一种基于平均期望值的配电网安全风险评估方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及配电网安全风险评估方法。
【背景技术】
[0002] 配电网是电力系统的组成部分，配电网运作是否良好取决于配电网的规划与建设 是否科学，是否经济合理，对于固定资产额巨大的供电企业而言，配电网规划工作在供电企 业的生存与发展中始终起着决定性的作用，是电网发展的重要依托，其水平和质量直接影 响到电网供电的安全性、可靠性和经济性水平。但现有配电网风险评估中多为各个指标分 类如按线路、变压器风险评估进行，不能进行综合分析考虑。
[0003] 现有的配电网风险评估主要针对基础网架合理性及发生失电后的电压等级进行 量化评估，其中多数主要从网架结构的合理性方向上进行考虑。对于不同的设备类型，不同 的地区故障类型及不同地区设备运行过程中的故障率等缺乏综合的统计。少数将确定预想 事故集时最有可能发生的预想事故考虑进来，按经验来考虑事故发生的可能性，并未进行 量化分析，但是实际上电力系统运行中存在着很多不确定因素，采用确定性模型并不能严 格描述电力系统。经典的EMS基于全局性分析，但无法给出全网的不确定性因素的量化指 标。
【发明内容】
[0004] 本发明为了解决经典的方法无法给出全网的不确定性因素的量化指标，从而导致 其与电网的实际运行风险存在较大差距的问题。
[0005] -种基于平均期望值的配电网安全风险评估方法，包括以下步骤：
[0006] 步骤1、根据《电力系统安全稳定导则》将不同故障进行分类，并定义不同故障类型 因数；
[0007] 步骤2、在不同故障类型下，定义不同设备的设备类型因数值；
[0008] 步骤3、以变电站为统计单位，根据历史值计算出设备故障历史统计因数，如式 (1)
[0009]
【主权项】
1. 一种基于平均期望值的配电网安全风险评估方法，其特征在于包括以下步骤： 步骤1、根据《电力系统安全稳定导则》将不同故障进行分类，并定义不同故障类型因 数； 步骤2、在不同故障类型下，定义不同设备的设备类型因数值； 步骤3、以变电站为统计单位，根据历史值计算出设备故障历史统计因数，如式（1)
步骤4、根据步骤1、步骤2和步骤3的结果计算出每类设备的风险等级概率值，如式 设备风险概率值=故障类型因数*对应故障类型的设备因数*设备故障历史数据统计因数 (2) 根据公式（2)求出电网的风险概率值，电网的风险概率值为各类设备的设备风险概率 值的总和； 风险概率值=主变风险概率值+母线风险概率值+各类线路风险概率值+发电机风险 概率值 (3) 步骤5、根据变电站运行方式将发生电网故障所产生的影响分进行等级划分，并定义不 同损失级别的变电站故障损失值； 步骤6、根据在不同时期下供电对社会的重要程度对社会影响进行时期供电划分，并定 义不同时期供电的社会影响因数值； 步骤7、根据步骤5和步骤6的结果计算出不同变电站运行方式下电网安全风险后果平 均值，如式（4) 电网安全风险后果值=(一般时期供电社会影响因数*相应的变电站故障损失值+特 殊时期保供电社会影响因数*相应的变电站故障损失值+二级保供电社会影响因数*相应 的变电站故障损失值+ -级保供电社会影响因数*相应的变电站故障损失值+特级保供电 社会影响因数*相应的变电站故障损失值）/5 (4) 步骤8、将公式（3)和公式（4)带入公式（5)计算出电网安全风险值： 电网安全风险值=电网安全风险后果值*风险概率值 （5) 步骤9、配电网安全风险值的平均期望值依赖变电站运行方式和设备风险概率值，整个 配电网中不同变电站运行方式不同，电网安全风险值不同，采用求平均期望值的方式求得 配电网安全风险平均期望值，如公式（6) 配电网安全风险平均期望值=(电网安全风险值1+……+电网安全风险值n)/n (6)根据配电网安全风险平均期望值判定配电网风险评估的风险级别。
2. 根据权利要求1所述的一种基于平均期望值的配电网安全风险评估方法，其特征在 于步骤1的实现过程为： 根据《电力系统安全稳定导则》将故障类型分为三类：第一类故障、第二类故障和第三 类故障；第一类故障类型因数为〇. 6,第二类故障类型因数为0. 4,第三类故障类型因数为 0· 2。
3. 根据权利要求1所述的一种基于平均期望值的配电网安全风险评估方法，其特征在 于步骤2的实现过程为： 第一类故障的设备因数值时：主变为〇. 8、母线为0. 6、大于IOOkm的电缆为0. 9、小于 等于IOOkm的电缆为0. 6、大于IOOkm的架空线为1、小于等于IOOkm的架空线为0. 5、发电 机为1 ; 第二类故障的设备因数值时：主变为0. 3、母线为0. 2、大于IOOkm的电缆为0. 4、小于 等于IOOkm的电缆为0. 2、大于IOOkm的架空线为0. 6、小于等于IOOkm的架空线为0. 3、发 电机为0. 6 ; 第三类故障的设备因数值时：主变为〇. 2、母线为0. 1、大于IOOkm的电缆为0. 2、小于 等于IOOkm的电缆为0. 1、大于IOOkm的架空线为0. 2、小于等于IOOkm的架空线为0. 1、发 电机为0. 2。
4. 根据权利要求1所述的一种基于平均期望值的配电网安全风险评估方法，其特征在 于步骤5的实现过程为： 根据变电站运行方式将发生电网故障所产生的影响分为特大损失、重大损失、较大损 失、一般损失； 下列情况之一的运行方式，将其故障后果定为特大损失，变电站故障损失值记为10 : 所属站的供电电源均来自上级同一站或同一分区； 所属220kV变电站供电电源单一； 所属220kV终端站电源进行都在同一侧母线上； 所属220kV站中采用双母带分段接线，全站对外联络通道是否都在220kV分段开关 侧； 下列情况的运行方式，将其故障后果定为重大损失，变电站故障损失值记为6 : 在多级串供的情况下，所属66kV站中电源来自同一 220kV变电站，并且66kV环进环出 专供下一个66kV变电站； 下列情况的运行方式，将其故障后果定为较大损失，变电站故障损失值记为4 : 所属IOkV站中含3个供电电源的站，且均由同一 66kV站多分段单母线供电或由同一 66kV站正副母线供电； 下列情况的运行方式，将其故障后果定为一般损失，变电站故障损失值记为1 : 所属站的电源侧采取环进环出单元接线供电。
5. 根据权利要求1所述的一种基于平均期望值的配电网安全风险评估方法，其特征在 于步骤6的实现过程为： 根据在不同时期下供电对社会的重要程度将社会影响划分为一般时期供电、特殊时期 保供电、二级保供电、一级保供电、特级保供电；一般时期供电、特殊时期保供电、二级保供 电、一级保供电、特级保供电的社会影响因数分别对应记为1、1. 2、1. 4、1. 6和2。
【专利摘要】一种基于平均期望值的配电网安全风险评估方法，涉及配电网安全风险评估方法。本发明为了解决经典的方法无法给出全网的不确定性因素的量化指标，从而导致其与电网的实际运行风险存在较大差距的问题。本发明则主要从不确定性角度出发，将故障类型因数、设备类型因数和设备故障历史统计因数计算出设备风险概率值；计算出每类设备的风险等级概率值和电网风险概率值，根据变电站运行方式将发生电网故障所产生的影响分进行等级划分，并对社会影响进行时期供电划分，计算出不同变电站运行方式下电网安全风险后果平均值，并计算出配电网安全风险平均期望值，对配电网基础网架结构的运行情况进行评估。本发明适用于配电网安全风险评估。
【IPC分类】H02J3-00
【公开号】CN104538962
【申请号】CN201510026092
【发明人】张宝军, 李童, 高枫, 刘伟伟, 刘涌, 尹燕政, 袁秋实
【申请人】国家电网公司, 黑龙江省电力科学研究院
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2015年1月19日