一种水灾电力设备预调配方法与流程

1.本发明涉及极端降水下电力设备预调配领域，尤其涉及一种水灾电力设备预调配方法。


背景技术：

2.现有技术中应对极端降水时，大多采用降水和水位监测进行预警，当事故出现时进行抢修调度，一方面监测点难完全覆盖；另一方面确定性防御监测方式导致反应时间短，现有防控手段缺乏考虑灾害不确定性的风险感知能力。在不可预知性的极端灾害频发条件下，如何利用先进感知量测手段和智能技术，构建电力设施对城市内涝风险的预警体系，提升强不确定性风险的应急响应能力，已成为城市基础设施安全的重要内容。
3.例如，一种在中国专利文献上公开的“自然灾害综合风险评估方法、装置、电子设备及存储介质”，其公告号cn114254963b，包括从预测指标、压力指标、状态指标和响应指标中分别提取出多个指标特征，构建自然灾害综合风险指标体系；利用层次分析法计算各级指标的权重；获取目标区域的自然灾害数据，对自然灾害数据进行归一化处理，得到最底层指标的指标值；根据各级指标的指标值和权重计算目标区域的自然灾害综合风险水平指数；根据目标区域的自然灾害综合风险水平指数，确定目标区域的自然灾害综合风险等级。本技术能够实现目标区域的自然灾害综合风险评估。


技术实现要素：

4.本发明主要解决现有技术中极端降水状态下对于电力系统设备进行风险分析和调度时，无法综合考虑切负荷代价与停电时间对用户产生的影响从而无法对电力设备做合理预调度的问题；提供一种水灾电力设备预调配方法，能够在考虑降水系数和停电率同时，尽可能减小停电时间对用户产生的负面影响，并对电力设备进行分等级有效的快速抢修，保障设备运行的安全性，将损失最小化。
5.本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本发明包括：s1：采集电网设备的负荷等级和拓扑结构，建立降水量模型和直流最优潮流模型；s2：利用降水系数预测未来降水量情况，根据直流最优潮流模型进行电力约束，结合降水量情况预估电网设备运行风险；s3：根据电网设备运行风险划分风险等级，分别实施不同调度措施。遇到特大暴雨，为避免电力泄露危及安全，应根据实际浸水情况，及时对有风险的电力线路、设备断电，保障安全，因此本方案是基于极端降水产生的水灾发生前条件下，对降水量和区域进行合理的预调配，最大限度减小电网损失和停电损失。
6.作为优选，所述的s1.1：通过电网拓扑结构得到各个电网设备的实时地理环境信息获取实时地理环境信息，结合降水量和降水强度对应关系，建立降水系数模型如下：其中i为降水强度，为时间区间t1到t2间的降雨量，cd为电网区域内的排
水能力，ge为电网区域内的地理环境信息。
7.作为优选，所述的s1.2：获取电网设备信息，建立上述直流最优潮流模型。
8.作为优选，所述的直流最优潮流模型中，为节点i上负荷水平为l时第ge个电源的发电量，为节点i上负荷水平为l时第gr个电源备用量，ng、nr、nc、ns、nh分别为电网设备电源数量、备用电源数量、提供符合削减的备用电源数量、提供负荷转移的备用电源数量、电网节点数量，分别为电力设备切换、备用电源切换、电网节点切换、负荷转移至备用电源和停电切负荷代价，为节点i上负荷水平为l时的停电代价。
9.作为优选，所述的s2：发电备用容量约束为：其中和为发电机组出力的上限与下限；需求侧备用容量约束为：其中和为发电侧备用的上限与下限。
10.作为优选，所述的s3.1：若单个电力设备所处位置降水系数大于250mm/d、发电机组出力小于并且发电侧备用小于则判定该电力设备处于一等级高风险，即所处位置降水量高、地势低并且停电率高，水灾来临前进行最优先停电处理，并优先派遣人员转移，由二等级中风险和三等级低风险设备向储能和电网供电。
11.作为优选，所述的s3.2：若单个电力设备所处位置降水系数处于49～250mm/d区间内、发电机组出力满足发电侧备用满足则判定该电力设备处于二等级中风险，即降水高地势较高但停电率不高，或降水低地势低且停电率不高，该设备在一等级高风险设备转移完毕之前，持续向电网和储能供电，在一等级高风险设备转移完毕后，采取停电转移，由三等级低风险设备和储能联合向电网供电。
12.作为优选，所述的s3.3：若降水系数小于49mm/d、发电机组出力满足且发电侧备用满足则判定该电力设备处于三等级低风险，即降水低地势高且停电率低，在一等级高风险设备和二等级中风险设备停电转移后依旧保持供电，并在区域危险等级提升时，采取停电但不转移措施，待风险等级继续提升至一等级高风险设备时，即降水量剧烈增加有淹没风险时采取停电转移措施。
13.本发明的有益效果是：1、本方案的一种水灾电力设备预调配方法，能够在水灾发生前，将各个电网设备
的风险等级及时告知调度人员，并将事故抢险的完成进度及时反馈给调度员；2、本方案的一种水灾电力设备预调配方法，能够根据不同风险等级快速实施的预备的减灾救灾应急行动，能够尽最大可能避免设备故障、将综合停电损失降到最低，充分考虑不同设备在电网调度中的重要度差异来优化调度策略；3、本方案的一种水灾电力设备预调配方法，能够在灾害发生后，最大程度地保障设备安全，并且安排分级抢修工作，减小电网的运行损失，保障电网的安全使用。
附图说明
14.图1是本发明的一种水灾电力设备预调配方法的流程图。
具体实施方式
15.下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
16.实施例：本实施例的一种水灾电力设备预调配方法，如图1所示，包括如下步骤：1、采集电网设备的负荷等级和拓扑结构，建立降水量模型和直流最优潮流模型。
17.(1)通过电网拓扑结构得到各个电网设备的实时地理环境信息获取实时地理环境信息，结合降水量和降水强度对应关系，建立降水系数模型如下：其中i为降水强度，为时间区间t1到t2间的降雨量，cd为电网区域内的排水能力，ge为电网区域内的地理环境信息。
18.(2)获取电网设备信息，建立直流最优潮流模型：其中，为节点i上负荷水平为l时第ge个电源的发电量，为节点i上负荷水平为l时第gr个电源备用量，ng、nr、nc、ns、nh分别为电网设备电源数量、备用电源数量、提供符合削减的备用电源数量、提供负荷转移的备用电源数量、电网节点数量，符合削减的备用电源数量、提供负荷转移的备用电源数量、电网节点数量，分别为电力设备切换、备用电源切换、电网节点切换、负荷转移至备用电源和停电切负荷代价，为节点i上负荷水平为l时的停电代价。
19.2、利用降水系数模型预测未来降水量情况，根据直流最优潮流模型进行电力约束，结合降水量情况预估电网设备运行风险。
20.发电备用容量约束为：其中和为发电机组出力的上限与下限；需求侧备用容量约束为：其中和为发电侧备用的上限与下
限。
21.3、根据电网设备运行风险划分风险等级，分别实施不同调度措施。
22.(1)一等级高风险设备调度若单个电力设备所处位置降水系数大于250mm/d、发电机组出力小于并且发电侧备用小于则判定该电力设备处于一等级高风险，即所处位置降水量高、地势低并且停电率高，水灾来临前进行最优先停电处理，并优先派遣人员转移，由二等级中风险和三等级低风险设备向储能和电网供电。
23.(2)二等级中风险设备调度若单个电力设备所处位置降水系数处于49～250mm/d区间内、发电机组出力满足发电侧备用满足则判定该电力设备处于二等级中风险，即降水高地势较高但停电率不高，或降水低地势低且停电率不高，该设备在一等级高风险设备转移完毕之前，持续向电网和储能供电，在一等级高风险设备转移完毕后，采取停电转移，由三等级低风险设备和储能联合向电网供电。
24.(3)三等级低风险设备调度若降水系数小于49mm/d、发电机组出力满足且发电侧备用满足则判定该电力设备处于三等级低风险，即降水低地势高且停电率低，在一等级高风险设备和二等级中风险设备停电转移后依旧保持供电，并在区域危险等级提升时，采取停电但不转移措施，待风险等级继续提升至一等级高风险设备时，即降水量剧烈增加有淹没风险时采取停电转移措施。
25.应理解，实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本技术所附权利要求书所限定的范围。