负荷重要因数。本专利技术降低了权重确定的主观性,增加了客观性;同时考虑到了不同的配电网拓扑对于配电网风险的区别和特点,使得风险评估与实际更一致。作为一种优选方案,步骤S1中项目指标的确定过程为:S11.应用鱼骨图法,以“人,法,材,机,环”为大要因对配电网进行风险识别;S12.充分考虑不同配电网的特殊性和共同性,建立合理且适用的风险影响要素;S13.通过上述风险影响要素综合分析出对配电网风险有贡献的项目指标。作为一种优选方案,步骤S2中确定的各概率性项目指标值为:作为一种优选方案,步骤S2中确定的各后果性项目指标值为:作为一种优选方案,步骤S3包括以下步骤:S31.建立一个能清晰反应该问题所涉及到的所有特征项,形成一个递阶层次结构,即A为顶层项目,A中包含B1,B2,B3…,Bn共n个子项,B1中有包含了C1,C2,C3…,Cm共m个子项,B2中包含了D1,D2,D2…,Dt共t个子项,以此类推,每一个顶层项目都可以分为多个子层项目;S32.给出相应的比例标度和定义,即元素间的相互重要性与定量数值的关系,设定标度为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10,其中,标度1表示a和b一样重要,标度2表示a比b稍微重要,标度4表示a和b一般重要,标度6表示a比b较为重要,标度8表示a比b非常重要,标度10表示a比b无比重要,标度3、5、7、9表示在标度之间判断较为模糊的值,可以相应的选择上述标度;S33.通过比较每一层中元素间的相对重要性,构造上层某项对下层有关该项的子项的判断矩阵,即:其中,Pij表示第i个指标对第j个指标的重要性定量值,且定义,S34.处理判断矩阵,获得下层子项对上层项的相对重要程度排列。在处理矩阵时,一般是计算对应的矩阵特征根,之后进行归一化得到权重系数。但是,由于判断矩阵本身就是一个主观性较强的模型,具有相当的误差范围,且应用层次分析法给出的层次中个因素权值系数本质上只是一个优先级的定性关系。因此可以使用求近似最大特征值和对应的特征向量来得到近似解,这里采用方根法来处理判断矩阵,获得下层子项对上层项的相对重要程度排列,即:先计算判断矩阵P中每一行元素的乘积T,然后计算T的N次方根,N表示的是判断矩阵的阶数,最后将向量W=[W1,W2,…,Wn]T归一化,则得到的向量W0=[W10,W20,…,Wn0]T即为所求的特征向量,其各元素即为权重系数;S35.计算判断矩阵的最大特征值,即:先计算最大特征值对应的特征向量PW,PW=P×W0,之后得到最大特征值:S36.对判断矩阵的一致性进行校验,即:一致性指标CI和一致性比率CR分别为本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种基于损失期望法的配电网运行风险评估方法,其特征在于:包括以下步骤:S1.确定对配电网风险有贡献的项目指标;S2.分别收集配电网的电力装备、网络结构、运行维护记录、故障记录、重要用户等方面的基础数据,确定概率性项目指标值和后果性项目指标值;S3.运用层次分析法设定风险标度,得到判断矩阵后结合一致性判断指标模型,确定各项目的权值系数;S4.运用Delphi method方法,对各个项目评估进行评价,确定评分标准;S5.根据配电网中最小路分块算法,将配电网分割为多个独立的块,每个块中都是包含了多个不同负荷等级的用户,由物理模型中的质点计算公式可得,配电网中的负荷重要因素相当于网络中的质点重量,可得负荷重要因素,即:

【技术特征摘要】
1.一种基于损失期望法的配电网运行风险评估方法,其特征在于:包括以下步骤:S1.确定对配电网风险有贡献的项目指标;S2.分别收集配电网的电力装备、网络结构、运行维护记录、故障记录、重要用户等方面的基础数据,确定概率性项目指标值和后果性项目指标值;S3.运用层次分析法设定风险标度,得到判断矩阵后结合一致性判断指标模型,确定各项目的权值系数;S4.运用Delphimethod方法,对各个项目评估进行评价,确定评分标准;S5.根据配电网中最小路分块算法,将配电网分割为多个独立的块,每个块中都是包含了多个不同负荷等级的用户,由物理模型中的质点计算公式可得,配电网中的负荷重要因素相当于网络中的质点重量,可得负荷重要因素,即:其中,Si为第i个分块,Z表示配电网中的负荷重要因数;S6.计算可得配电网运行总风险R,即:其中,Spro表示概率性项目指标分数,Scon表示后果性项目指标分数,Z为负荷重要因数。2.根据权利要求1所述的一种基于损失期望法的配电网运行风险评估方法,其特征是步骤S1中项目指标的确定过程为:S11.应用鱼骨图法,以“人,法,材,机,环”为大要因对配电网进行风险识别;S12.充分考虑不同配电网的特殊性和共同性,建立合理且适用的风险影响要素;S13.通过上述风险影响要素综合分析出对配电网风险有贡献的项目指标。3.根据权利要求1所述的一种基于损失期望法的配电网运行风险评估方法,其特征是步骤S2中确定的各概率性项目指标值为:4.根据权利要求1所述的一种基于损失期望法的配电网运行风险评估方法,其特征是步骤S2中确定的各后果性项目指标值为:5.根据权利要求1所述的一种基于损失期望法的配电网运行风险评...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴宇红纪涛周健赖旬阳李洋杨强薄耀龙郑军
申请(专利权)人:国网浙江省电力公司湖州供电公司国网浙江德清县供电有限公司国家电网公司浙江大学
类型:发明
国别省市:浙江,33

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