一种增量配网设备运行优化方法技术

本发明专利技术涉及增量配网技术领域。本发明专利技术提供了一种增量配网设备运行优化方法，包括：计算设备的可靠性参数，确定增量配网系统4条线路的状态概率结果；基于线路的状态概率结果，计算各线路的最优的设备运行状态。本发明专利技术的方法对设备的可靠度提升效果显著，对设备运行的EENS指标有显著的改善作用达到了70％以上。同时对设备运行可显著降低系统的停电损失，整体提高了增量配网系统的正常稳定运行与供电可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种增量配网设备运行优化方法
本专利技术涉及增量配网

技术介绍
而增量配网系统中，设备种类繁杂，数量较多，给设备的运维运行带来了极大的困难。如何保障增量配网正常稳定运行与供电可靠性的重要业务之一。如何针对各类型设备，制定不同的运行策略，并根据设备在系统中的重要程度，设定最优的运行时机以及运行方式是本领域一直研究的重点难点问题。
技术实现思路
本专利技术公开了一种增量配网设备运行优化方法，包括：计算设备的可靠性参数，确定增量配网系统4条线路的状态概率结果；基于线路的状态概率结果，计算各线路的最优的设备运行状态。进一步地，所述的状态概率结果包括：小修、大修、故障或停运的概率。进一步地，所述的最优的设备运行状态是指设备保持最佳的正常运行状态S0。进一步地，所述的最优的设备运行状态的计算方法：minC＝min(CEENS+CM)其中：式中：CEENS为停电损失；kEENS为停电损失系数；EENS系统年停电量；CM为运行成本，包括巡检成本、小修成本、大修成本和故障维修成本；D1、Dminor、Dmajor、DF分别为巡检、小修、大修和故障维修的时长；k1、kminor、分别为时长的成本系数。本专利技术的方法对设备的可靠度提升效果显著，对设备运行的EENS指标有显著的改善作用达到了70％以上。同时对设备运行可显著降低系统的停电损失，整体提高了增量配网系统的正常稳定运行与供电可靠性。附图说明图1是增量配网设备图。<br>图2是增量配电设备状态模型图。图3是增量配网设备运行图。具体实施方式实例1以RBTS-Bus6增量配网为例，如图1所示。该增量配网共有4条架空馈线。该增量配网线路的故障率为0.065次/km/年。将线路的劣化分为两个阶段，第一个阶段的劣化率为0.1次/km/年，若不采取维修措施，第二个阶段的劣化率为0.3次/km/年。若仍不采取维修措施，则线路从第二劣化状态到故障状态的转移率为0.5次/km/年。巡检、小修、大修的成本分别为50、100、200元/h/km。小修、大修的时长分别为1和2h/km。EENS的停电损失为10元/(kWh)。计算设备的可靠性参数，确定增量配网系统4条线路的状态概率结果是小修、大修、故障或停运的概率。计算设备可靠性参数，基于状态转移图，将各个设备的状态概率写成列向量X＝[X0，X1，X2，XF，X10，X11，X12]结合马尔科夫状态转移矩阵，可得方程组具体如下：其中：在得到各个状态的发生概率后，即可计算各个状态发生的频率F＝[F0，F1，F2，FF，F10，F11，F12]，具体如下：由上式可知，λ1无限增大时，设备的故障频率FF将趋近于其分子分母中λ1最高次项(三次项)的系数之间的比值，为λ01λ12λ2F/μ110μF0。由此可知，一味地缩短巡检间隔并不能无限降低设备的故障率，相反，缩短巡检间隔后，设备的小修和大修的频率也随之增大，反而导致设备的总体停运率上升，可能对系统的整体可靠性产生负面影响。因此，仅仅建立单一设备的多状态转移模型无法完全解决状态运行优化问题。通过可靠性参数的计算公式，可得四条线路的状态概率具体如下：表1基于线路的状态概率结果，计算各线路的停电损失与运行成本，以停电损失与运行成本最小为目标确定各线路最优的设备运行状态。按照下式确定最优设备运行状态：minC＝min(CEENS+CM)其中：式中：CEENS为停电损失；kEENS为停电损失系数；EENS系统年停电量；CM为运行成本，包括巡检成本、小修成本、大修成本和故障维修成本；D1、Dminor、Dmajor、DF分别为巡检、小修、大修和故障维修的时长；k1、kminor、分别为时长的成本系数。各线路的最优运行方法如下所示：表24条馈线的最佳运行方式为(1)与(3)策略，该策略的运行方式是检测到劣化状态S1则小修，检测到劣化状态S2大修，尽量使设备保持最佳的正常运行状态S0。在马尔科夫链的基础上，构建了增量配电设备状态模型，具体如图2所示。S1与S2代表配电设备的2种劣化状态，分别对应实际电网运维中所定义的异常状态和严重状态；I0、I1、I2则代表设备处于检查状态；λ01、λ12、λ2F、λ1、μ100、μ110、μ120、μF0均为设备的状态转移率，单位为次/年；λ01为设备从S0到S1的转移率；λ12为从S1到S2的转移率；λ2F为从S2到SF的转移率；μF0为从SF到正常状态S0的转移率；λ1为设备的巡检率，代表设备被巡检的频率；μ100为设备的巡检完成率，取值为完成巡检该设备时长的倒数。可采取2种运行方式，一种为小修，经过小修，可使设备的状态回退到前一个劣化状态。I1到S0的过程即为小修过程；μ110代表小修完成率，取值为小修时长的倒数；另一种为大修，经过大修，可使设备的状态退回到正常状态。I2到S0的过程即为大修过程。μ120代表大修完成率，取值为大修时长的倒数。设备在运行过程中的状态转移过程可简单描述为：运行人员按照λ1的频率定期巡检该设备，在检查该设备时，若发现设备正常，则不运行，若设备处于异常状态S1，则采取小修措施，使设备恢复正常状态。若设备处于严重状态S2，则采取大修措施，依然使设备恢复正常状态。考虑了该运行策略后，设备到达故障状态的时间将被推迟，可靠度上升。因此需要从整体上进一步优化运行策略，其决策变量为巡检间隔和运行策略。巡检间隔为大于0且连续的实数，可用I表示；运行策略是离散的决策变量。对于具有2个劣化状态的设备状态马尔科夫模型，可以有4种运行策略，具体如下如图3所示.4条箭头所标识的状态转移过程共有4种运行策略组合，对应决策向量s＝[s10，s11，s20，s21]，向量中的元素取值为0或1。当巡检人员发现设备出现劣化时，4个决策变量取不同的值时，会有以下4种运行策略：1)：(1)与(3)策略，s＝[1，0，1，0]，检测到劣化状态S1则小修，检测到劣化状态S2大修，尽量使设备保持最佳的正常运行状态S0。2)：(1)与(4)策略，s＝[1，0，0，1]，检测到劣化状态S1和S2小修，使设备退回到原来一个状态。3)：(2)与(3)策略，s＝[0，1，1，0]，检测到劣化状态S1不维修，只检测到劣化状态S2后大修，使设备恢复到正常的S0状态。4)(2)与(4)策略，s＝[0，1，0，1]，检测到劣化状态S1不维修，只检测到劣化状态S2后小修，使设备退回到S1劣化状态。本专利技术的方法对设备的可靠度提升效果显著，对设备运行的FFNS指标有显著的改善作用达到了70％以上。同时对设备运行可显著降低系统的停电损失，整体提高了增量配网系统的正常稳定运行与供电可靠性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种增量配网设备运行优化方法，其特征在于，包括：/n计算设备的可靠性参数，确定增量配网系统4条线路的状态概率结果；/n基于线路的状态概率结果，计算各线路的最优的设备运行状态。/n

【技术特征摘要】
1.一种增量配网设备运行优化方法，其特征在于，包括：
计算设备的可靠性参数，确定增量配网系统4条线路的状态概率结果；
基于线路的状态概率结果，计算各线路的最优的设备运行状态。


2.依据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的状态概率结果包括：小修、大修、故障或停运的概率。


3.依据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的最优的设备运行状态是指设备保持最佳的正常运行状态S0。
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【专利技术属性】
技术研发人员：刘宣，安磊，王绵斌，耿鹏云，齐霞，程序，
申请(专利权)人：国网冀北电力有限公司经济技术研究院，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11