用于量化多输入多输出变电站系统地震易损性的评估方法技术方案

一种用于量化多输入多输出变电站系统地震易损性的评估算法。基于变电站中各个电气设备的连通逻辑关系和电力传输路径建立整个变电站系统的有向图逻辑模型，可以考虑所有设备，并且避免了其他系统分析方法中寻找故障树割集或路集的困难，通过定义多输入多输出变电站系统的性能评价指标为震后至多能够正常输出的线路数量，利用蒙特卡洛模拟结合设备层面的地震易损性曲线可以快速而精确地求得不同地震动强度参数取值下变电站对应不同剩余功能状态的失效概率，最终根据对数正态累积分布函数非线性拟合得到变电站不同功能状态对应的地震易损性曲线和参数，完成多输入多输出变电站系统地震易损性的量化评估。电站系统地震易损性的量化评估。电站系统地震易损性的量化评估。

【技术实现步骤摘要】
用于量化多输入多输出变电站系统地震易损性的评估方法


[0001]本专利技术涉及电力系统抗震性能评估领域。

技术介绍

[0002]变电站是由一系列不同类型的电气设备通过母线以串联或并联方式连接组成的复杂系统。变电站作为电力系统中对电压和电流进行调整变换，控制电流向及分配电能的场所，是电力系统中输配电网络的重要节点。然而近年来国内外电力系统震害经验表明变电站在地震中易损性较高，一旦变电站在地震中遭受破坏，会严重危害人民生活及财产安全，给灾后重建工作带来巨大阻碍，并可能引发火灾等次生灾害，导致其他生命线系统功能的瘫痪。保障变电站在地震作用下的安全对维系现代城市社会功能具有重要意义，也是构建“智能电网”和“韧性城乡”的必然需求。
[0003]然而，目前对变电站抗震性能的研究仍主要集中于关键的单体电气设备，例如变压器、隔离开关、断路器、避雷器、支柱绝缘子等；电网层面的研究中对变电站的功能评估过于简单，只考虑工作和失效两种状态。由于变电站系统的复杂性与冗余性，实际在地震中可能只是系统的一部分被破坏，功能并不会完全丧失。以往对变电站采用的系统性分析方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于量化多输入多输出变电站系统地震易损性的评估算法，其特征在于，实现步骤如下：步骤一：将多输入多输出变电站系统的性能评价指标定义为震后至多能够正常输出的线路数量；步骤二：根据变电站中各电气设备的布置情况和功能逻辑关系在Simulink平台建立变电站系统的有向图逻辑模型；步骤三：确定变电站中各电气设备的地震易损性曲线参数并写入到步骤二中建立的变电站系统的有向图逻辑模型中；步骤四：确定地震动的强度指标参数、取值范围和计算步长；步骤五：开始蒙特卡洛模拟循环，在每次模拟中逐个电气设备产生0-1区间的随机数并与该设备在当前地震动强度参数下的失效概率对比来判断各个设备的工作状态；步骤六：根据步骤五各设备的工作状态和建立的变电站系统有向图逻辑模型分析得到各电气间隔的工作状态，进一步综合考虑变电站系统冗余度的情况下得到能够正常通电的输出线路数量，并记录；步骤七：对应每个地震动强度参数的取值，将上述步骤五-步骤六模拟过程重复n次，统计变电站出现各种不同功能状态的频数，由此可计算得到该地震动强度参数取值下变电站对应不同剩余功能状态的失效概率，结束蒙特卡洛模拟循环；步骤八：利用蒙特卡洛模拟计算得到的样本点，根据对数正态累积分布函数非线性拟合得到变电站不同功能状态对应的地震易损性曲线和参数，实现多输入多输出变电站系统地震易损性的量化评估。2.根据权利要求1所述的一种用于量化多输入多输出变电站系统地震易损性的评估算法，其特征在于：步骤一中，定义变电站的性能评价指标为震后至多能够正常输出的线路数量，可以全面考虑变电站震后不同剩余功能状态，还可进一步对该指标进行归一化处理：将其与原输出线路总数的比值作为变电站系统的评价指标。3.根据权利要求1所述的一种用于量化多输入多输出变电站系统地震易损性的评估算法，其特征在于：步骤二中，在Simulink建立变电站系统的有向图逻辑模型时，假定变电站中各设备之间相互独立，每个设备只有工作和失效两种状态，分别用“1”和“0”表示，并且不考虑设备间连接导线和金具的破坏。4.根据权利要求1所述的一种用于量化多输入多输出变电站系统地震易损性的评估算法，其特征在于：步骤五中，各设备的失效概率与地震动强度指标参数IM之间的函数关系假设服从中值为μ，对数标准差为β的对数正态累积分布：5.根据权利要求4所述的一种用于量化多输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢强，梁黄彬，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：