[发明专利]一种台风灾害下配电网故障率计算方法及系统

说明书

本发明提供一种台风灾害下配电网故障率计算方法及系统，方法包括：分别建立表征台风烈度的概率密度函数模型和台风持续时间的概率分布函数模型；建立在台风灾害下的配电网故障率计算模型；基于配电网故障率计算模型，计算台风灾害持续时间内负荷失电的总概率。本发明同时考虑了台风烈度和持续时间的不确定性，并分析了台风灾害造成配电网不同类型故障的物理原理，具有较高的准确性。以此方法进行配电网故障率建模，综合考虑了台风烈度、持续时间对配电网故障率的影响，通过对台风灾害的多重致灾因素和致灾机理进行详细建模，全面准确地刻画台风灾害下配电网的运行状态，并利用数据模型联合驱动的优势大幅提高配电网故障率模型的精度。

技术领域

本发明属于电网配置技术领域，尤其涉及一种台风灾害下配电网故障率计算方法及系统。

背景技术

对极端事件下配电网的故障率进行预测是提升配电网应对极端气象灾害能力的重要手段，常用的方法包括基于历史数据的故障率建模方法、基于致灾机理的故障率建模方法和数据模型融合的故障率建模方法。

基于历史数据的故障率建模方法主要通过分析多维随机变量之间的相关性关系，利用回归分析、模糊专家系统、最大期望值(EM)等方法，通过分析历史数据和预报数据得到多维随机变量故障率的联合概率分布。该类方法由数据驱动，不受致灾机理及灾害动态过程的制约，且完全脱离物理模型，大幅降低了故障率的建模难度。但是，由于缺乏对致灾机理及灾害动态过程的建模，该类方法难以反映灾害的发展变化过程和配电网设备故障的因果关系，由于极端事件发生概率低、历史数据少，该类方法的预测精度通常较低。

基于致灾机理的故障率建模方法主要通过分析致灾机理及灾害动态过程，利用物理模型描述灾害对配电网的影响，进而建立配电网故障率的机理模型及动态变化模型。以台风的故障模型为例，相关研究通过分析过去历次台风的风速、风向、地理位置数据，利用停运预测模型模拟未来台风过境的影响，预测线路停运范围和停运概率。但是，由于致灾机理模型复杂、不同灾害的致灾机理差异较大，该类的方法的建模难度较大且缺乏通用性；由于灾变过程通常存在地理和物理上的因果关系，采用静态模型往往难以准确反映极端事件下配电网设备的故障率。

发明内容

为克服上述现有问题或者至少部分地解决上述问题，本发明实施例提供台风灾害下配电网故障率计算方法及系统。

本发明实施例提供一种台风灾害下配电网故障率计算方法，包括：

基于在台风灾害下的台风风速、降雨强度的历史数据，建立表征台风烈度的概率密度函数模型；

建立台风持续时间的概率分布函数模型；

基于所述表征台风烈度的概率密度函数模型和台风持续时间的概率分布函数模型，建立在台风灾害下的配电网故障率计算模型；

基于所述配电网故障率计算模型，计算台风灾害持续时间内负荷失电的总概率。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以作出如下改进。

所述基于在台风灾害下的台风风速、降雨强度的历史数据，建立表征台风烈度的概率密度函数模型包括：

台风风速和降雨强度的时变概率向量V(t)表示为：

V(t)＝[V_wind(t) V_rain(t)]；

式中：V_wind(t)为t时刻台风风速的概率向量，V_rain(t)为t时刻降雨强度的概率向量；

利用台风风速、降雨强度的历史数据拟合得到V(t)的概率密度函数ρ(V(t))。

进一步，所述建立台风持续时间的概率分布函数模型包括：

通过判断t时刻台风烈度是否降低至最低等级标准，建立台风持续时间的概率分布函数模型。