[发明专利]一种基于图论的变电站运行风险评估方法

权利要求书

1.一种基于图论的变电站运行风险评估方法，其特征是，所述方法包括下列步骤：

第一步，数据输入，构建变电站运行风险评估的输入数据模块；

输入数据模块中的数据包括变电站元件的历史统计数据、元件运行年限数据、气象数据、和网络拓扑结构数据；其中元件历史统计数据、元件运行年限数据和气象数据主要用于计算变电站元件的停运概率；网络拓扑结构数据包含变电站内部节点之间的联系信息；

第二步，计算变电站元件的停运概率；

元件停运概率的计算是风险评价工作的基础。变电站由大量的输电线路、电缆、变压器、断路器、隔离开关等设备组成的，元件的停运是变电站存在风险的根本原因，因此计算变电站元件停运概率要综合考虑元件可修复强迫失效、老化失效及环境相依失效三方面因素；

第三步，使用蒙特卡罗方法方法抽取变电站系统状态；

变电站元件停运具有随机性质，站内的任意一个元件随时都有可能退出运行，变电站中的线路、断路器、变压器的运行状态使用蒙特卡罗方法进行随机模拟，形成变电站系统状态，然后进行连通性识别；

蒙特卡罗抽取系统状态步骤为：

（1）通过计算机产生[0,1]之间的随机数，同时取得第三步计算的元件失效概率；

（2）将计算机产生的随机数与元件的失效概率对比；若随机数大于元件失效概率，则该元件处于工作状态；否则，元件失效；

（3）对于有n个元件的系统，系统的一个维数为n的状态矢量行矩阵；

（4）判断是否达到抽样次数；若达到，则转第（5）步；否则，返回第（1）步；

（5）统计不同状态矢量出现的次数m(s)；

（6）计算系统状态失效概率；

P(s)=m(s)M]]>

式中：M为总的抽样数；

m(s)是在抽样中系统状态s出现的次数；

第四步，基于图论的连通性识别方法；

由第三步通过Monte Carlo模拟法产生的每一个变电站系统状态，都修改相应的变电站邻接矩阵A，并通过逻辑运算获得每一个变电站系统状态的可达矩阵R；

求解可达矩阵R步骤如下：

（1）根据变电站内电气主接线抽象成变电站的图G；

（2）根据变电站图G的连接信息形成邻接矩阵A(G)；

（3）根据下式求取可达矩阵：

R＝A+A²+…+Aⁿ

第五步，对变电站运行风险进行评估；

其风险评估过程为：

（1）根据第三步方法使用蒙特卡罗方法抽取变电站系统状态；

（2）对每一个变电站运行状态使用第四步介绍的方法进行连通性识别；

（3）根据（2）识别的结果，判断是否有孤立负荷点；若无孤立负荷点，返回第（3）步；否则，转第（4）步；

（4）计算孤立负荷点的失负荷风险；

（5）判断是否所有状态计算完毕；若完成，则转入第（6）步；否则，返回第（3）步；

（6）计算整个变电站的失负荷风险；

其计算公式为：

PLC=Σk∈KPLCk]]>

EENS=Σk∈KEENSk]]>

式中，PLC_k为节点k失负荷概率；

EENS_k为节点k失负荷风险；

K为所有负荷点的集合；

PLC为变电站失负荷概率；

EENS为变电站失负荷风险。