本发明专利技术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。本发明专利技术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。本发明专利技术能够为安排合理的检修计划提供指导。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力系统风险评估
，具体地说，本专利技术涉及一种输电线路风险评估方法。
技术介绍
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。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。风险评价以风险值作为指标，综合考虑设备资产、资产损失程度及设备故障发生的概率三者的作用。其风险模型如式（1）所示。R1 = A×F×P （1）式中，A表示资产，F表示资产损失程度(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)，P表示设备故障发生的概率，R1为设备风险指标值（简称风险值），以下称R1为基于状态评价的风险值，其取值范围为0到100之间（0≤R1≤100）。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。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，A表示资产，P表示输电线路故障发生的概率，v表示输电线路故障的损失值，其取值范围为0到1（0≤v≤1）；R(v)为输电线路风险值，取值范围为0到10（0≤R(v)≤10）。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R(vFL)、潜在连锁故障风险指标R(vPCF)、电压越限风险指标R(vVOL)、系统稳定指数风险指标R(vSS)。文献一并给出了R(vFL)、R(vPCF)、R(vVOL)、R(vSS)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v：广义负荷损失值vFL、潜在连锁故障损失值vPCF、电压越限损失值vVOL、系统稳定损失值vSS，再根据式（3）即可计算出R(vFL)、R(vPCF)、R(vVOL)、R(vSS)的值。针对每个风险指标值乘以不同的常数权重值，再求和后，即可得到考虑故障特性的输电线路风险值。但是，文献一提出的风险指标也存在以下缺陷：风险指标的计算过程繁琐，且所需的输入数据中包括难以获得的信息：如计算潜在连锁故障损失值vPCF时需要“因线路故障而面临保护误动作风险的负载率门槛值”，而计算电压越限损失值vVOL时需要“故障持续时间”等信息，故难以应用于实际电力系统。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（以下简称层次变权法）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，使得各个因素得以分配到合理的权重，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。设每一因素j =1…m所对应的状态值为xj（xj>0）；层次变权法根据下式为每一xj分配相应的动态权重Wj：（9）式中为x1,…, xm的平均值，而a为常数，若a>0，则Wj为激励型动态权重（即xj的值越大，则Wj的值越大）；若a<0，则W为惩罚型动态权重（即xj的值越大，则W的值越小）。
技术实现思路
本专利技术的目的是：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。该方法以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，并为各风险值分配以相应的动态权重值，再求取输电线路的综合风险值。具体地说，本专利技术采用以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R1、输电线路过载风险值R(vCOL)及静态电压越限风险值R(vSVOL)；R1按式（1）计算：R1 = A×F×P （1）式中，A表示资产，F表示资产损失程度，P表示输电线路故障发生的概率；R(vCOL)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…L，令： （10）式中，I’j代表故障后输电线路j的电流，Ij,rate为输电线路j的额定电流，KI为线路可靠系数；当Oj > 1时，令Oj = 1；按式（11）计算输电线路过载损失值vCOL： （11）式中，n为正整数、根据工程实际要求确定；将vCOL代入式（12），即可求得R(vCOL)： （12）R(vSVOL)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H个需要监测电压的节点，则对于节点k =1…H，令： （13）式中，V’k代表故障后节点k的电压，Vk,N代表节点k的额定电压，ΔVk,N代表节点k的允许电压偏差值，KV代表节点可靠系数；当TK > 1时，令TK = 1；按式（14）计算静态电压越限损失值vSVOL： （14）式中，m为正整数、根据工程实际要求确定；将vSVOL代入式（15），即可求得R(vSVOL)： （15）2）以R1为基准，将R(vCOL)、R(vSVOL)转换为与R1处于同一取值范围内，如式（16-17）所示：R2 = R(vCOL)×M （16）R3 = R(vSVOL)×M （17）式（16-17）中M等于10；3）求取输电线路的综合风险值Rmix，如下式所示： （18） （19） （20）其中，当s分别取1、2、3时，Rs分别代表R1、R2、R3，ws分别代表R1、R2、R3所对应的动态权重值；a为大于0的系数。通过采用上述技术方案，本专利技术取得了下述技术效果：本专利技术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。附图说明图1是本专利技术的流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。本专利技术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R1、输电线路过载风险值R(vCOL)及静态电压越限风险值R(vSVOL)；R1按式（1）计算：R1 = A×F×P （1）式中，A表示资产，F表示资产损失程度，P表示输电线路故障发生的概率；R(vCOL)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本文档来自技高网...
【技术保护点】
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R1、输电线路过载风险值R(vCOL)及静态电压越限风险值R(vSVOL)；R1按式（1）计算：R1 = A×F×P （1）式中，A表示资产，F表示资产损失程度，P表示输电线路故障发生的概率；R(vCOL)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…L，令：（10）式中，I’j代表故障后输电线路j的电流，Ij,rate为输电线路j的额定电流，KI为线路可靠系数；当Oj> 1时，令Oj= 1；按式（11）计算输电线路过载损失值vCOL：（11）式中，n为正整数、根据工程实际要求确定；将vCOL代入式（12），即可求得R(vCOL)：（12）R(vSVOL)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H个需要监测电压的节点，则对于节点k =1…H，令：（13）式中，V’k代表故障后节点k的电压，Vk,N代表节点k的额定电压，ΔVk,N代表节点k的允许电压偏差值，KV代表节点可靠系数；当TK > 1时，令TK = 1；按式（14）计算静态电压越限损失值vSVOL：（14）式中，m为正整数、根据工程实际要求确定；将vSVOL代入式（15），即可求得R(vSVOL)：（15）2）以R1为基准，将R(vCOL)、R(vSVOL)转换为与R1处于同一取值范围内，如式（16‑17）所示：R2 = R(vCOL)×M （16）R3 = R(vSVOL)×M （17）式（16‑17）中M等于10；3）求取输电线路的综合风险值Rmix，如下式所示：（18）（19）（20）其中，当s分别取1、2、3时，Rs分别代表R1、R2、R3，ws分别代表R1、R2、R3所对应的动态权重值；a为大于0的系数。...
【技术特征摘要】
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R1、输电线路过载风险值R(vCOL)及静态电压越限风险值R(vSVOL)；R1按式（1）计算：R1 = A×F×P （1）式中，A表示资产，F表示资产损失程度，P表示输电线路故障发生的概率；R(vCOL)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…L，令：（10）式中，I’j代表故障后输电线路j的电流，Ij,rate为输电线路j的额定电流，KI为线路可靠系数；当Oj> 1时，令Oj= 1；按式（11）计算输电线路过载损失值vCOL： （11）式中，n为正整数、根据工程实际要求确定；将vCOL代入式（12），即可求得R(vCOL)： （12）R(vSVOL)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；...
【专利技术属性】
技术研发人员：孟昭军，宋晓芳，李碧君，薛峰，方勇杰，崔晓丹，李峰，周野，
申请(专利权)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，
类型：发明
国别省市：北京;11
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