一种保电备品需求量预估方法与流程

本发明涉及电力系统维护管理领域，具体涉及一种保电备品需求量预估方法。

背景技术：

随着国家在国际活动中的影响力逐渐增强，一些全世界范围内受关注的重要国际活动，开始越来越多的在中国的一些城市举办。如世博会、奥运会、g20峰会和世界互联网大会，这些重要活动具有临时性和影响力巨大的特点。这些活动的保电任务是对电力系统的综合考验。其中对于供电设备备品的准备具有重要的作用，足够的备品能够为电力系统的稳定运行提供保障。然而在目前保电任务的执行中，对于保电设备备品的需求量没有一个参考标准，主要依据指挥者的经验。导致备品准备量因人而异，不能很好的确保备品准备量的充足。因而需要提出一种统一的根据具体保电任务规模和等级计算出备品需求量的预估方法。

中国专利cn105894133b，公开日2017年4月26日，一种风电机组部件维修及备品备件需求预测方法，包括获取部件可靠度函数、设置部件维修参数、确定检测维修措施、部件运行寿命计算和备品备件需求预测五大步骤。其中，设置部件维修参数采用周期性预防维修方式，并考虑随机故障的影响；维修措施包括更换维修、不完全维修和最小维修，并以部件可靠度作为维修决策阈值。本发明提供的维修方法可以真实的反映部件实际运行维修情况，并可根据风电场情况作出应对调整，具有较强的可操作性和灵活性；本发明还可预测风电场备品备件需求，从而对风电场的实际运行和资源管理提供指导。其不能根据保电任务为保电任务的备品准备提供备品需求量的预估。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：目前保电任务执行中对备品的需求量缺乏统一的预估方法的问题。提出了一种依据保电任务规模和供电设备工作环境进行保电备品需求量预估的方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：一种保电备品需求量预估方法，包括以下步骤：a)导入电网拓扑结构和保电客户，采用广度优先法获得保电目标设备集合；b)将全部保电目标设备的备品数量设置为1；c)计算每个保电目标设备的备品备足率；d)将备品备足率低于设定阈值的保电目标设备的备品数量增加1；e)重复步骤c-d，直到全部保电目标设备的备品备足率超过设定阈值，将最终获得的备品数量作为保电备品需求量预估结果。其中采用广度优先法获得保电目标设备集合的方法为：采用广度优先的穷举法，一级一级的将保电任务客户的供电线路找出，而后将保电任务客户供电线路上的全部供电设备纳入保电目标设备集合。

作为优选，所述计算每个保电目标设备的备品备足率包括以下步骤：ca1)导入全部保电目标设备的历史故障率；ca2)依照保电目标设备型号，在备品站库存备品中查找相同型号的备品和可替代型号的备品，记录找到的备品数量为na1；ca3)依照保电目标设备型号，在保电目标设备集合中查找相同型号的保电目标设备，记录找到的保电目标设备数量为na2；ca4)计算保电目标设备的备品备足率ξ，计算式如下：其中δ为保电目标设备的历史故障率，s为权重系数，s的值与保电目标设备的工作环境状况有关；ca5)重复步骤ca2-ca4直到全部保电目标设备被遍历。

作为优选，所述计算每个保电目标设备的备品备足率包括以下步骤：cb1)对全部保电目标设备进行重要性分级，重要性级别为正整数，级数越高则重要性越高；cb2)依照保电目标设备型号，在备品站库存备品中查找相同型号的备品和可替代型号的备品，记录找到的备品数量为nb1；cb3)依照保电目标设备型号，在保电目标设备集合中查找相同型号的保电目标设备，将找到的保电目标设备和保电目标设备加入到同型号集合g；cb4)计算保电目标设备的备品备足率ξ，计算式如下：其中δ为保电目标设备的历史故障率，s为权重系数，s的值与保电目标设备的工作环境状况有关,e表示保电目标设备，g表示同型号集合，ie为保电目标的重要性级别；cb5)重复步骤cb2-cb4直到全部保电目标设备被遍历。

作为优选，所述对全部保电目标设备进行重要性分级包括以下步骤：e1)采用溯源法得出全部保电用户的配电线路；e2)将配电线路划分为两个区段，仅连接一个保电用户的配电线路划入第一区段，连接两个或两个以上保电用户的配电线路划入第二区段；e3)第一区段配电线路上的保电目标设备的重要性等级为2级，第二区段配电线路上的保电目标设备的重要性等级为3级，保电用户内部的保电目标设备的重要性等级为1级。其中采用溯源法获得保电目标设备集合的方法为：采用广度优先的穷举法，一级一级的将保电任务客户的供电线路找出，而后将保电任务客户供电线路上的全部供电设备纳入保电目标设备集合。

作为优选，所述设定阈值的方法包括以下步骤：d1)读取保电目标设备的负载率η和额定功率p；d2)计保电目标设备备品备足率阈值计算式为其中k为设定系数，其值与保电等级、天气状况和巡视间隔有关，保电等级越低、天气状况越好或巡视间隔越短其值越小，p0为设定参考功率，其值为全部保电目标设备额定功率的平均值的1.1倍。其中设定系数k＝保电等级当量值*天气状况当量值*巡视间隔当量值，其中保电等级当量值取值范围为[1.0,1.4]，天气状况当量值取值范围均为[1.0,1.2]，巡视间隔当量值取值范围为[1.0,1.1]，最高保电等级时保电等级当量值取1.4，最低保电等级时保电等级当量值取1.0，天气状况良好则天气状况当量值取1.0，天气存在雷雨或大风则天气状况当量值取1.2，巡视间隔小于1小时则巡视间隔当量值取1.0，巡视间隔大于2小时则巡视间隔当量取1.1，巡视间隔处于1-2小时之间则巡视间隔当量值取中间值。

作为优选，所述对全部保电目标设备进行重要性分级包括以下步骤：eb1)采用溯源法得出全部保电用户的配电线路；eb2)将配电线路划分为两个区段，仅连接一个保电用户的配电线路划入第一区段，连接两个或两个以上保电用户的配电线路划入第二区段；eb3)第一区段配电线路上的保电目标设备的重要性等级为2级，第二区段配电线路上的保电目标设备的重要性等级为3级，保电用户内部的保电目标设备的重要性等级为1级；eb4)导入保电全部目标设备的负载率，将负载率超过设定阈值的保电目标设备的重要性等级加1。其中采用溯源法得出全部保电用户的配电线路的方法为：采用广度优先的穷举法，一级一级的将保电任务客户的供电线路找出。

作为优选，所述权重系数s的值与保电目标设备工作环境温度、湿度、天气状况和巡视间隔有关，工作环境温度和湿度越偏离设备最佳工作环境温度和湿度、天气状况越差和巡视间隔时间越长则权重系数s的值越大。其中权重系数s的计算式为：其中t为设备工作环境温度，w为工作环境湿度，t0和w0分别为设备最佳工作温度和湿度，kw为天气状况当量值，kc为巡视间隔当量值，天气状况当量值取值范围为[1.0,1.2]，巡视间隔当量值取值范围为[1.0,1.1]，天气状况良好则天气状况当量值取1.0，天气存在雷雨或大风则天气状况当量值取1.2，巡视间隔小于1小时则巡视间隔当量值取1.0，巡视间隔大于2小时则巡视间隔当量取1.1，巡视间隔处于1-2小时之间则巡视间隔当量值取中间值。

作为优选，所述保电目标设备的负载率η的计算式为：η＝dηmid，ηmid保电任务期间保电目标设备的预测负载率的平均值，d为安全系数，d的取值范围为(1,1.5]。

本发明的实质性效果是：依据保电任务规模和供电设备工作环境预估出保电备品的需求量，为保电备品的准备提供统一的参考。

附图说明

图1为保电备品需求量预估方法的流程框图。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步具体说明。

如图1所示，为保电备品需求量预估方法的流程框图，包括以下步骤：a)导入电网拓扑结构和保电客户，采用广度优先法获得保电目标设备集合；b)将全部保电目标设备的备品数量设置为1；c)计算每个保电目标设备的备品备足率；d)将备品备足率低于设定阈值的保电目标设备的备品数量增加1；e)重复步骤c-d，直到全部保电目标设备的备品备足率超过设定阈值，将最终获得的备品数量作为保电备品需求量预估结果。其中采用广度优先法获得保电目标设备集合的方法为：采用广度优先的穷举法，一级一级的将保电任务客户的供电线路找出，而后将保电任务客户供电线路上的全部供电设备纳入保电目标设备集合。

作为推荐的实施例，计算每个保电目标设备的备品备足率包括以下步骤：ca1)导入全部保电目标设备的历史故障率；ca2)依照保电目标设备型号，在备品站库存备品中查找相同型号的备品和可替代型号的备品，记录找到的备品数量为na1；ca3)依照保电目标设备型号，在保电目标设备集合中查找相同型号的保电目标设备，记录找到的保电目标设备数量为na2；ca4)计算保电目标设备的备品备足率ξ，计算式如下：其中δ为保电目标设备的历史故障率，s为权重系数，s的值与保电目标设备的工作环境状况有关；ca5)重复步骤ca2-ca4直到全部保电目标设备被遍历。

作为推荐的实施例，计算每个保电目标设备的备品备足率包括以下步骤：cb1)对全部保电目标设备进行重要性分级，重要性级别为正整数，级数越高则重要性越高；cb2)依照保电目标设备型号，在备品站库存备品中查找相同型号的备品和可替代型号的备品，记录找到的备品数量为nb1；cb3)依照保电目标设备型号，在保电目标设备集合中查找相同型号的保电目标设备，将找到的保电目标设备和保电目标设备加入到同型号集合g；cb4)计算保电目标设备的备品备足率ξ，计算式如下：其中δ为保电目标设备的历史故障率，s为权重系数，s的值与保电目标设备的工作环境状况有关,e表示保电目标设备，g表示同型号集合，ie为保电目标的重要性级别；cb5)重复步骤cb2-cb4直到全部保电目标设备被遍历。

作为推荐的实施例，对全部保电目标设备进行重要性分级包括以下步骤：e1)采用溯源法得出全部保电用户的配电线路；e2)将配电线路划分为两个区段，仅连接一个保电用户的配电线路划入第一区段，连接两个或两个以上保电用户的配电线路划入第二区段；e3)第一区段配电线路上的保电目标设备的重要性等级为2级，第二区段配电线路上的保电目标设备的重要性等级为3级，保电用户内部的保电目标设备的重要性等级为1级。其中采用溯源法得出全部保电用户的配电线路的方法为：采用广度优先的穷举法，一级一级的将保电任务客户的供电线路找出。

作为推荐的实施例，设定阈值的方法包括以下步骤：d1)读取保电目标设备的负载率η和额定功率p；d2)计保电目标设备备品备足率阈值计算式为其中k为设定系数，其值与保电等级、天气状况和巡视间隔有关，保电等级越低、天气状况越好或巡视间隔越短其值越小，p0为设定参考功率，其值为全部保电目标设备额定功率的平均值的1.1倍。其中设定系数k＝保电等级当量值*天气状况当量值*巡视间隔当量值，其中保电等级当量值取值范围为[1.0,1.4]，天气状况当量值取值范围均为[1.0,1.2]，巡视间隔当量值取值范围为[1.0,1.1]，最高保电等级时保电等级当量值取1.4，最低保电等级时保电等级当量值取1.0，天气状况良好则天气状况当量值取1.0，天气存在雷雨或大风则天气状况当量值取1.2，巡视间隔小于1小时则巡视间隔当量值取1.0，巡视间隔大于2小时则巡视间隔当量取1.1，巡视间隔处于1-2小时之间则巡视间隔当量值取中间值。

作为推荐的实施例，对全部保电目标设备进行重要性分级包括以下步骤：eb1)采用溯源法得出全部保电用户的配电线路；eb2)将配电线路划分为两个区段，仅连接一个保电用户的配电线路划入第一区段，连接两个或两个以上保电用户的配电线路划入第二区段；eb3)第一区段配电线路上的保电目标设备的重要性等级为2级，第二区段配电线路上的保电目标设备的重要性等级为3级，保电用户内部的保电目标设备的重要性等级为1级；eb4)导入保电全部目标设备的负载率，将负载率超过设定阈值的保电目标设备的重要性等级加1。其中采用溯源法获得保电目标设备集合的方法为：采用广度优先的穷举法，一级一级的将保电任务客户的供电线路找出，而后将保电任务客户供电线路上的全部供电设备纳入保电目标设备集合。

作为推荐的实施例，权重系数s的值与保电目标设备工作环境温度、湿度、天气状况和巡视间隔有关，工作环境温度和湿度越偏离设备最佳工作环境温度和湿度、天气状况越差和巡视间隔时间越长则权重系数s的值越大。其中权重系数s的计算式为：其中t为设备工作环境温度，w为工作环境湿度，t0和w0分别为设备最佳工作温度和湿度，kw为天气状况当量值，kc为巡视间隔当量值，天气状况当量值取值范围为[1.0,1.2]，巡视间隔当量值取值范围为[1.0,1.1]，天气状况良好则天气状况当量值取1.0，天气存在雷雨或大风则天气状况当量值取1.2，巡视间隔小于1小时则巡视间隔当量值取1.0，巡视间隔大于2小时则巡视间隔当量取1.1，巡视间隔处于1-2小时之间则巡视间隔当量值取中间值。

作为推荐的实施例，保电目标设备的负载率η的计算式为：η＝dηmid，ηmid保电任务期间保电目标设备的预测负载率的平均值，d为安全系数，d的取值范围为(1,1.5]，预测负载率由调度中心导入。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。