基于lcc的变电站主接线风险评估方法
【专利摘要】一种基于LCC的变电站主接线风险评估方法，它在建立变电站元件Petri网模型的基础上，利用Petri网的基本方程确定系统状态并计算相应概率，进而求得每个负荷点的负荷消减概率、期望缺供电力和期望断供成本三个风险指标，并根据每个负荷点的风险指标对接线方式进行评估。本发明利用Petri网的方法求得每个负荷点的风险指标，在风险评估过程中既考虑了元件可能发生的四种状态，同时又考虑了断路器的拒动现象，大大提高了风险评估好准确性。利用本发明对变电站主接线进行风险评估，可以帮助设计人员选择最优接线方案，达到风险最小、效益最大的设计目标。
【专利说明】基于LCC的变电站主接线风险评估方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种基于LCC (Life Cycle Cost,全生命周期成本）的变电站主接线 的风险评估方法，属于输配电【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 变电站是发电机组与输电系统之间或输电系统与配电系统之间的连接部分，担负 着从输电网到各个负荷区的供电任务。变电站的经济、安全、可靠运行与其电能质量及供电 可靠性有着紧密的联系。所以，变电站主接线（即由变压器、断路器、隔离开关、母线及其它 设备，按一定的电气顺序连接的，用于汇集和分配电能的电路）的连接方式在变电站设计方 案中显得尤为重要。
[0003] 对变电站主接线的风险进行合理、准确评估，有利于设计方案的优化。现有的一些 风险评估方法大部分只考虑了方案的可靠性，而并未考虑输配电系统在全寿命周期过程中 的运行成本是否最低，因而无法指导设计人员选择正确的设计方案，以达到风险最小、效益 最大的目标，不利于企业的长远发展。因此，寻找一种合理的变电站主接线风险评估方法就 成为有关技术人员所面临的课题。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种基于LCC的变电站主接线风险 评估方法，以指导设计人员确定最优接线方案，达到风险最小、效益最大的设计目标。
[0005] 本发明所述问题是以下述技术方案实现的： 一种基于LCC的变电站主接线风险评估方法，所述方法在建立变电站元件Petri网模 型的基础上，利用Petri网的基本方程确定系统状态并计算相应概率，进而求得每个负荷 点的负荷消减概率、期望缺供电力和期望断供成本三个风险指标，并根据每个负荷点的风 险指标对接线方式进行评估，所述方法包括以下步骤： a. 对变电站所有节点进行编号 将一条母线看做一个节点，设备有两个节点，分别位于设备两端，按照从电源点到母线 再到负荷点的顺序，从1开始对变电站所有节点进行编号； b. 建立Petri网模型 建立多个变电站元件集合，每一个集合中只包含一个元件以及与该元件有保护关系的 断路器，根据每个集合建立相应的Petri网模型； c. 求解各个集合的Petri网模型，得到每个元件处于正常运行状态、切换状态、在修状 态和计划检修停运状态的概率与频率： 元件处于运行状态下的概率
【权利要求】
1. 一种基于LCC的变电站主接线风险评估方法，其特征是，所述方法在建立变电站元 件Petri网模型的基础上，利用Petri网的基本方程确定系统状态并计算相应概率，进而求 得每个负荷点的负荷消减概率、期望缺供电力和期望断供成本三个风险指标，并根据每个 负荷点的风险指标对接线方式进行评估，所述方法包括以下步骤： a. 对变电站所有节点进行编号 将一条母线看做一个节点，设备有两个节点，分别位于设备两端，按照从电源点到母线 再到负荷点的顺序，从1开始对变电站所有节点进行编号； b. 建立Petri网模型 建立多个变电站元件集合，每一个集合中只包含一个元件以及与该元件有保护关系的 断路器，根据每个集合建立相应的Petri网模型； c. 求解各个集合的Petri网模型，得到每个元件处于正常运行状态、切换状态、在修状 态和计划检修停运状态的概率与频率： 元件处于运行状态下的概率pO与频率/〇 :
式中，为成功倒闸切换率，为从计划检修到运行的修复率，，Kr为从在修到运 行的修复率，为主动失效引起的失效率，为非主动失效引起的失效率； d.用Petri网选择系统状态，只考虑一阶、二阶失效事件和计划检修事件，计算系统状 态的概率： ①系统发生一阶失效事件或计划检修事件的概率 变压器失效处于切换状态且断路器工作正常的概率i^1O:
式中，pT1表示变压器3发生失效事件处于切换状态，Pt表示其他元件正常运行的概 率，分别表示与变压器有保护关系的第i台断路器和第j台发生拒动事件的概 率； 变压器失效处于切换状态且第i台断路器发生拒动的概率jV1 :
变压器失效处于在修状态的概率1：
② 系统发生两阶失效事件的概率P:
式中，&分别表示两个失效事件的概率，％表示两个失效事件中有相同的断路 器发生拒动事件的该断路器拒动概率； ③ 一阶失效事件和计划检修事件同时发生的概率； e. 检验电源点和负荷点之间的连通性 用直接标号法进行分析，如果一个负荷点从所有电源点断开，则这个系统状态被认为 该负荷点的失效状态，并记录消减的负荷； f. 计算每个负荷点的风险指标，包括负荷消减概率PLC、期望缺供电力EENS和期望断 供成本UEC:
式中，是与负荷点k相关的失效状态i的概率，％是负荷点k在所考察期间的平 均负荷，cPrwe是系统售电价格； g. 根据每个负荷点的风险指标对接线方式进行评估，通过统计不同主接线的期望缺供 电力EENS和期望断供成本UEC，选择期望断供成本数值小的主接线方案。
【文档编号】G06Q10/04GK104268654SQ201410519197
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年10月7日 优先权日:2014年10月7日
【发明者】迟成, 徐岩, 韩平 申请人:华北电力大学（保定）