基于风险理论的中低压配电网中性点接地方式决策方法技术

本发明专利技术公开了一种基于风险理论的中低压配电网中性点接地方式决策方法，它包括：步骤1、采集中低压配电网结构特征及供电区域数据；继电保护参数及单相故障数据；过电压统计数据；停电时间及停电时户数数据信息；步骤2、计算人身触电风险指标λes；步骤3、计算停电风险指标λt；步骤4、计算过电压风险指标λov；步骤5、根据人身触电风险指标λes、停电风险指标λt和过电压风险指标λov计算配电系统综合风险指标Rs；步骤6、根据配电系统综合风险指标Rs得到中性点接地方式的综合风险；解决了现有技术没有针对人身触电风险对中压配电网中性点接地方式进行决策等技术问题。

【技术实现步骤摘要】
基于风险理论的中低压配电网中性点接地方式决策方法
本专利技术属于本专利技术属于电力系统规划设计领域，尤其涉及一种基于风险理论的中低压配电网中性点接地方式决策方法。
技术介绍
随着我国中低压配电网络不断发展，其系统拓扑结构日益复杂，系统规模日益庞大，给系统安全稳定运行带来了极大的考验。而中低压系统中性点接地方式直接影响着系统运行方式、设备绝缘水平以及可靠性等。例如中性点经消弧线圈接地和不接地系统允许带故障运行1至2小时，其可靠性较高但弧光过电压较高；小电阻接地系统中零序保护容易误动，故障持续时间较短但弧光过电压较低。因此建立一套科学合理的中性点接地方式决策方法，对于中低压配电网的安全运行、规划决策具有重要意义。然而目前关于中压配电网中性点接地方式的决策方法研究，多集中在经济性和可靠性方面，对安全性的考虑也主要集中于设备安全，忽视了中低压配电网故障对人身安全影响的严重程度的衡量。随着供电公司对于人身触电事故的愈加重视，传统的决策方法难以全面地衡量中性点接地方式所带来的风险情况。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：提供一种基于风险理论的中低压配电网中性点接地方式决策方法，以解决现有中压配电网中性点接地方式的决策方法研究，多集中在经济性和可靠性方面，对安全性的考虑也主要集中于设备安全，忽视了中低压配电网故障对人身安全影响的严重程度的衡量。随着供电公司对于人身触电事故的愈加重视，传统的决策方法难以全面地衡量中性点接地方式所带来的风险情况等技术问题。本专利技术的技术方案是：一种基于风险理论的中低压配电网中性点接地方式决策方法，它包括：步骤1、采集中低压配电网结构特征及供电区域数据；继电保护参数及单相故障数据；过电压统计数据；停电时间及停电时户数数据信息；步骤2、计算人身触电风险指标λes；步骤3、计算停电风险指标λt；步骤4、计算过电压风险指标λov；步骤5、根据人身触电风险指标λes、停电风险指标λt和过电压风险指标λov计算配电系统综合风险指标Rs；步骤6、根据配电系统综合风险指标Rs得到中性点接地方式的综合风险。步骤2所述计算人身触电风险指标λes的计算方法为：(1)计算第j次配电系统发生单相接地故障下的跨步电压触电危险半径rj：(2)建立跨步电压触电风险半径和故障持续时间的严重度函数，(3)若一年内，配电网馈线单相接地故障共发生m次，单相接地故障占总故障的比率为η1，则配电网的人身触电风险指标λes为式中：l为人体的跨步距离；ρ为故障接地点周围土壤电阻率，单位为Ω·m；为一年内第j次配电系统发生单相接地故障电流，单位为安培；t为单相接地故障持续时间，单位为s；Rb为人体电阻值，ρ1为人体与地面土壤接触电阻率，单位为Ω·m；R0为跨步电压危险触电半径基准值，单位为m；为一年内第j次配电系统发生单相接地故障的跨步电压触电风险的严重度；m为在一年内配电系统馈线单相接地故障发生次数；η1为一年内配电系统馈线单相接地故障占总故障的比率。步骤3所述计算停电风险指标λt的计算公式为：为一年内第j次配电系统单相接地故障后的系统停电时户数；CAIDI0为用户平均停电时间基准值；η2为一年内因单相接地故障引起停电占总停电事故的比率；m为在一年内配电系统馈线单相接地故障发生次数。步骤4所述计算过电压风险指标λov的公式为：式中：u0为中低压配电系统元件所能承受的最大过电压；umax为在一年内配电系统因故障产生的最大过电压；η3为在一年内配电系统因故障产生过电压为umax的占比。步骤5所述根据人身触电风险指标λes、停电风险指标λt和过电压风险指标λov计算配电系统综合风险指标Rs的公式为式中：max(λes,λt,λov)为λes、λt和λov的最大值；α和β为权重系数。步骤6所述根据配电系统综合风险指标Rs得到中性点接地方式的综合风险的方法为：将配电系统综合风险指标Rs分为Rs≤1.0、1.0＜Rs≤1.4、1.4＜Rs≤1.7、1.7＜Rs四个等级，分别对应于综合风险小、中等、大和极大四个等级。本专利技术有益效果：本专利技术提供了一种基于风险理论的中低压配电网中性点接地方式决策方法，通过建立人身触电风险、停电风险以及过电压风险评价指标，综合反映了中性点接地方式对系统设备安全、人身安全以及可靠性的影响，基于风险理论构造了人身触电、停电以及过电压的严重度函数，并充分利用实际配电网相关数据统计得到相关事件发生的频率，从而得到各指标的风险度，最终通过建立的配电网系统风险指标的评价域得到中性点接地方式的综合评估结果；该方法适用于各种中性点接地方式的综合风险评估，具有良好的实用性，对中低压配电网的安全运行和中性点接地方式的规划决策具有重要意义；解决了现有技术中压配电网中性点接地方式的决策方法研究，多集中在经济性和可靠性方面，对安全性的考虑也主要集中于设备安全，忽视了中低压配电网故障对人身安全影响的严重程度的衡量。随着供电公司对于人身触电事故的愈加重视，传统的决策方法难以全面地衡量中性点接地方式所带来的风险情况等技术问题。具体实施方式一种基于风险理论的中低压配电网中性点接地方式决策方法，它包括：步骤1、收集整理数据，包括：中低压配电网结构特点及供电区域情况；继电保护参数及单相故障数据；过电压统计数据；停电时间及停电时户数；步骤2、建立中低压配电网中性点接地方式风险指标，包括人身触电风险指标λes、停电风险指标λt、过电压风险指标λov；步骤3、针对人身触电风险指标λes，结合人身触电风险严重度函数、中低压配电网结构特点、供电区域情况、继电保护参数及单相故障数据，计算人身触电风险；步骤4、针对停电风险指标λes，结合停电风险严重度函数、停电时间及停电时户数，计算停电风险；步骤5、针对过电压风险指标λov，结合过电压风险严重度函数、过电压统计数据，计算过电压风险；步骤6、根据人身触电风险指标λes、停电风险指标λt、过电压风险指标λov，计算配电系统综合风险指标Rs，进而根据Rs的数值大小评价中性点接地方式的综合风险；将Rs分为Rs≤1.0、1.0＜Rs≤1.4、1.4＜Rs≤1.7、1.7＜Rs四个等级，分别对应于综合风险小、中等、大、极大四个等级。步骤3所述建立的人身触电风险指标λes，计及了单相接地故障电流大小与故障持续时间2者对人身安全的共同影响，其计算步骤包括：(1)计算第j次配电系统发生单相接地故障下的跨步电压触电危险半径rj：(2)建立跨步电压触电风险半径和故障持续时间的严重度函数，(3)若一年内，配电网馈线单相接地故障共发生m次，单相接地故障占总故障的比率为η1，则配电网的人身触电风险指标λes为步骤4所述建立的停电风险指标λt，反应了单相接地故障引起的停电对配电网可靠性的影响，其计算式如下：步骤5所述建立的过电压风险指标λov，反映了配电网过电压对系统绝缘的影响程度，其计算式如下：步骤6所述建立的配电系统综合风险指标Rs，综合考虑了人身触电风险、停电风险、过电压风险，计算式如下。上述公式中各参数的含义是：λes：人身触电风险指标；λt：停电风险指标；λov：过电压风险指标；Rs：配电系统综合风险指标；rj：一年内第j次配电系统发生单相接地故障的跨步电压触电危险半径；l：人体的跨步距离，通常取值0.8m；ρ：故障接地点周围土壤电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于风险理论的中低压配电网中性点接地方式决策方法，它包括：步骤1、采集中低压配电网结构特征及供电区域数据；继电保护参数及单相故障数据；过电压统计数据；停电时间及停电时户数数据信息；步骤2、计算人身触电风险指标λes；步骤3、计算停电风险指标λt；步骤4、计算过电压风险指标λov；步骤5、根据人身触电风险指标λes、停电风险指标λt和过电压风险指标λov计算配电系统综合风险指标Rs；步骤6、根据配电系统综合风险指标Rs得到中性点接地方式的综合风险。

【技术特征摘要】
1.一种基于风险理论的中低压配电网中性点接地方式决策方法，它包括：步骤1、采集中低压配电网结构特征及供电区域数据；继电保护参数及单相故障数据；过电压统计数据；停电时间及停电时户数数据信息；步骤2、计算人身触电风险指标λes；步骤3、计算停电风险指标λt；步骤4、计算过电压风险指标λov；步骤5、根据人身触电风险指标λes、停电风险指标λt和过电压风险指标λov计算配电系统综合风险指标Rs；步骤6、根据配电系统综合风险指标Rs得到中性点接地方式的综合风险。2.根据权利要求1所述的一种基于风险理论的中低压配电网中性点接地方式决策方法，其特征在于：步骤2所述计算人身触电风险指标λes的计算方法为：(1)计算第j次配电系统发生单相接地故障下的跨步电压触电危险半径rj：(2)建立跨步电压触电风险半径和故障持续时间的严重度函数，(3)若一年内，配电网馈线单相接地故障共发生m次，单相接地故障占总故障的比率为η1，则配电网的人身触电风险指标λes为式中：l为人体的跨步距离；ρ为故障接地点周围土壤电阻率，单位为Ω·m；为一年内第j次配电系统发生单相接地故障电流，单位为安培；t为单相接地故障持续时间，单位为s；Rb为人体电阻值，ρ1为人体与地面土壤接触电阻率，单位为Ω·m；R0为跨步电压危险触电半径基准值，单位为m；为一年内第j次配电系统发生单相接地故障的跨步电压触电风险的严重度；m为在一年内配电系统馈线单相接地故障发生次数；η1为一年内配电系统馈线单...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴金勇，熊小伏，丁健，欧阳金鑫，郝越峰，龙毅，徐修远，马格土，张薇薇，杨明波，朱宁，
申请(专利权)人：贵州电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：贵州,52