[发明专利]一种考虑季节条件变化的输变电系统健康度评估方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统分析领域，尤其涉及一种考虑季节条件变化的输变电系 统健康度评估方法。

背景技术

90年代初期，由Billinton等学者提出的Well-being分析方法(WBAM)，在 RAM的框架下嵌入了DSC，对系统无风险状态进一步采用确定性评价准则进行区 分，其分析结果能够更加接近运行管理人员对电网的认识习惯，从而在一定程度 上弥补了对电网风险水平的认识和理解。目前，WBAM在发输电复合电力系统和考 虑新能源渗透的综合电力系统可靠性分析中都有相关报道。同时为解决仿真时间 过长的问题，基于非序贯Monte Carlo提出一种one-step forward方法用来计算 频率相关的可靠性指标，极大的提高了计算速度，在此基础上进一步简化了 Well-being指标的求取，提高了计算速度。

在以上的WBAM对系统可靠性的仿真过程中，往往将元件的故障率取为常数， 如年平均值.这种假设在元件的受运行环境影响不大的情况下是可以接受的，但 对于暴露在户外的设备来说，如架空线，其故障率与地理环境，气候条件密切相 关，如暴风雪、大风、雷电、植被生长，鸟兽侵袭以及负荷增长等等。如忽略恶 劣天气条件的作用，将对系统可靠性的分析产生较大的偏差。

现阶段对系统安全状态的评价，主要以确定性的N-1安全准则(DSC)为主， 它具有方便部署实施，结果直观、便于理解的优点，但由于故障的筛选完全依赖 运行人员和专家经验，没有考虑系统运行环境和设备本身的随机行为，因此不能 充分有效地反应系统的风险状况。Well-being分析方法(WBAM)，在RAM的框 架下嵌入了风险分析理论，对系统无风险状态进一步采用确定性评价准则进行区 分，其分析结果能够更加接近运行管理人员对电网的认识习惯，从而在一定程度 上弥补了对输电线系统的健康水平的认识和理解。在传统的WBAM分析中，往 往将输变电系统的元件，如变压器，架空线故障率取为常数，如年平均值。这种 假设在元件的受运行环境影响不大的情况下是可以接受的，但对于暴露在户外的 设备来说，如架空线，其故障率与地理环境，气候条件密切相关，如暴风雪、大 风、雷电、植被生长，鸟兽侵袭以及负荷增长等等，目前，尚缺乏考虑季节交替 变化条件下的健康度评估方法。

发明内容

针对背景技术中的问题，本发明提供了一种考虑季节条件变化的输变电系统 健康度评估方法。

为了实现上述目的，本发明提出如下技术方案：

一种考虑季节条件变化的输变电系统健康度评估方法，所述方法包括如下步 骤：

(S1)系统状态划分：WBAM根据电网运行状态满足约束条件的不同，将 系统状态划分为健康(H)、亚健康(M)、危险(R)三种状态；

(S2)线路故障率的季节性统计：从停电管理系统(OMS)或类似系统中获 取电网故障相关的统计信息，统计设备故障率信息；

(S3)考虑季节条件变化的输变电系统健康度评估：考虑故障率随季节变化 的特性，推导输变电元件周期强度非时齐泊松过程运行状态的仿真方法；所述仿 真方法在序贯Monte Carlo总体计算步骤中加入季节性故障率非时齐仿真，仿真 结果为well‐being理论框架下系统各个运行状态的概率。

进一步地，在所述步骤(S2)中，所述设备故障率信息包括故障元件信息、 故障时间信息和故障原因信息。

进一步地，在所述步骤(S2)中，设历史数据库存有N年的线路故障信息， S_ij，i＝[1,...,m],j＝[1,…N]为第j年中i个待统计的时间跨度，单位是小时，n_ij、R_ij分别为第j年第i个时间跨度中同一类故障原因诱发的线路故障次数之和以及修 复时间之和，单位是小时，则：

第i个时间跨度线路的故障率可以表达为：

对(1)等号两边同时乘以得到：

则λ_i与年均故障率λ_c的关系为：

进一步地，在所述步骤(S2)中，若考虑时间跨度取为相等的四季，并忽略 元件修复时间的影响时：

其中，《代表一种“换行符”；

则将(4)(5)带入(3)可以得到各个季节的故障率与年均故障率的关系(6)：

进一步地，所述步骤(S3)中又包括如下步骤：

(S3-1)初始化系统，网络参数、机组特性、负荷曲线，元件的可靠性模型， 季节性故障率、修复率；