一种基于风险评估的配电设备状态检修方法技术

本发明专利技术涉及一种基于风险评估的配电设备状态检修方法，通过充分考虑不同检修方式和检修时间对于配电网故障风险及检修风险的影响，在配网风险评估框架下定义检修收益函数，以收益率最高为优化目标，以电网安全约束、检修关系约束和检修资源约束等为约束条件，采用优化算法对检修方式和检修时间两个决策变量进行寻优。寻优。寻优。

【技术实现步骤摘要】
一种基于风险评估的配电设备状态检修方法


[0001]本专利技术属于中压配电网运检
，尤其是一种基于风险评估的配电设备状态检修方法。

技术介绍

[0002]配电网运行过程中，设备检修和故障是一对矛盾，各种检修体制都是以不同的方式对这一矛盾进行的协调。其中，事后检修(即在设备故障后进行的检修)减少了设备监测和检修费用，但面临较大故障风险的威胁，在现代电网运行中是不可取的；定期计划检修很难把握恰当的检修时机，不可避免的存在着保守或冒进的情况；状态检修以设备当前的实际运行状况为依据对检修时机进行决策，相比定期计划检修，提高了对检修时机把握的精确性，有效地协调了检修与故障间的矛盾。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提出一种基于风险评估的配电设备状态检修方法，能够充分考虑不同检修方式和检修时间对于配电网故障风险及检修风险的影响，在配网风险评估框架下定义检修收益函数，以收益率最高为优化目标，以电网安全约束、检修关系约束和检修资源约束等为约束条件，采用优化算法对检修方式和检修时间两个决策变量进行寻优。
[0004]本专利技术解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
[0005]一种基于风险评估的配电设备状态检修方法，包括以下步骤：
[0006]步骤1、随机生成一个种群，种群中个体为一种检修方案；
[0007]步骤2、判断检修方案是否满足约束条件，若满足约束条件则进行步骤3，否则更换种群中的个体；
[0008]步骤3、计算检修场景下配网检修风险和故障风险，并以收益率作为检修方案对应的适应度值；
[0009]步骤4、对状态检修决策收敛判据进行判断，当达到最大迭代次数或最优解的适应度值在给定的迭代次数内不再下降时，寻优结束并以适应度值最大的检修方案作为配网状态检修的决策结果；否则，进行交叉、变异生成新的种群并返回步骤2。
[0010]而且，所述步骤3中检修风险的具体计算方法为：
[0011]，
[0012]其中，R
M
为配网检修风险；R
M1
为t时段设备检修费用，R
M2
为t时段检修计划失负荷损失，R
M3
为t时段随机失负荷损失，当该时段没有安排设备检修时，三项值均为0；N
h
为该检修场景下需检修设备集合；C
ij
为设备i采取检修等级j的检修费用；P
m
为m负荷曲线的平均值；η
m
为用户重要性指标；M
h
为计划失负荷用户数；ΔT
h
为计划检修时间；C
h
为计划检修造成的单位失负荷费用；M
h,s
和ΔT
h,s
分别为计及检修场景h中停运设备，故障状态s引起的非计划失负荷数目和故障时间；M
0,s
和ΔT
0,s
分别为不计及检修场景h中停运设备，故障状态s引起的非计划失负荷数目和故障时间；p
s
为故障状态s发生概率；C
s
为单位失负荷费用，N
t
为研究周期内所划分的时段数，S
（t）
为t时间段内电网故障集合。
[0013]而且，所述步骤3中故障风险的具体计算方法为：
[0014]，
[0015]其中：R
F
为电网的故障风险；R
F1
为电网损失，R
F2
为设备个体损失；S(t)为t时间段内电网故障集合，s为其中一种故障类型，p
s
为其发生概率；N
T
为研究周期的段数；M
s
为故障s条件下受影响用户集合；ΔT
s
为故障s造成的停电时间；P
m
为m负荷曲线的平均值；η
m
为用户重要性指标；C
s
为单位失负荷费用；N
s
为故障s条件下故障设备集合；C
i,l
为设备i采取等级为l的故障检修的费用；N为电网设备数；P
i
、Q
i
为设备i的正常运行和故障概率，R
F1,S
为事故s引起的电网损失，R
F2,S
为事故s引起的设备个体损失。
[0016]而且，所述步骤3中收益率的具体计算方法为：
[0017]，
[0018]其中，R
F_CBM
为研究周期内实施状态检修条件下的电网故障风险，R
F_original
为研究周期内未实施状态检修时的电网故障风险；R
M
为研究周期内某检修场景下的检修风险。
[0019]本专利技术的优点和积极效果是：
[0020]本专利技术通过随机生成一个种群，其中种群中个体为一种检修方案；判断检修方案是否满足约束条件，若满足约束条件则进行进行加下一步，否则更换种群中的个体；计算检修场景下配网检修风险和故障风险，并以收益率作为检修方案对应的适应度值；对状态检修决策收敛判据进行判断，当达到最大迭代次数或最优解的适应度值在给定的迭代次数内不再下降时，寻优结束并以适应度值最大的检修方案作为配网状态检修的决策结果；否则，进行交叉、变异生成新的种群并返回收益率计算。本专利技术充分考虑了不同检修方式和检修时间对于配电网故障风险及检修风险的影响，在配网风险评估框架下定义检修收益函数，以收益率最高为优化目标，以电网安全约束、检修关系约束和检修资源约束等为约束条件，采用优化算法对检修方式和检修时间两个决策变量进行寻优。
附图说明
[0021]图1为本实施例所使用的的本专利技术的流程图。
具体实施方式
[0022]以下结合附图对本专利技术做进一步详述。
[0023]一种基于风险评估的配电设备状态检修方法，如图1所示，包括以下步骤：
[0024]步骤1、读取配电网结构参数和设备参数。
[0025]步骤2、初始化遗传算法参数。
[0026]步骤3、随机生成检修场景，其中检修场景包括检修时间段和检修等级，同时生成若干检修方案。
[0027]步骤4、判断选取的检修方案是否满足约束，若满足约束，则进行步骤5，否则返回步骤3。
[0028]步骤5、读取配电网设备状态监测数据，利用最小二乘法拟合状态指数
‑
故障函数，并基于历史监测数据拟合设备故障概率曲线，计算得到检修前后设备故障率。
[0029]造成配电网故障停电的设备主要有架空线路、电缆线路、变压器和各种开关设备，考虑到各设备状态量的监测手段不同、监测量量纲及正常运行范围的差别，为量化分析各状态监测值的综合影响，对各原始状态监测量作标么化处理，使标么化后的值在0与1之间，其中0代表设备处于最佳状态，而1代表最坏状态。根据状态监测值与设备健康状况正负相关性的不同，将状态监测值越限情况分为如下两种：
[0030]1、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于风险评估的配电设备状态检修方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、随机生成一个种群，种群中个体为一种检修方案；步骤2、判断检修方案是否满足约束条件，若满足约束条件则进行步骤3，否则更换种群中的个体；步骤3、计算检修场景下配网检修风险和故障风险，并以收益率作为检修方案对应的适应度值；步骤4、对状态检修决策收敛判据进行判断，当达到最大迭代次数或最优解的适应度值在给定的迭代次数内不再下降时，寻优结束并以适应度值最大的检修方案作为配网状态检修的决策结果；否则，进行交叉、变异生成新的种群并返回步骤2。2.根据权利要求1所述的一种基于风险评估的配电设备状态检修方法，其特征在于：所述步骤3中检修风险的具体计算方法为：，其中，R
M
为配网检修风险；R
M1
为t时段设备检修费用，R
M2
为t时段检修计划失负荷损失，R
M3
为t时段随机失负荷损失，当该时段没有安排设备检修时，三项值均为0；N
h
为该检修场景下需检修设备集合；C
ij
为设备i采取检修等级j的检修费用；P
m
为m负荷曲线的平均值；η
m
为用户重要性指标；M
h
为计划失负荷用户数；ΔT
h
为计划检修时间；C
h
为计划检修造成的单位失负荷费用；M
h,s
和ΔT
h,s
分别为计及检修场景h中停运设备，故障状态s引起的非计划失负荷数目和故障时间；M
0,s
和ΔT
0,s
分别为不计及检修场景h中停运设备，故障状态s引起的非计划失负荷数目和故障时间；p
s
为故障状态s...

【专利技术属性】
技术研发人员：巩超，王冲，苏琪，王鹏，侯波，侯艳红，石岳，计会鹏，马瑞，高宇江，
申请(专利权)人：国网天津市电力公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：