[发明专利]一种计及网络拓扑合理性的智能配电网风险评估方法

说明书

本发明公开了一种计及网络拓扑合理性的智能配电网风险评估方法，包括故障概率诊断模块、网络拓扑合理性评估模块和配电系统实时风险值确定，以实时的预防控制为目标，从配电网主设备的故障概率与网络拓扑结构的合理性两个层次出发，选取风险指标并进行量化方案设计，应用层次分析法统筹制定各层次指标权重，综合评价配电网运行的风险程度。本发明通过辨识在不同网络拓扑结构下故障后果的严重程度完善了对配电网系统风险运行状态的评估，有助于综合考量配电网发生故障的频繁程度与故障后果的严重程度，得到配电网的实时风险值，为后续控制措施提供指导，有利于规避高风险设备、强化配电网抵御故障的能力。

技术领域

本发明属于配电网自愈控制与电力系统自动化技术领域，涉及配电网风险评估，具体来说是一种计及网络拓扑合理性的智能配电网风险评估方法。

背景技术

配电网位于电力系统末端，是电力系统中直接与用户相连并向用户分配电能的重要环节。据统计，发生由配电网故障而引发的停电事件大约占电力系统故障停运事故的八成。电力系统停电事故存在着状态恶化、风险增加的演变发展过程，采取有针对性的控制措施能够有效降低停电事故发生的概率以及损失。智能配电网的建设与实时安全监控技术的不断发展，为电网在发生恶性事故之前进行预防性调整、迅速恢复健康运行状态提供了硬件基础，而对配电网的运行风险实时、准确的评估则是实施有效预防控制的前提。

智能配电网网络结构复杂，设备种类多、数量大、分散广，运行方式多变，且易受到各种外部因素的影响，致使风险评估涉及因素众多，难以细致量化得到准确的风险评估结果。系统的风险值是故障概率可能性及故障后果严重程度的综合考量结果，当前配电网的风险多面向设备可靠性评价，考虑外部环境或系统运行状态等因素对设备停运概率的影响，但就其系统本身网络拓扑结构合理性的考量不足，无法满足指导配电网运行和控制的需要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种计及网络拓扑合理性的智能配电网风险评估方法，通过对配电网实时运行风险指标的选取，对设备故障概率及网络拓扑合理性进行综合评估。

本发明为解决技术问题所采取的技术方案如下：

一种计及网络拓扑合理性的智能配电网风险评估方法，包括如下步骤：

(1)故障概率诊断模块：对设备的风险运行状态进行量化评价，辨识配电网高故障概率电气设备；

(2)网络拓扑合理性评估模块：对网络拓扑的合理性进行量化评价，实现判别故障后果较为严重的网络拓扑结构；

(3)配电系统实时风险值确定：应用层次分析法统筹制定各层次指标权重，计算故障概率风险值和网络拓扑评分值，将上述二者取乘积作为配电系统的实时风险值。

所述的故障概率诊断模块：配电设备的故障停运是造成配电网失电的主要因素，故将配电网中的电气主设备：变压器与配电线路作为研究对象，诊断配电网发生故障的概率；其中电气主设备的运行风险由本体因素、外部因素与历史记录三方面共同决定；

(1)本体因素：

本体因素指电气设备自身的运行工况及健康程度，分为电气量指标与非电气量指标两方面；

电气量指标是指电气设备当前时刻的负荷电流与电压水平，设备运行在过负荷或电压越限的情况均会导致设备保护跳闸引发故障停电；

定义设备过负荷风险值R_OD，根据流经设备的电流大小评价设备的过负荷风险程度，当设备电流小于或者等于额定电流的80％时，风险概率为0；随着流过设备电流的增加，风险概率增大，且增速呈指数型上涨趋势；设备过负荷风险值R_OD计算公式：

式中，I为流经设备的电流标幺值；λ_I为电流越限风险概率系数；