一种基于统计分析模型的输电线风险分析方法和系统与流程

本发明涉及输电线风险分析，具体涉及一种基于统计分析模型的输电线风险分析方法和系统。

背景技术：

1、输电线是用来输送电能的电力线路，即变电站发出的电能通过输电线路送给用户。输电线路有交流和直流两种，其中交流输电是利用变压器把电站发出的交流电电压升高，经输电线路送到用户中心，再用变压器把电压降低供给用户；直流输电则需将电站发出的交流电，经整流器变换成直流输送至受端，然后再用逆变器变换成交流供给用户。近年来，随着经济的迅猛发展，人民的生产生活对电力的需求的持续快速增长，电网的安全运行直接影响社会经济的发展、人民的生活及社会的稳定，故而输电线的正常运行是保障安全可靠供电的必要条件，在整个发电体系中拥有着重要位置。

2、统计分析是从宏观上掌握气象对输电线路冲击作用规律的有效方法，由于气象灾害具有时空分布规律，因此可以从输电线路故障事件的时空分布特征以及气象与线路故障的关联关系入手，分析与强对流气象相关的输电线路致灾情况的统计特征。目前强对流预测主要依靠雷达的外推实现短临预测，然而，在对强对流天气下的输电线进行风险分析时，由于强对流天气过程具有小尺度和局地性的特点，其突发性导致输电线的风险难以预测，工作人员无法及时的知晓输电线各区域的各区段可能的受灾情况，导致输电线在受灾后，抢修工作难以及时运行，造成用电困扰。

技术实现思路

1、针对现有方法的不足，本发明提供一种基于统计分析模型的输电线风险分析方法和系统。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种基于统计分析模型的输电线风险分析方法，包括如下步骤：

4、步骤1、采集输电线在强对流天气下致灾过程的气象参数；

5、步骤2、根据气象参数，结合输电线受灾损害情况，分析量化强对流天气对输电线的影响，并根据线路故障造成的危害严重程度，划分输电线路综合运行风险等级，制定风险等级划分表；

6、步骤3、将输电线路的故障风险与强对流天气下的气象灾害进行关联，得出输电线在强对流气象中的灾害分布规律；

7、步骤4、根据灾害分布规律，将输电线各区域各区段进行风险等级划分，填入风险等级划分表，制得输电线风险分析表，完成输电线的风险分析。

8、优选地，步骤1中所述气象参数包括：积云、地面温度、湿度、雷暴、闪电、冰雹、龙卷、大风、强风、雷暴大风、暴风、短时强降水、雷达反射率因子、对流风暴、中尺度对流、地形轮廓以及建筑物面积。

9、优选地，步骤2中所述根据气象参数，结合输电线受灾损害情况，分析量化强对流天气对输电线的影响，并根据线路故障造成的危害严重程度，划分输电线路综合运行风险等级，制定风险等级划分表，包括：

10、2.1、整理输电线自身的受灾数据，得到线路故障输送能力损失值，风险的社会影响系数；

11、2.2、基于下述公式量化输电线路故障造成的危害严重程度：

12、h＝y·s：

13、其中，h为线路故障造成的危害严重程度，y为线路故障输送能力损失值，s为风险的社会影响系数；

14、2.3、根据线路故障造成的危害严重程度，划分输电线路综合运行风险等级，并根据各等级损失对应的线路故障造成的危害严重程度h大小确定各分级阈值。

15、优选地，步骤2.1中所述输电线自身的受灾数据包括导线舞动、线路跳闸、风偏闪络以及倒塔断线。

16、优选地，步骤3中所述将输电线路的故障风险与强对流天气下的气象灾害进行关联，得出输电线在强对流气象中的灾害分布规律，包括：

17、3.1、建立同电压等级下的输电线线路故障次数差异指标，差异指标用下式表示：

18、

19、其中，x为气象条件，k为线路，ekx表示x下同一电压等级的k的故障次数差异值，nkx表示k在x下的故障次数，为区域内某电压等级线路在x下故障的平均次数，nx为区域内某电压等级线路在x下故障的k条数；

20、3.2、建立线路故障高风险区段指标，并找到故障点聚集程度最高的区段，线路故障高风险区段用下式表示：

21、

22、其中，hrs为线路故障高风险区段，ni为线路的第i个故障点，nj为线路的第j个故障点，m为故障点总数，h为设定的故障比例百分数，l为设定的距离范围。

23、优选地，步骤3.2中所述故障点聚集程度最高的区段的寻找过程包括如下步骤：

24、3.2.1、以每次故障后的巡线记录的故障位置就近的杆塔号ni为故障点，得到线路故障点集合{n1，n2，ni，…，nj，…，nm}；

25、3.2.2、将m个故障点分别单独分成一类，之后计算各故障点之间的距离，选取距离最小的一类别合并成一个新类，计算在新的类别划分下各类之间的距离；

26、3.2.3、将距离最近的两类合并，直到所有故障点聚成两类为止。

27、一种基于统计分析模型的输电线风险分析系统，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一项所述基于统计分析模型的输电线风险分析方法。

28、一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行上述任一项所述基于统计分析模型的输电线风险分析方法。

29、本发明的积极有益效果：

30、1.本发明提供一种基于统计分析模型的输电线风险分析方法，通过收集输电线在强对流天气下致灾时的气象参数特征，在结合输电线受灾情况后，分析量化强对流天气对输电线的影响，制定出风险等级划分表，然后通过统计分析模型将输电线路的故障风险与强对流天气下的气象灾害进行关联，得到输电线在强对流天气下的输电线线路故障次数差异指标以及线路故障高风险区段位置，汇总制得输电线风险分析表。当后续强对流天气来临时，工作人员可根据此次来临的强对流天气的气象参特征，判断此次强对流天气的风险等级，并可以直接从输电线风险分析表中，得出该风险等级内受到此强对流天气影响的输电线的损害区段，从而使得工作人员可以及时的知晓输电线各区域、各区段的受灾情况，知晓输电线是否可以正常工作，以及在输电线无法正常工作时，第一时间内出动维修人员进行抢修，保证输电线的正常运行。

技术特征：

1.一种基于统计分析模型的输电线风险分析方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于统计分析模型的输电线风险分析方法，其特征在于，步骤1中所述气象参数包括：积云、地面温度、湿度、雷暴、闪电、冰雹、龙卷、大风、强风、雷暴大风、暴风、短时强降水、雷达反射率因子、对流风暴、中尺度对流、地形轮廓以及建筑物面积。

3.根据权利要求1所述的基于统计分析模型的输电线风险分析方法，其特征在于，步骤2中所述根据气象参数，结合输电线受灾损害情况，分析量化强对流天气对输电线的影响，并根据线路故障造成的危害严重程度，划分输电线路综合运行风险等级，制定风险等级划分表，包括：

4.根据权利要求3所述的基于统计分析模型的输电线风险分析方法，其特征在于，步骤2.1中所述输电线自身的受灾数据包括导线舞动、线路跳闸、风偏闪络以及倒塔断线。

5.根据权利要求1所述的基于统计分析模型的输电线风险分析方法，其特征在于，步骤3中所述将输电线路的故障风险与强对流天气下的气象灾害进行关联，得出输电线在强对流气象中的灾害分布规律，包括：

6.根据权利要求5所述的基于统计分析模型的输电线风险分析方法，其特征在于，步骤3.2中所述故障点聚集程度最高的区段的寻找过程包括如下步骤：

7.一种基于统计分析模型的输电线风险分析系统，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-6中任一项所述基于统计分析模型的输电线风险分析方法。

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如权利要求1-6中任一项所述基于统计分析模型的输电线风险分析方法。

技术总结
本发明涉及一种基于统计分析模型的输电线风险分析方法和系统，所述方法包括如下步骤：采集输电线在强对流天气下致灾过程的气象参数；根据气象参数，结合输电线受灾损害情况，分析量化强对流天气对输电线的影响，并根据线路故障造成的危害严重程度，划分输电线路综合运行风险等级，制定风险等级划分表；将输电线路的故障风险与强对流天气下的气象灾害进行关联，得出输电线在强对流气象中的灾害分布规律；根据灾害分布规律，将输电线各区域各区段进行风险等级划分，填入风险等级划分表，制得输电线风险分析表，完成输电线的风险分析。本发明便于工作人员可以及时的知晓强对流天气的风险等级以及输电线各区域、各区段的受灾情况。

技术研发人员：姚德贵,宋伟,刘善峰,王超,王津宇,郑伟,卢明,梁允,李哲,张璐,庞锴
受保护的技术使用者：国网河南省电力公司电力科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13