一种电网设备安全状态的风险评估方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及电网风险评估技术领域，公开了一种电网设备安全状态的风险评估方法及系统，其方法通过获取配电网中所有用户侧的属性信息和运行信息，根据配电网中所有设备节点与用户侧之间的拓扑连接结构构建有权无向图，在有权无向图中对重要等级最高的用户侧进行拓扑分析，得到对应的供电路径，还通过确定所有重要等级最高的用户侧的供电电源配置合格率、继电保护正确动作率、年内平均停电时间和电压合格率并进行加权计算，得到设备运行状态安全值，根据设备运行状态安全值与预设的状态安全阈值的比较结果，从而确定重要等级最高的用户侧的设备安全状态的风险情况，从而提高重要用户的电力设备安全状态的风险评估的准确性和可靠性。可靠性。可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种电网设备安全状态的风险评估方法及系统


[0001]本专利技术涉及电网风险评估
，尤其涉及一种电网设备安全状态的风险评估方法及系统。

技术介绍

[0002]要达到电力企业中设备设施的本质安全化，首先，设备设施应该具有很高的可靠性、良好的安全特性、完善的安全防护系统和安全保护系统，即使人为操作失误或设备发生意外，也能确保人身和设备设施安全。
[0003]由于电力环境复杂，机械化程度低，工人的劳动强度大，通过规划和建设本质安全电网，实现安全风险管控关口前移、源头防控，提升设备设施入网质量和健康水平，实现物的本质安全。
[0004]同时，在电网中的重要用户中，其对应的电网设备安全状态是尤为重要的，而目前，针对重要用户的电力设备安全状态的风险评估不够准确，可靠性较差，导致对重要用户的供电能力不足。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种电网设备安全状态的风险评估方法及系统，解决了针对重要用户的电力设备安全状态的风险评估不够准确，可靠性较差的技术问题。
[0006]有鉴于此，本专利技术第一方面提供了一种电网设备安全状态的风险评估方法，包括以下步骤：
[0007]获取配电网中所有用户侧的属性信息和运行信息，所述属性信息包括重要等级和用户电表地址，所述运行信息包括电压数据和停电时间；
[0008]根据配电网中所有设备节点与用户侧之间的拓扑连接结构构建有权无向图；
[0009]根据所述用户电表地址在预设的电表数据库中匹配到对应的供电电源；
[0010]基于广度优先搜索算法，在所述有权无向图中对重要等级最高的用户侧进行拓扑分析至对应匹配到的供电电源，得到对应的供电路径，所述供电路径包括供电电源、线路、分段开关和继电保护设备；
[0011]计算供电电源的输出功率与其额定功率之间的功率比值，判断所述功率比值是否大于所述供电路径的负载率阈值，若判断所述功率比值大于所述供电路径的负载率阈值，则判定相应的重要等级最高的用户侧的供电电源配置不合格，从而确定所有重要等级最高的用户侧的供电电源配置合格率；
[0012]获取继电保护设备的FTU参数，根据所述继电保护设备的FTU参数计算继电保护正确动作率，从而确定所有重要等级最高的用户侧的继电保护正确动作率；
[0013]根据重要等级最高的用户侧的运行信息确定所有重要等级最高的用户侧的年内平均停电时间和电压合格率；
[0014]将所有重要等级最高的用户侧的供电电源配置合格率、继电保护正确动作率、年
内平均停电时间和电压合格率进行标准化处理，并进行加权计算，得到所有重要等级最高的用户侧的设备运行状态安全值；
[0015]将所述设备运行状态安全值与预设的状态安全阈值进行比较，若所述设备运行状态安全值大于预设的状态安全阈值，则判定重要等级最高的用户侧的设备安全状态为可靠状态，若所述设备运行状态安全值不大于预设的状态安全阈值，则判定重要等级最高的用户侧的设备安全状态存在风险。
[0016]优选地，根据配电网中所有设备节点与用户侧之间的拓扑连接结构构建有权无向图的步骤具体包括：
[0017]根据配电网中所有设备节点与用户侧之间的拓扑连接结构构建无向图；
[0018]将所有设备节点之间的电气距离作为所述无向图的边的权值，构建有权无向图。
[0019]优选地，本方法还包括：
[0020]将所述供电路径按照分段开关划分为多个区段，获取每个区段分别对应的最大电流值以及额定电流值；
[0021]计算每个区段的最大电流值与额定电流值之间的电流比值作为对应的区段的负载率，筛选出所有区段中最小的负载率作为供电路径的负载率阈值。
[0022]优选地，基于广度优先搜索算法，在所述有权无向图中对重要等级最高的用户侧进行拓扑分析至对应匹配到的供电电源，得到对应的供电路径，所述供电路径包括供电电源、线路、分段开关和继电保护设备的步骤具体包括：
[0023]以重要等级最高的用户侧为拓扑起点，重要等级最高的用户侧对应匹配到的供电电源为拓扑终点，基于广度优先搜索算法，在所述有权无向图中从拓扑起点向上进行拓扑分析，确定与所述拓扑起点供电相关联的节点直至拓扑终点为止，得到供电路径，所述供电路径包括供电电源、线路、分段开关和继电保护设备。
[0024]优选地，根据重要等级最高的用户侧的运行信息确定所有重要等级最高的用户侧的年内平均停电时间和电压合格率的步骤具体包括：
[0025]根据重要等级最高的用户侧的停电时间与年内总运行时间的比值计算年内平均停电时间；
[0026]按照预设频率采集重要等级最高的用户侧的电压数据；
[0027]对所述电压数据进行快速傅里叶转换，得到频域电压信息；
[0028]根据所述频域电压信息确定在预设时段内的失压次数、过压次数和电压不均衡次数；
[0029]通过对所述失压次数、所述过压次数和所述电压不均衡次数进行统计，得到电压不合格总次数，并计算电压不合格总次数在所述频域电压信息内所有样本点中的占比；
[0030]将所有重要等级最高的用户侧的电压不合格总次数的占比进行平均计算，得到电压合格率。
[0031]第二方面，本专利技术还提供了一种电网设备安全状态的风险评估系统，包括：
[0032]信息获取模块，用于获取配电网中所有用户侧的属性信息和运行信息，所述属性信息包括重要等级和用户电表地址，所述运行信息包括电压数据和停电时间；
[0033]有权无向图构建模块，用于根据配电网中所有设备节点与用户侧之间的拓扑连接结构构建有权无向图；
[0034]电源匹配模块，用于根据所述用户电表地址在预设的电表数据库中匹配到对应的供电电源；
[0035]拓扑分析模块，用于基于广度优先搜索算法，在所述有权无向图中对重要等级最高的用户侧进行拓扑分析至对应匹配到的供电电源，得到对应的供电路径，所述供电路径包括供电电源、线路、分段开关和继电保护设备；
[0036]电源配置评估模块，用于计算供电电源的输出功率与其额定功率之间的功率比值，判断所述功率比值是否大于所述供电路径的负载率阈值，若判断所述功率比值大于所述供电路径的负载率阈值，则判定相应的重要等级最高的用户侧的供电电源配置不合格，从而确定所有重要等级最高的用户侧的供电电源配置合格率；
[0037]继电保护评估模块，用于获取继电保护设备的FTU参数，根据所述继电保护设备的FTU参数计算继电保护正确动作率，从而确定所有重要等级最高的用户侧的继电保护正确动作率；
[0038]电压评估模块，用于根据重要等级最高的用户侧的运行信息确定所有重要等级最高的用户侧的年内平均停电时间和电压合格率；
[0039]运行状态计算模块，用于将所有重要等级最高的用户侧的供电电源配置合格率、继电保护正确动作率、年内平均停电时间和电压合格率进行标准化处理，并进行加权计算，得到所有重要等级最高的用户侧的设备运行状态安全值；
[0040]运行状态评估模块，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电网设备安全状态的风险评估方法，其特征在于，包括以下步骤：获取配电网中所有用户侧的属性信息和运行信息，所述属性信息包括重要等级和用户电表地址，所述运行信息包括电压数据和停电时间；根据配电网中所有设备节点与用户侧之间的拓扑连接结构构建有权无向图；根据所述用户电表地址在预设的电表数据库中匹配到对应的供电电源；基于广度优先搜索算法，在所述有权无向图中对重要等级最高的用户侧进行拓扑分析至对应匹配到的供电电源，得到对应的供电路径，所述供电路径包括供电电源、线路、分段开关和继电保护设备；计算供电电源的输出功率与其额定功率之间的功率比值，判断所述功率比值是否大于所述供电路径的负载率阈值，若判断所述功率比值大于所述供电路径的负载率阈值，则判定相应的重要等级最高的用户侧的供电电源配置不合格，从而确定所有重要等级最高的用户侧的供电电源配置合格率；获取继电保护设备的FTU参数，根据所述继电保护设备的FTU参数计算继电保护正确动作率，从而确定所有重要等级最高的用户侧的继电保护正确动作率；根据重要等级最高的用户侧的运行信息确定所有重要等级最高的用户侧的年内平均停电时间和电压合格率；将所有重要等级最高的用户侧的供电电源配置合格率、继电保护正确动作率、年内平均停电时间和电压合格率进行标准化处理，并进行加权计算，得到所有重要等级最高的用户侧的设备运行状态安全值；将所述设备运行状态安全值与预设的状态安全阈值进行比较，若所述设备运行状态安全值大于预设的状态安全阈值，则判定重要等级最高的用户侧的设备安全状态为可靠状态，若所述设备运行状态安全值不大于预设的状态安全阈值，则判定重要等级最高的用户侧的设备安全状态存在风险。2.根据权利要求1所述的电网设备安全状态的风险评估方法，其特征在于，根据配电网中所有设备节点与用户侧之间的拓扑连接结构构建有权无向图的步骤具体包括：根据配电网中所有设备节点与用户侧之间的拓扑连接结构构建无向图；将所有设备节点之间的电气距离作为所述无向图的边的权值，构建有权无向图。3.根据权利要求1所述的电网设备安全状态的风险评估方法，其特征在于，还包括：将所述供电路径按照分段开关划分为多个区段，获取每个区段分别对应的最大电流值以及额定电流值；计算每个区段的最大电流值与额定电流值之间的电流比值作为对应的区段的负载率，筛选出所有区段中最小的负载率作为供电路径的负载率阈值。4.根据权利要求1所述的电网设备安全状态的风险评估方法，其特征在于，基于广度优先搜索算法，在所述有权无向图中对重要等级最高的用户侧进行拓扑分析至对应匹配到的供电电源，得到对应的供电路径，所述供电路径包括供电电源、线路、分段开关和继电保护设备的步骤具体包括：以重要等级最高的用户侧为拓扑起点，重要等级最高的用户侧对应匹配到的供电电源为拓扑终点，基于广度优先搜索算法，在所述有权无向图中从拓扑起点向上进行拓扑分析，确定与所述拓扑起点供电相关联的节点直至拓扑终点为止，得到供电路径，所述供电路径
包括供电电源、线路、分段开关和继电保护设备。5.根据权利要求1所述的电网设备安全状态的风险评估方法，其特征在于，根据重要等级最高的用户侧的运行信息确定所有重要等级最高的用户侧的年内平均停电时间和电压合格率的步骤具体包括：根据重要等级最高的用户侧的停电时间与年内总运行时间的比值计算年内平均停电时间；按照预设频率采集重要等级最高的用户侧的电压数据；对所述电压数据进行快速傅里叶转换，得到频域电压信息；根据所述频域电压信息确定在预设时段内的失压次数、过压次数和电压不均衡次数；通过对所述失压次数、所述过压次数和所述电压不均衡次数进行统计，得到电压不合格总次数，并计算电压不合格总次数在所述频域电压信息内所有样本点中的占比；将所有重要等级最高的用户侧的电压不合格总次数的占比进行平均计算，得到电压合格率。6.一种电网设备安全状态的风险评估系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗其锋，林韶文，李航，高晓岚，杨帆，刘文韬，刘磊，罗淑贤，吴金珠，梁志祥，刘惠华，樊志伟，朱余林，林自强，黄伟豪，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司中山供电局，
类型：发明
国别省市：