一种考虑惩罚因子的配电网网架风险评估方法与流程

本发明涉及一种风险评估方法，具体涉及一种配电网网架风险评估方法。

背景技术：

现有技术中对配电网的风险评估方法的缺陷在于：(1)主要针对设备进行，不能从总体上衡量及评价整个配电网的转供电能力及相应电网的网架风险；(2)如果一个区域内有一个设备存在三级或以上风险，则整个区域即定义为三级风险，这与用户的使用习惯不符；(3)近些年来出现了一些配电网风险评估的新思路，主要围绕实时风险展开，通过对风险后果和风险发生概率进行定级来计算最终风险，但是这仅仅考虑了当前状态下的风险，而并没有考虑由于网架结构存在的不足所带来的潜在风险。

技术实现要素：

本发明提出了一种考虑惩罚因子的配电网网架风险评估方法，其所要解决的技术问题是：(1)对配电网网架风险进行整体评估；(2)风险等级确定符合用户习惯；(3)进行风险评估时考虑网架结构存在的不足所带来的潜在风险。

本发明的技术方案如下：

一种考虑惩罚因子的配电网网架风险评估方法，通过计算机装置实现以下步骤：

(1)根据应对设备发生故障的操作方案的后果计算初步风险分值

(2)根据应对设备发生故障的操作方案的风险量化分值为各设备进行风险评级；

(3)设定网架风险等级的门槛值，网架风险等级的划分与设备风险等级的划分相对应；根据设备的风险等级过门槛情况为网架进行风险评级：当某风险等级的设备的数量大于等于同等级的网架风险等级的门槛值，则认定当前网架的风险等级高于或等于该风险等级，将过门槛的最高风险等级作为当前网架风险等级；

(4)根据网架的风险等级和网架的各风险等级的门槛值确定惩罚因子ε；

(5)计算网架的修正风险分值：

进一步地，本方法具体步骤为：

(1)根据应对设备发生故障的操作方案的后果计算初步风险分值

上式中，N_B表示可能出现故障的设备的数量；N_Si表示N_B个设备中第i个故障设备的应对操作方案的数量；表示N_Si个操作方案中第j个方案的风险量化分值；

(2)根据为各设备进行风险评级，设备的风险评级由高到低为一级风险、二级风险、三级风险和三级以下风险；

(3)网架的风险等级分为一级风险、二级风险、三级风险和三级以下风险；设定网架一级风险、二级风险和三级风险各自的门槛值a₁、a₂和a₃；根据设备风险等级过门槛情况为网架进行风险评级：当某风险等级的设备的数量大于等于同等级的网架风险的门槛值，则认定当前网架的风险等级高于或等于该风险等级，将过门槛的最高风险等级作为当前网架风险等级，如果一级风险、二级风险和三级风险都未过门槛，则认定当前网架的风险等级为三级以下；

(4)根据网架的风险等级和网架的各风险等级的门槛值计算惩罚因子ε：

ε＝B+k(25×a₁+5×a₂+a₃)；

上式中，B为网架为根据网架风险等级确定的基本分值，k为根据网架风险等级确定的系数；

(5)计算网架的修正风险分值：

进一步地：方案的风险量化分值取值范围为[60,100]；

j大于等于1且小于等于3；

步骤(2)中的评级方法为：根据设备所对应的所有操作方案的风险量化分值的平均值评级，当风险量化分值平均值大于等于90且小于等于100时设备为三级以下风险，当风险量化分值平均值大于等于80且小于90时设备为三级风险，当风险量化分值平均值大于等于70且小于80时设备为二级风险，当风险量化分值平均值大于等于60且小于70时设备为一级风险；

基本分值B的取值：若网架为三级以下风险则取0，若网架为三级风险则取10，若网架为二级风险则取5000，若网架为一级风险则取50000；

系数k的取值：若网架为三级以下风险则取0，否则取1；

设定网架修正风险分值L_G的范围：网架为三级风险时修正风险分值L_G结果值的区间为[10,5000)，网架为二级风险时L_G结果值的区间为[5000,50000)，网架为一级风险时L_G结果值的区间为[50000,100000]；

门槛值a₁、a₂和a₃的取值应确保各风险等级的修正风险分值L_G的计算结果值在上述区间内。

进一步地：还包括步骤(6)：将求得的修正风险分值L_G换算为最终风险评估值L′_G，所述最终风险评估值范围为[60，100]，换算公式为：

上式中，S₁和S₂分别为与网架风险等级同等级的设备风险的操作方案风险量化分值的平均值区间的下限和上限，A₁和A₂分别为网架当前风险等级对应的修正风险分值区间的下限和上限。

相对于现有技术，本发明具有如下积极效果：(1)本发明首先对应对设备故障的操作方案的后果进行评估，然后根据设备对应的方案数量和各方案的风险量化分值得到初步风险分值，从而初步风险分值既可以表征转供电方案数又可以表征具体方案的转攻能力，实现了网架风险的整体评估，并充分考虑了由于网架结构存在的不足所带来的潜在风险；(2)本方法采用过门槛法确定网架的风险等级，并且门槛值可根据需要和用户习惯自定义，避免了区域内只有一个三级或二级或一级的设备就定义本区域的风险为相应风险等级的不足。

附图说明

图1为具体实施例的配电网示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的技术方案：

一种考虑惩罚因子的配电网网架风险评估方法，其核心在于通过计算机装置实现以下步骤：

(1)根据应对设备发生故障的操作方案的后果计算初步风险分值

(2)根据应对设备发生故障的操作方案的风险量化分值为各设备进行风险评级；

(3)设定网架风险等级的门槛值，网架风险等级的划分与设备风险等级的划分相对应；根据设备的风险等级过门槛情况为网架进行风险评级：当某风险等级的设备的数量大于等于同等级的网架风险等级的门槛值，则认定当前网架的风险等级高于或等于该风险等级，将过门槛的最高风险等级作为当前网架风险等级；

(4)根据网架的风险等级和网架的各风险等级的门槛值确定惩罚因子ε；

(5)计算网架的修正风险分值：

下面结合如图1的电网结构说明本方法的具体步骤：

(1)根据应对设备发生故障的操作方案的后果计算初步风险分值

上式中，N_B表示可能出现故障的设备的数量；N_Si表示N_B个设备中第i个故障设备的应对操作方案的数量；表示N_Si个操作方案中第j个方案的风险量化分值；取值范围为[60,100]；j即方案数大于等于1且小于等于3；

如图1所示的电网，其有4个可能发生故障的馈线，所对应的方案及方案风险量化分值如下表：

不难看出，求得的区间为[1,5]；

本实施例求得的为1.92。

(2)根据为各设备进行风险评级，设备的风险评级由高到低为一级风险、二级风险、三级风险和三级以下风险，具体评级方法为：根据设备所对应的所有操作方案的风险量化分值的平均值评级，当风险量化分值平均值大于等于90且小于等于100时设备为三级以下风险，当风险量化分值平均值大于等于80且小于90时设备为三级风险，当风险量化分值平均值大于等于70且小于80时设备为二级风险，当风险量化分值平均值大于等于60且小于70时设备为一级风险；

本实施例中，四个设备的风险等级分别为三级以下、三级、三级以下和三级。

(3)网架的风险等级分为一级风险、二级风险、三级风险和三级以下风险；设定网架一级风险、二级风险和三级风险各自的门槛值a₁、a₂和a₃；根据设备风险等级过门槛情况为网架进行风险评级：当某风险等级的设备的数量大于等于同等级的网架风险的门槛值，则认定当前网架的风险等级高于或等于该风险等级，将过门槛的最高风险等级作为当前网架风险等级，如果一级风险、二级风险和三级风险都未过门槛，则认定当前网架的风险等级为三级以下；

本实施例中，a₁、a₂和a₃均取为2，并可评估出本网架的风险等级为三级。

(4)根据网架的风险等级和网架的各风险等级的门槛值计算惩罚因子ε：

ε＝B+k(25×a₁+5×a₂+a₃)；

上式中，B为网架为根据网架风险等级确定的基本分值，取值规则：若网架为三级以下风险则取0，若网架为三级风险则取10，若网架为二级风险则取5000，若网架为一级风险则取50000；k为根据网架风险等级确定的系数，取值规则：若网架为三级以下风险则取0，否则取1；

本实施例中，

ε＝10+1×(25×2+5×2+2)＝72；

(5)计算网架的修正风险分值：

设定网架修正风险分值L_G的范围：网架为三级风险时修正风险分值L_G结果值的区间为[10,5000)，网架为二级风险时L_G结果值的区间为[5000,50000)，网架为一级风险时L_G结果值的区间为[50000,100000]；

门槛值a₁、a₂和a₃的取值应确保各风险等级的修正风险分值L_G的计算结果值在上述区间内。

本实施例中，L_G＝72×1.92＝138；

(6)将求得的修正风险分值L_G换算为最终风险评估值L′_G，所述最终风险评估值范围为[60，100]，换算公式为：

上式中，S₁和S₂分别为与网架风险等级同等级的设备风险的操作方案风险量化分值的平均值区间的下限和上限，A₁和A₂分别为网架当前风险等级对应的修正风险分值区间的下限和上限。

本实施例中，S₁和S₂分别为80和90，A₁和A₂分别为10和5000，换算出的最终风险评估值L′_G为80.26，该最终风险评估值与操作方案的风险量化分值之间同级的区间范围相同，因此具有比对参考意义。