考虑光伏系统的配电线路雷害风险计算方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及配电网领域，尤其涉及一种考虑光伏系统的配电线路雷害风险计算方法和系统，所述方法包括：获取目标区域中配电侧和光伏侧参数；选取各影响因素，基于配电侧和光伏侧参数获取各影响因素值；采用熵权法计算各影响因素所占权重；基于各权重采用TOPSIS法对线路侧和光伏侧的雷击风险计算，得到风险计算结果。本发明专利技术解决考虑光伏系统的配电线路雷害风险计算问题，准确性高。准确性高。准确性高。

【技术实现步骤摘要】
考虑光伏系统的配电线路雷害风险计算方法和系统


[0001]本专利技术涉及配电网领域，尤其涉及一种考虑光伏系统的配电线路雷害风险计算方法和系统。

技术介绍

[0002]目前，雷害风险评估多是考虑配电线路本身，对于包含光伏系统的配电线路的雷害风险评估研究较少。由于雷击也是有源配电网故障的主要原因之一，并且与传统配电网相比，雷电对含分布式光伏有源配电系统产生的威胁更大。随着光伏接入电力系统的比重逐年增加，光伏系统与配电线路相互之间的影响程度加深，提出含光伏系统的配电线路雷害风险计算方法变得尤为重要。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是为了提供一种考虑光伏系统的配电线路雷害风险计算方法和系统，解决考虑光伏系统的配电线路雷害风险计算问题，准确性高。
[0004]为解决以上技术问题，本专利技术的技术方案为：
[0005]第一方面，提供一种考虑光伏系统的配电线路雷害风险计算方法，包括：
[0006]步骤S100：获取目标区域中配电侧和光伏侧参数；
[0007]步骤S200：选取各影响因素，基于配电侧和光伏侧参数获取各影响因素值；
[0008]步骤S300：采用熵权法计算各影响因素所占权重；
[0009]步骤S400：基于各权重采用TOPSIS法对线路侧和光伏侧进行雷击风险计算，得到风险计算结果。
[0010]进一步地，步骤S100中的配电侧和光伏参数据，包括：配电线路和光伏设备的地形信息、配电线路基础数据、光伏设备基础数据、历史雷击参数和雷电活动强度；
[0011]其中，地形信息包括配电线路和光伏设备架设的地理位置、山坡的倾角和土壤电阻率；
[0012]其中，配电线路基础数据包括线路信息和配电线路参数；
[0013]其中，光伏设备基础数据包括光伏设备信息和光伏设备参数；
[0014]其中，历史雷击参数包括感应雷雷击次数、直击雷雷击次数和总雷击次数；
[0015]其中，雷电活动强度为地闪密度。
[0016]进一步地，步骤S200包括：
[0017]步骤S210：预设各影响因素；影响因素包括：地形信息、线路信息、光伏设备信息、雷电活动强度和耐雷水平：
[0018]步骤S220：基于配电侧和光伏侧参数获取影响因素值，每个影响因素值包括若干预置指标；具体为：
[0019]步骤S221：获取地形信息，包括：配电线路和光伏设备架设的地理位置、山坡的倾角和土壤电阻率；
[0020]步骤S222：获取线路信息，包括：配电线路服役时间和线路型号；
[0021]步骤S223：获取光伏设备信息，包括：光伏设备面积、光伏设备服役时间、光伏设备型号；
[0022]步骤S224：获取雷电活动强度，包括：地闪密度；
[0023]步骤S225：获取耐雷水平：基于地形信息、配电线路参数、光伏设备参数和历史雷击参数建立含光伏系统的配电线路雷击过电压计算模型来计算耐雷水平。
[0024]进一步地，步骤S225具体包括：
[0025]步骤S225a：基于地形信息、配电线路参数、光伏设备参数和历史雷击参数通过ATP
‑
EMTP构建仿真模型；
[0026]配电线路参数包括导线及地线型号、杆塔型号、接地电阻、绝缘子的闪络电压U
50％
；
[0027]光伏设备参数包括分布电源参数、光伏阵列参数、汇流箱参数和逆变器参数；
[0028]其中，分布电源参数包括分布电源容量；
[0029]光伏阵列参数包括短路电流I
sc
、开路电压U
oc
、最大功率电压U
m
和最大功率电流I
m
；
[0030]汇流箱参数包括额定电压、直流电流；
[0031]逆变器参数包括额定输出功率、最大输出功率、峰值功率、输入电压和输出电压；
[0032]步骤S225b：基于光伏系统的配电线路雷击过电压计算模型，通过调整雷电流幅值的大小，绝缘子的闪络情况来求解耐雷水平。
[0033]进一步地，步骤S300中熵权法计算影响因素权重的方法包括：
[0034]步骤S310：根据影响因素和预置指标建立正向化矩阵X，设有m个评价对象，n个评价指标，对矩阵X进行标准化，得到矩阵Z；
[0035]矩阵Z的每一个元素z
ij
为：
[0036][0037]其中，x
ij
表示第j个指标下第i个对象的原数据、z
ij
表示x
ij
标准化后的数据；
[0038]步骤S320：计算概率矩阵P，矩阵中的每一个元素p
ij
的计算公式：
[0039][0040]其中，p
ij
表示第i个对象在第j个指标下的占比；
[0041]根据基本概念可得，矩阵P的所有元素p
ij
的和为1；
[0042]步骤S330：计算每个指标的信息熵，并计算信息效用值，并归一化得到每个指标的熵权；其中，信息熵效用值定义：d
j
＝1
‑
e
j
，即信息效用值越大，其对应的信息量越大；
[0043]对于第j个指标的信息熵e
j
：
[0044][0045]其中，j＝1,2,
…
,m；
[0046]步骤S340：影响因素的熵权计算公式：
[0047][0048]其中，j＝1,2,
…
,m。
[0049]进一步的，步骤S400中，TOPSIS利用熵权法对各影响因素的权重影响程度，对各线路的雷击风险等级进行排序。
[0050]第二方面，提供一种考虑光伏系统的配电线路雷害风险计算系统，包括：
[0051]处理器；以及存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；
[0052]其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行上述的考虑光伏系统的配电线路雷害风险计算方法。
[0053]第三方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的考虑光伏系统的配电线路雷害风险计算方法。
[0054]本专利技术具有如下有益效果：本专利技术考虑了光伏系统在内的配电线路风险计算，把地形地貌、线路信息、光伏设备信息、雷电活动强度、耐雷水平都作为了雷害风险评估的影响因素，并采用了客观计算权重的熵权法进行计算，提高了计算精度；在此基础上，利用TOPSIS算法获得配电线路和光伏侧雷害风险结果，且TOPSIS算法的应用使各线路综合风险的计算过程变得更加简单，通过客观数据与最优组合权重计算得出的风险结果更为科学、更为准确。
附图说明
[0055]图1为本专利技术方法整体流程图；
[0056]图2为本专利技术方法整体流程示意框图。
具体实施方式
[0057]为了使本专利技术的目的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.考虑光伏系统的配电线路雷害风险计算方法，其特征在于：包括步骤S100：获取目标区域中配电侧和光伏侧参数；步骤S200：选取各影响因素，基于配电侧和光伏侧参数获取各影响因素值；步骤S300：采用熵权法计算各影响因素所占权重；步骤S400：基于各权重采用TOPSIS法对线路侧和光伏侧进行雷击风险计算，得到风险计算结果。2.根据权利要求1所述的考虑光伏系统的配电线路雷害风险计算方法，其特征在于：步骤S100中的配电侧和光伏参数据，包括：配电线路和光伏设备的地形信息、配电线路基础数据、光伏设备基础数据、历史雷击参数和雷电活动强度；其中，地形信息包括配电线路和光伏设备架设的地理位置、山坡的倾角和土壤电阻率；其中，配电线路基础数据包括线路信息和配电线路参数；其中，光伏设备基础数据包括光伏设备信息和光伏设备参数；其中，历史雷击参数包括感应雷雷击次数、直击雷雷击次数和总雷击次数；其中，雷电活动强度为地闪密度。3.根据权利要求2所述的考虑光伏系统的配电线路雷害风险计算方法，其特征在于：步骤S200包括：步骤S210：预设各影响因素；影响因素包括：地形信息、线路信息、光伏设备信息、雷电活动强度和耐雷水平：步骤S220：基于配电侧和光伏侧参数获取影响因素值，每个影响因素值包括若干预置指标；具体为：步骤S221：获取地形信息，包括：配电线路和光伏设备架设的地理位置、山坡的倾角和土壤电阻率；步骤S222：获取线路信息，包括：配电线路服役时间和线路型号；步骤S223：获取光伏设备信息，包括：光伏设备面积、光伏设备服役时间、光伏设备型号；步骤S224：获取雷电活动强度，包括：地闪密度；步骤S225：获取耐雷水平：基于地形信息、配电线路参数、光伏设备参数和历史雷击参数建立含光伏系统的配电线路雷击过电压计算模型来计算耐雷水平。4.根据权利要求3所述的考虑光伏系统的配电线路雷害风险计算方法，其特征在于：步骤S225具体包括：步骤S225a：基于地形信息、配电线路参数、光伏设备参数和历史雷击参数通过ATP
‑
EMTP构建仿真模型；配电线路参数包括导线及地线型号、杆塔型号、接地电阻、绝缘子的闪络电压U
50％
；光伏设备参数包括分布电源参数、光伏阵列参数、汇流箱参数和逆变器参数；其中，分布电源参数包括分布电源容量；光伏阵列参数包括短路电流I
sc
、开路电压U
oc
、最...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁晟杰，邓鹏，何萍，袁未，汤锐智，陈键，王琰，王徐延，丁思敏，沈敬人，迟嘉诚，孔令青，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司国家电网有限公司国网江苏省电力有限公司双创中心，
类型：发明
国别省市：