一种基于区间负荷等级的节点风险评估方法技术

本发明专利技术公开了一种基于区间负荷等级的节点风险评估方法；通过骨干电源出线、骨干网架和区域的保电等级对日负荷消纳量级进行赋值加权；通过调阅历史模型，通过产流汇流模型确定区域积水，并通过积水深度确定各个功能区间的停电率，最终确定受灾情况并通过可切负荷对灾害区间进行负荷供给。灾害区间进行负荷供给。

【技术实现步骤摘要】
一种基于区间负荷等级的节点风险评估方法


[0001]本专利技术涉及配电网
，特别是涉及一种基于区间负荷等级的节点风险评估方法。

技术介绍

[0002]近年来，由于全球气候变暖，极端天气频度和强度明显上升。多地发生强降水，持续时间长、累积雨量大、时段集中、具有极端性。由于城市空间资源紧张，电力设备如电缆线、变电设备、配电设备等逐步转移至地下。受极端降雨影响，城市频发地下配/变电房和电缆井积水事件。电力设备在积水中浸泡，引起设备绝缘部分闪络放电、短路故障，甚至跳闸，进而大面积停电，此外也易引发漏电，导致人生伤害，强降雨和内涝正成为电力安全的重大隐患。而现阶段对城市配电网应急调度措施考虑不足,评估所得风险值较保守。
[0003]例如，一种在中国专利文献上公开的“一种基于最小配电区域的城市配电网灾害风险评估的方法”，其公告号CN103942729A，首先划分配电网的最小配电区域，确定不同灾害下电力设备停运的概率，然后构建最小损失切负荷和最小开关操作比重的目标函数、确定网络重构的约束条件，计算相应的负荷停电损失和风险。该专利技术克服了传统配电网灾害风险评估中的保守计算，在体现了应急预案和处理措施效用的同时，更贴近灾害下现代城市配电网的真实风险值。本专利技术所得配电网风险值采用统一的停电损失量纲，具有明确的物理意义，可用于比较电网不同运行工况下不同灾害的危害程度。本专利技术在风险评估过程中累积负荷停电概率，适用于多突发事件同时发生或相继发生的情况，有能力评估大规模自然灾害及灾害演变过程中城市配电网的风险。该专利技术虽然通过对最小区间进行标记划分，然而却未将区间的保电等级划分考虑，在极端灾害情况下，同时也未能根据具体的雨量对整体灾害水平进行评估预测，因此无法准确的调配电量，而在同等水平下，医院的负荷量级虽然低于工厂，但是却需要在灾害状况下优先供电，而该专利技术也无法有效的依据各区域电量需求进行准确供电、尽量减小灾害造成的影响。

技术实现思路

[0004]本专利技术主要针对现有技术下面对极端天气下，配电网风险评估预测方法较为保守且考虑不足的问题；提供了一种基于区间负荷等级的节点风险评估方法；通过骨干电源出线、骨干网架和区域的保电等级对日负荷消纳量级进行赋值加权；通过调阅历史模型，通过产流汇流模型确定区域积水，并通过积水深度确定各个功能区间的停电率，最终确定受灾情况并通过可切负荷对灾害区间进行负荷供给。
[0005]本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种基于区间负荷等级的节点风险评估方法，包括：S1、获取有源配网的拓扑图，通过拓扑图获取城市缆线交汇节点；以缆线交汇节点为中心划分功能区间；通过各区间断路器采集电网日负荷消纳历史数据；S2、通过拓扑图获取节点处基站储能数据和新能源接入状态；获取区间内骨干电
源出线、骨干网架并映射在拓扑图上；对交汇节点处各区间进行保电等级划分；S3、对各区间日负荷消纳历史数据进行预处理，根据保电等级对各区间进行风险权重赋值；对骨干电源出线、骨干网架进行优先风险权重赋值；S4、根据天气预测模型及当前降水状况、节点处各区间的地表环境、土壤条件进行降水估计；并将预估降水情况映射在拓扑图处；通过历史数据，测算节点处各区间的停电率和期望切负荷指标；并按照日负荷消纳量级与风险权重赋值对区间进行风险等级标注；S5、根据风险等级，查询交汇节点处各区间风险等级较低区间内可切电量；优先向风险等级高的区间进行电量供给。
[0006]通过骨干电源出线、骨干网架和区域的保电等级对日负荷消纳量级进行赋值加权；通过调阅历史模型，通过产流汇流模型确定区域积水，并通过积水深度确定各个功能区间的停电率，最终确定受灾情况并通过可切负荷对灾害区间进行负荷供给。
[0007]作为优选，所述基站储能数据和新能源接入状态按照如下方法获取：S21、获取所述节点的基站的发电量、电源数量、备用电源数量；获取新能源接入设备的基站发电量、电源数量和接入负荷消纳曲线；S22、获取基站日负荷出力数，并通过聚力函数拟合成日出力曲线；根据日出力曲线对灾害发生当日进行出力负荷预测，并绘制各线路的出力负荷曲线；S23、根据灾害发生当日的出力负荷曲线和新能源接入负荷消纳曲线，选择备用的电源数量确定可切负荷数量。
[0008]通过备用电源数量可以保证一定的备用负荷，在灾害发生时，部分基站停用，此时启动备用电源可以获得剩余的可切负荷量，通过该负荷量可以直接向停电区域进行供电，尽量减小风险。同时通过对比正常时段的日出力负荷和灾害发生时段的出力负荷，可以初步对当日的灾害情况和灾害范围有最初的判断和了解。
[0009]作为优选，所述保电等级按照如下方法划分：医院＞学校>居民区>工厂>商业区＞其他场所；所述风险权重赋值方法包括：按照保电等级由大到小对各功能区间分别进行 105、104、103、102、101、100的风险赋值；对骨干电源出线、骨干网架风险赋值106。由于骨干电源出线和骨干网架是保证整个网线的重要部分，如果骨干电源出线和骨干网架受到影响，则有可能造成整个线路的传输中断，因此需要对其进行优先加权。由于各个区间中，总负荷数的量级较高，因此选用10的倍数对各个线路进行风险赋权，例如医院的负荷用量远不比上工厂，然而在灾害发生时，医院遇险导致的灾害等级却要高于工厂，因此需要对医院进行较高加权。
[0010]作为优选，所述风险等级标注通过下述公式进行：其中，α
i
为功能区间的风险赋值；Q
i
为各功能区间内功能设备的日负荷消纳量：β
i
为各个功能区间的负荷标准化系数，与Q
i
量级呈反比；y为各功能区间内的功能设备数量。由于不同功能区间的负荷量级不同，因此需要对其进行标准化，否则单纯按照数量级进行比重确定，则工厂负荷用量远远高于居民区，因此需要对数据进行标准化定义，将所有数量都设置在统一量级。
[0011]作为优选，所述计算停电率和可切负荷的方法包括：
S51、从后台获取当地地表条件状态；绘制地表三维模型，包括地表环境和地势；获取历史降水停电数据，根据降水、积水和停电率导入仿真软件，通过数据迭代获得积水
‑
停电率模型；S52、根据天气预测模型及当前降水状况，并计算产流模型和汇流模型；S53、通过地表三维模型、产流模型和汇流模型获得功能区间内的积水状况，并根据积水
‑
停电率模型确定受灾区域和损耗负荷；S54、根据损耗负荷和受灾区域确定风险等级；并确定可切负荷。
[0012]将历史的停电率直接映射在地表三维模型中，同时把积水数据也映射在地表三维模型中，可以更加直观的反应灾害发生的情况，并及时的对应相关区域发生的停电及积水状态进行救援。
[0013]作为优选，所述产流模型如下：W＝
q0‑
q
1；W为雨水地表产流；q0为降水总流量；q1为下渗雨量；其中土壤下渗减损公式如下：q1＝I
t
×
t
×
S；I<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于区间负荷等级的节点风险评估方法，其特征在于，包括：S1、获取有源配网的拓扑图，通过拓扑图获取城市缆线交汇节点；以缆线交汇节点为中心划分功能区间；通过各区间断路器采集电网日负荷消纳历史数据；S2、通过拓扑图获取节点处基站储能数据和新能源接入状态；获取区间内骨干电源出线、骨干网架并映射在拓扑图上；对交汇节点处各区间进行保电等级划分；S3、对各区间日负荷消纳历史数据进行预处理，根据保电等级对各区间进行风险权重赋值；对骨干电源出线、骨干网架进行优先风险权重赋值；S4、根据天气预测模型及当前降水状况、节点处各区间的地表环境、土壤条件进行降水估计；并将预估降水情况映射在拓扑图处；通过历史数据，测算节点处各区间的停电率和期望切负荷指标；并按照日负荷消纳量级与风险权重赋值对区间进行风险等级标注；S5、根据风险等级，查询交汇节点处各区间风险等级较低区间内可切电量；优先向风险等级高的区间进行电量供给。2.根据权利要求1所述的一种基于区间负荷等级的节点风险评估方法，其特征在于：所述基站储能数据和新能源接入状态按照如下方法获取：S21、获取所述节点的基站的发电量、电源数量、备用电源数量；获取新能源接入设备的基站发电量、电源数量和接入负荷消纳曲线；S22、获取基站日负荷出力数，并通过聚力函数拟合成日出力曲线；根据日出力曲线对灾害发生当日进行出力负荷预测，并绘制各线路的出力负荷曲线；S23、根据灾害发生当日的出力负荷曲线和新能源接入负荷消纳曲线，选择备用的电源数量确定可切负荷数量。3.根据权利要求1所述的一种基于区间负荷等级的节点风险评估方法，其特征在于：所述保电等级按照如下方法划分：医院&gt;学校&gt;工厂&gt;商业区＝居民区&gt;其他场所；所述风险权重赋值方法包括：按照保电等级由大到小对各功能区间分别进行104、103、102、101、100的风险赋值；对骨干电源出线、骨干网架风险赋值105。4.根据权利要求1所述的一种基于区间负荷等级的节点风险评估方法，其特征在于：所述风险等级标注通过下述公式进行：其中，α
i
为功能区间的风险赋值；Q
i
为各功能区间内功能设备的日负荷消纳量：β
i
为各个功能区间的负荷标准化系数，与Q
i
量级呈反比；y为各功能区间内的功能设备数量。5.根据权利要求1所述的一种基于区间负荷等级的节点风险评估方法，其特征在于：所述计算停电率和可切负荷的方法包括：S51、从后台获取当地地表条件状态；绘制地表三维模型，包括地表环境和地势；获取历史降水...

【专利技术属性】
技术研发人员：周刚，刘章银，张斌，李锐锋，王洪俭，陆飞，周一飞，陈永根，屠楚明，费丽强，朱成亮，周迅，李峰，王舒清，徐辉，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司嘉兴供电公司，
类型：发明
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