一种基于历史故障信息的输电线路故障概率评估方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于输电线路故障概率评估领域，具体涉及一种基于历史故障信息的输电 线路故障概率评估方法。
【背景技术】
[0002] 随着电网规模的增大，系统中输电线路的数量也随之增多，于是对系统中线路的 检修维护工作量也不断增多，因此，如何根据系统运行情况恰当地安排网内输电线路的检 修维护工作，在保证不影响系统安全运行的前提下最大程度的减轻输电线路的维护工作 量，是电网实际生产中一项日益紧迫的课题。事实上，解决上述问题的关键在于，如何有效 评估系统内众多各线路的当前运行状态，准确地估计各线路故障概率。因为在获知网内各 线路的故障概率后，结合各线路在系统运行中的重要性，即可方便合理地安排网内输电线 路的检修工作。
[0003] 当前，估计输电线路故障概率的方法主要有以下两类：1)历史统计法：该方法是 直接根据历史运行故障统计数据，通过计算直接得出网内各条线路故障概率的长期统计平 均值；2)考虑某影响因素的复杂理论计算方法：该方法一般步骤是，通过分析待计及的某 因素对线路故障概率的影响机理分析，然后建立复杂的影响分析模型，进而基此得出线路 相应故障概率的计算方法。
[0004] 但这两种方法都有各自的弊端，历史统计法在实际应用中简单方便，但由于该方 法得出的是各线路故障概率的长期统计平均值，因此得出的线路故障概率是一个固定常 数，它只能反映长期运行过程中线路状态的综合结果，无法反映短期内运行条件变化对线 路故障概率的影响，评估结果不够精确，难以满足日常生产工作需求；考虑某影响因素的复 杂理论计算方法虽然可较为准确的反映某因素对线路故障概率的影响，但是采用该方法评 估需要的相关参数比较多，从而使得方法实用性、可操作性不高。例如，有人提出受雷击影 响的线路故障率A由式（1)计算：
[0005] 入=Npapbn (1)
[0006] 式中，N为每100km线路每年遭受雷击的次数（次/100km/a)队为绕击率，指一 次雷击线路中出现绕击的比例；pb为雷电流幅值超过绕击耐雷水平的概率；n为建弧率。
[0007] 虽然上述计算模型是基于雷电对线路影响机理而建立的，但是模型中所需的绕击 率口3、建弧率n等参数在实际系统中是非常难以获取。因而，模型随准确，但难以应用于实 际。
【发明内容】
[0008] 为了解决现有技术中存在的不足，本发明提供了一种基于历史故障信息的输电线 路故障概率评估方法，以实现评估结果可反映运行条件的变化，确保评估结果的精确性，又 保证评估方法的可操作性，具有良好的应用前景，值得推广。
[0009] 为解决上述问题，本发明具体采用以下技术方案：
[0010] 一种基于历史故障信息的输电线路故障概率评估方法，其特征在于，包括以下步 骤：
[0011] 步骤（1)，根据输电线路故障停运因素作用机理的不同，将输电线路故障停运的相 关因素分为自身因素、外界因素和运行工况三类；
[0012] 步骤（2)，为了更合理地评价各因素对线路故障概率的影响，对步骤（1)中的自身 因素、外界因素和运行工况分别进行具体的等级划分，以使得评估结果更贴近实际；
[0013] 步骤（3)，基于线路历史故障信息分别对步骤（2)中划分的不同等级的各因素影 响程度进行量化评价，以降低方法对评估基础数据的要求；
[0014] 步骤（4)，根据各因素影响程度的量化结果并结合待评估线路的运行条件，综合计 算得出其故障概率。
[0015] 前述的一种基于历史故障信息的输电线路故障概率评估方法，其特征在于，所述 步骤（1)中，自身因素包括制造缺陷、老化等因素，所述外界因素包括灾害天气、外力破坏 以及人为误操作等因素，所述运行工况包括潮流过载等因素，所述灾害天气包括雷电、台 风、暴雨、高温。
[0016] 前述的一种基于历史故障信息的输电线路故障概率评估方法，其特征在于，所述 步骤（2)中，对于自身因素，由于其影响线路故障的程度是随线路投运年限的增加而增加 的，因此结合系统运行实际，将自身因素按照线路投运年限进行等级划分，如下表所示 ：
[0017] 表1自身因素等级划分方案
[0018]
【主权项】
1. 一种基于历史故障信息的输电线路故障概率评估方法，其特征在于，包括以下步 骤： 步骤（1)，将输电线路故障停运的因素规划为自身因素、外界因素和运行工况三类； 步骤（2)，将步骤（1)中的自身因素、外界因素和运行工况分别进行等级划分； 步骤（3)，基于线路历史故障信息分别对步骤（2)中划分的不同等级的各因素影响程 度进行量化； 步骤（4)，根据各因素影响程度的量化结果并结合待评估线路的运行条件，综合计算得 出其故障概率。
2. 根据权利要求1所述的一种基于历史故障信息的输电线路故障概率评估方法，其特 征在于，所述步骤（1)中，自身因素包括制造缺陷、老化因素，所述外界因素包括灾害天气、 外力破坏以及人为误操作因素，所述运行工况包括潮流过载因素，所述灾害天气包括雷电、 台风、暴雨、高温。
3. 根据权利要求1所述的一种基于历史故障信息的输电线路故障概率评估方法，其特 征在于，所述步骤（2)中，自身因素按照线路投运年限进行等级划分，如下表所示 ： 表1自身因素等级划分方案
4. 根据权利要求3所述的一种基于历史故障信息的输电线路故障概率评估方法，其特 征在于，所述步骤（2)中，外界因素中灾害天气因素的等级划分采用我国自然灾害天气预 警分级方法，如下表所示 ： 表2灾害天气因素等级划分方案
外界因素中外力破坏因素按照线路所处地域施工频繁程度进行等级划分，如下表所 示： 表3外力破坏因素等级划分方案
外界因素中人为误操作因素均视为同一等级。
5. 根据权利要求4所述的一种基于历史故障信息的输电线路故障概率评估方法，其 特征在于，所述步骤（2)中，运行工况因素按照线路负载率的大小进行等级划分，如下表所 示： 表4运行工况因素等级划分方案
6. 根据权利要求1所述的一种基于历史故障信息的输电线路故障概率评估方法，其特 征在于，所述步骤（3)中基于历史故障信息量化各等级因素的影响程度包括以下步骤： 步骤（31)，统计各等级因素引起的线路故障频率fm
式中，为由第i种第j级别因素造成的故障次数；n为统计的输电线路数量；Tt(rtal为 统计总时间； 步骤（32)，统计各等级因素引起线路停运的平均时间MTTRij，
式中，为第i种第j级别因素引起的第m次故障的修复时间； 步骤（33)，统计各等级因素影响下线路平均无故障工作时间MTTFy，
步骤（34)，统计各等级因素引起的线路故障率Au和修复率yu，
7. 根据权利要求1所述的一种基于历史故障信息的输电线路故障概率评估方法，其特 征在于，所述步骤（4)中计算待评估线路故障概率包括以下步骤： 步骤（41)，根据待评估线路运行条件确定各等级因素影响程度，其中，待评估线路共为t条，按照步骤（2)中划分的等级确定每条待评估线路影响因素所处的级别，由步骤（3)中 基于历史故障信息的各等级因素影响程度量化结果直接查询得出各待评估线路由各等级 因素引起的故障率和修复率，令第d，d= 1，2,…t，条待评估线路各等级因素引起的故障率 和修复率为：自身因素引起的故障率为#，修复率为 <，由灾害天气因素引起的故障率为 <，修复率为￥，由外力破坏引起的故障率为#，修复率为4，由人为误操作引起的故 障率为4，修复率为Z，由运行工况引起的故障率为，修复率为4; 步骤（42)，计算待评估线路故障率与修复率， 第d条待评估线路的故障率A
第d条待评估线路的修复率y
步骤（43)，计算待评估线路故障概率， 第d条待评估线路故障概率0为
【专利摘要】本发明公开了一种基于历史故障信息的输电线路故障概率评估方法，该方法通过系统分析、深入挖掘线路历史故障信息，找出了线路故障各因素影响程度的量化手段，进而据此结合待评估线路的运行条件综合计算其故障概率。采用该方法对输电线路故障概率进行评估，既可综合考虑线路运行中多种变化的影响因素，保证评估结果的精确性；又可降低方法对基础数据的要求，保证方法在实际应用中的可操作性。该发明成功解决了输电线路故障概率现有评估方法存在评估结果精确性和评估方法可操作性间的矛盾，值得推广。
【IPC分类】G06Q10-06, G06Q50-06
【公开号】CN104573989
【申请号】CN201510042327
【发明人】朱星阳, 李波, 王骏, 沈永东
【申请人】国家电网公司, 江苏省电力公司, 江苏省电力公司苏州供电公司, 江苏省电力公司检修分公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月28日