一种考虑时变因素的社区配电网动态风险评估方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种考虑时变因素的社区配电网动态风险评估方法及装置，该方法包括：基于天气影响因子和运行年限构建社区配电网元器件时变故障率模型；根据构建的社区配电网用户可靠性指标体系及单位停电损失函数计算停电损失评价指标。本发明专利技术实施例提供的社区配电网动态风险评估方法及装置，通过基于天气影响因子和运行年限构建社区配电网元器件时变故障率模型，提高了社区配电网元器件时变故障率计算的准确性，并基于计算得到的社区配电网元器件时变故障率、元器件故障停电时间以及社区配电网用户的单位停电损失函数计算用于社区配电网动态风险量化评估的停电损失评价指标，由此提高了社区配电网动态风险评估的准确性和可靠性。

A dynamic risk assessment method and device of community distribution network considering time-varying factors

【技术实现步骤摘要】
一种考虑时变因素的社区配电网动态风险评估方法及装置
本专利技术涉及电力风险监控
，具体涉及一种考虑时变因素的社区配电网动态风险评估方法及装置。
技术介绍
社区配电网在整个电力系统具有特殊性。一方面社区配电网是连接大电网和社区配电网用户的重要枢纽，是保证社区配电网用户生命财产安全的前提；社区配电网大多深入市中心和居民密集点，具有结构复杂、负荷变化频繁的特点。另一方面就是社区配电网元器件极易受到大风、暴雨、雷电等一系列灾害天气影响，会导致元器件的故障率上升，造成停电事故的发生，因此在极端天气下呈现脆弱性。现有电力系统的风险评估忽略了灾害天气、运行年限等多重因素对元器件故障率的影响，没有从自身的使用年限以及大风、暴雨、雷电等一系列灾害天气等方面来考虑对元器件故障率的影响，从而导致无法对社区配电网的运行风险准确的进行评估，不能满足对社区配电网进行风险评估的需要，只适用于大电网的运行风险的判断。并且，现有的动态风险评价均为定性评价，尚未有定量评价的方法提出。近年来我国灾害性天气，如台风、暴雨、雷电等天气活动频繁，配电网元器件发生故障率明显增加，给社区配电网带来巨大的运行风险和经济损失。因此，结合天气等时变因素对社区配电网进行动态风险评估意义重大。
技术实现思路
为解决现有技术中的问题，本专利技术实施例提供一种考虑时变因素的社区配电网动态风险评估方法及装置。第一方面，本专利技术实施例提供一种考虑时变因素的社区配电网动态风险评估方法，包括：基于天气影响因子和运行年限构建社区配电网元器件时变故障率模型，并基于所述社区配电网元器件时变故障率模型计算社区配电网元器件时变故障率；构建社区配电网用户可靠性指标体系以及建立社区配电网各类用户的单位停电损失函数；其中所述社区配电网用户可靠性指标体系包括元器件故障停电时间；根据所述社区配电网元器件时变故障率、所述元器件故障停电时间以及所述社区配电网用户的单位停电损失函数计算停电损失评价指标，根据所述停电损失评价指标对社区配电网动态风险进行评估。第二方面，本专利技术实施例提供一种考虑时变因素的社区配电网动态风险评估装置，包括：社区配电网元器件时变故障率获取模块，用于：基于天气影响因子和运行年限构建社区配电网元器件时变故障率模型，并基于所述社区配电网元器件时变故障率模型计算社区配电网元器件时变故障率；社区配电网用户可靠性指标体系构建模块，用于：构建社区配电网用户可靠性指标体系以及建立社区配电网各类用户的单位停电损失函数；其中所述社区配电网用户可靠性指标体系包括元器件故障停电时间；停电损失评价模块，用于：根据所述社区配电网元器件时变故障率、所述元器件故障停电时间以及所述社区配电网用户的单位停电损失函数计算停电损失评价指标，根据所述停电损失评价指标对社区配电网动态风险进行评估。第三方面，本专利技术实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面所提供的方法的步骤。第四方面，本专利技术实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所提供的方法的步骤。本专利技术实施例提供的考虑时变因素的社区配电网动态风险评估方法及装置，通过基于天气影响因子和运行年限构建社区配电网元器件时变故障率模型，提高了社区配电网元器件时变故障率计算的准确性，并基于计算得到的社区配电网元器件时变故障率、元器件故障停电时间以及社区配电网用户的单位停电损失函数计算用于社区配电网动态风险量化评估的停电损失评价指标，由此提高了社区配电网动态风险评估的准确性和可靠性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的考虑时变因素的社区配电网动态风险评估方法流程图；图2是本专利技术实施例提供的考虑时变因素的社区配电网动态风险评估方法中社区配电网拓扑结构模型的示意图；图3是本专利技术实施例提供的考虑时变因素的社区配电网动态风险评估方法中元器件故障率随时间变化的示意图；图4是本专利技术另一实施例提供的考虑时变因素的社区配电网动态风险评估方法流程图；图5是本专利技术实施例提供的考虑时变因素的社区配电网动态风险评估装置的结构示意图；图6是本专利技术实施例提供的电子设备的实体结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1是本专利技术实施例提供的考虑时变因素的社区配电网动态风险评估方法流程图。如图1所示，所述方法包括：步骤101、基于天气影响因子和运行年限构建社区配电网元器件时变故障率模型，并基于所述社区配电网元器件时变故障率模型计算社区配电网元器件时变故障率；基于天气影响因子和运行年限构建社区配电网元器件时变故障率模型，并基于所述社区配电网元器件时变故障率模型计算社区配电网元器件时变故障率，从而使得社区配电网元器件时变故障率考虑到了天气影响因子和运行年限的影响。在构建社区配电网元器件时变故障率模型之前，需要获取社区配电网拓扑结构模型，从而知道有哪些社区配电网元器件时变故障率模型需要构建。图2是本专利技术实施例提供的考虑时变因素的社区配电网动态风险评估方法中社区配电网拓扑结构模型的示意图。本专利技术实施例综合考虑社区配电网的真实情况，将社区配电网分为社区居民用户、社区工业用户、社区医院用户、社区商业用户及社区政府用户五大类。如图2所示，每一类社区配电网用户的馈线支路又由断路器、变压器、熔断器、输电线路、隔离开关社区配电网五大基本元器件组成。因此，需要分别构建断路器的社区配电网元器件时变故障率模型、变压器的社区配电网元器件时变故障率模型、熔断器的社区配电网元器件时变故障率模型、输电线路的社区配电网元器件时变故障率模型及隔离开关的社区配电网元器件时变故障率模型，从而分别计算断路器、变压器、熔断器、输电线路及隔离开关的社区配电网元器件时变故障率。图2中，CB表示断路器，S1～S5表示隔离开关，F1～F5表示熔断器，T1～T5表示变压器，LP1～LP5表示负载。需要说明的是，社区配电网拓扑结构模型并不局限于图2的结构，具体可根据实际情况进行调整，并且，用户类型也可根据实际情况增减。步骤102、构建社区配电网用户可靠性指标体系以及建立社区配电网各类用户的单位停电损失函数；其中所述社区配电网用户可靠性指标体系包括元器件故障停电时间；构建社区配电网用户可靠性指标体系，所述社区配电网用户可靠性指标本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种考虑时变因素的社区配电网动态风险评估方法，其特征在于，包括：/n基于天气影响因子和运行年限构建社区配电网元器件时变故障率模型，并基于所述社区配电网元器件时变故障率模型计算社区配电网元器件时变故障率；/n构建社区配电网用户可靠性指标体系以及建立社区配电网各类用户的单位停电损失函数；其中所述社区配电网用户可靠性指标体系包括元器件故障停电时间；/n根据所述社区配电网元器件时变故障率、所述元器件故障停电时间以及所述社区配电网用户的单位停电损失函数计算停电损失评价指标，根据所述停电损失评价指标对社区配电网动态风险进行评估。/n

【技术特征摘要】
1.一种考虑时变因素的社区配电网动态风险评估方法，其特征在于，包括：
基于天气影响因子和运行年限构建社区配电网元器件时变故障率模型，并基于所述社区配电网元器件时变故障率模型计算社区配电网元器件时变故障率；
构建社区配电网用户可靠性指标体系以及建立社区配电网各类用户的单位停电损失函数；其中所述社区配电网用户可靠性指标体系包括元器件故障停电时间；
根据所述社区配电网元器件时变故障率、所述元器件故障停电时间以及所述社区配电网用户的单位停电损失函数计算停电损失评价指标，根据所述停电损失评价指标对社区配电网动态风险进行评估。


2.根据权利要求1所述的考虑时变因素的社区配电网动态风险评估方法，其特征在于，所述社区配电网元器件时变故障率模型表示如下：



式中，表示社区配电网元器件时变故障率(单位：次/年)，τ为经验值，σ表示天气影响因子，ε表示社区配电网元器件时变故障率模型的第一分布参数，μ表示社区配电网元器件时变故障率模型的第二分布参数，ω表示社区配电网元器件时变故障率模型的第三分布参数，t表示运行年限(单位：年)。


3.根据权利要求2所述的考虑时变因素的社区配电网动态风险评估方法，其特征在于，τ取值为201.332；灾害天气时，σ取值为5.033；恶劣天气时，σ取值为39.533；正常天气时，σ取值为320.433；
对于输电线路，ε取值为0.15875，μ取值为-0.14324，ω取值为-1.22232；对于变压器，ε取值为0.16556，μ取值为-0.05656，ω取值为-0.67989；对于断路器，ε取值为0.2174，μ取值为-0.26525，ω取值为-1.486697；对于隔离开关，ε取值为0.21739，μ取值为-0.26525，ω取值为-1.4867；对于熔断器，ε取值为0.047021，μ取值为2.884932E-6，ω取值为4.509812。


4.根据权利要求1至3任一所述的考虑时变因素的社区配电网动态风险评估方法，其特征在于，所述元器件故障停电时间包括元器件故障单次停电时间及元器件故障年度停电总时间；其中：



式中，表示第i类社区配电网用户在社区配电网的第j个元器件发生故障时对应的所述社区配电网元器件时变故障率，其中，若第j个元器件在第i类社区配电网用户的馈线支路上，则按照所述社区配电网元器件时变故障率模型计算若第j个元器件不在第i类社区配电网用户的馈线支路上，则取值为0；γij表示第i类社区配电网用户在社区配电网的第j个元器件发生故障时的单次停电时间；Uij表示第i类社区配电网用户在社区配电网的第j个元器件发生故障时的年度停电总时间。


5.根据权利要求4所述的考虑时变因素的社区配电网动态风险评估方法，其特征在于，所述停电损失评价指标表示为：



式中，R表示所述停电损失评价指标，i表示社区配电网用户类型的序号，n1表示社区配电网用户类型的个数，表示第i类社区配电网用户的停电损失评价指标；其中，表示为(单位：元/KWh)：



式中，j表示社区配电网中元器件的序号；n2表示社区配电网中元器件的总数量；表示在社区配电网中第j个元器件发生故障下，第i类社区配电网用户的停电损失期望值(单位：元/年)；表示在社区配电网中第j个元器件发生故障下，第i类社区配电网用户的电量缺供期望值(单位：KWh/年)；Wi表示第i类社区配电网用户的负荷量；ξi(γij)表示第i类社区配电网用户在停电持续时间为γij时，相应的...

【专利技术属性】
技术研发人员：史运涛，丁辉，王力，刘召，胡长斌，雷振伍，孙德辉，刘大千，李超，
申请(专利权)人：北方工业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11