[发明专利]一种冰灾下输电系统的全时段韧性增强方法

说明书

本发明公开了一种冰灾下输电系统的全时段韧性增强方法，包括：1)输入输电系统数据，通过冰灾下输电线路的指数故障概率模型，得到各输电线路的故障概率；2)根据输电线路指数故障概率模型，提出用于量化输电系统韧性的系统级和元件级的韧性指标；3)判断输电系统级韧性量化指标是否大于韧性阈值，如果是，执行步骤4)；如果否，执行步骤1)；4)根据对冰灾阶段的划分所提出的全时段韧性增强框架，以及步骤2)中的元件级的韧性量化指标，实施冰灾不同时期的韧性增强策略；5)判断输电系统中是否存在故障线路，如果是，执行步骤4)；如果否，输出结果。本发明结合冰灾各个时期的特点，实施不同的韧性增强策略，从而指导冰灾下各个时段输电系统的韧性提升。

技术领域

本发明涉及输电系统领域，尤其涉及一种冰灾下输电系统的全时段韧性增强方法。

背景技术

由于现代社会的需要，输电系统往往已经满足一定的可靠性运行的标准，这点使得其在面对常规扰动时仍能保持正常运行。然而，近些年极端事件的发生表明，输电系统在面临高影响、低概率等极端天气事件时，仍可能表现出准备不足的特性。

在这些极端事件中，冰灾，作为其中较为常见的一种，给世界范围内的电力系统都带来了严峻的考验。因此，评估系统在冰灾下的韧性，并采取有效的韧性增强措施提高系统的韧性程度，以减小冰灾对输电系统的影响是必要的。

现有对冰灾下的输电网的韧性增强方式主要有：将系统状态的不确定顺序转换建模为马尔可夫过程，用一种主动操作策略以对正在发生极端事件的系统进行韧性提升；也有学者将态势感知与韧性增强相结合，提出了一个综合的韧性反应框架以提供预防和应急状态下的有效应对措施。此外，还有研究从减小故障规模、降低故障损失、缩短恢复时间等三个维度来分别对系统韧性进行提升。

但是，目前发现还存在以下问题：

1)专门针对冰灾的韧性增强方法较少

大多数对韧性增强的研究都是从通用层面上考虑的，以求获得一定的普适性。但是不同于大多数的自然灾害，例如：地震和台风等，冰灾有着它自己独特的特性，例如：结冰花费时期长，进程缓慢等。这使得常规的增强手段可能并不完全适用于冰灾的韧性提升。

2)韧性提升策略不能包含冰灾的所有时段

大多数对于冰灾下系统的韧性增强策略研究，主要从增强系统对灾害的抵抗能力及灾后的快速修复的方面出发，而忽略了冰灾过程应急措施的重要性，从而不能对冰灾的各个时段的系统进行无疏漏的韧性提升。

发明内容

本发明提供了一种冰灾下输电系统的全时段韧性增强方法，本发明通过一个包含灾前、灾害过程和灾后时期的全时段韧性增强框架，结合冰灾各个时期的特点，实施不同的韧性增强策略，从而指导冰灾下各个时段输电系统的韧性提升，详见下文描述：

一种冰灾下输电系统的全时段韧性增强方法，所述方法包括：

1)输入输电系统数据，通过冰灾下输电线路的指数故障概率模型，得到各输电线路的故障概率；

2)根据输电线路指数故障概率模型，提出用于量化输电系统韧性的系统级和元件级的韧性指标；

3)判断输电系统级韧性量化指标是否大于韧性阈值，如果是，执行步骤4)；如果否，执行步骤1)；

4)根据对冰灾阶段的划分所提出的全时段韧性增强框架，以及步骤2)中的元件级的韧性量化指标，实施冰灾不同时期的韧性增强策略；

5)判断输电系统中是否存在故障线路，如果是，执行步骤4)；如果否，输出结果。

其中，所述冰灾不同时期的韧性增强策略包括：冰灾灾前阶段韧性增强策略、冰灾过程阶段韧性增强策略、灾后阶段韧性增强策略。

进一步地，所述冰灾灾前阶段韧性增强策略包括：