基于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的電纜檢修策略方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)設(shè)備檢修領(lǐng)域，具體設(shè)及基于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的電纜檢修策略方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 電纜線路作為配電網(wǎng)的重要元件，直接面向用戶供電，電纜線路的檢修計(jì)劃直接 關(guān)系到供電企業(yè)和用戶的利益，合理安排電纜線路檢修計(jì)劃意義重大。目前我國(guó)電纜線路 檢修處于定期檢修和狀態(tài)檢修并行的階段，定期檢修依據(jù)預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程，容易造成"過(guò)剩 檢修"或者"失修"的情況；狀態(tài)檢修通過(guò)定期巡視、檢查、試驗(yàn)等方法實(shí)測(cè)電纜線路狀態(tài)量 的實(shí)際情況，根據(jù)該些狀態(tài)量制定電纜線路檢修策略，提高了對(duì)檢修時(shí)機(jī)把握的準(zhǔn)確性。
[0003] 然而目前電纜線路狀態(tài)檢修執(zhí)行的導(dǎo)則比較粗趟，采用人工打分的方法根據(jù)監(jiān)測(cè) 的電纜線路狀態(tài)量與臨界值比較來(lái)決定檢修策略，直接從數(shù)據(jù)層跳躍到?jīng)Q策層，且只考慮 了電纜線路個(gè)體性能，缺乏電纜線路檢修對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行影響方面的考慮。長(zhǎng)期W來(lái)，供電企業(yè) 在制定檢修計(jì)劃只考慮設(shè)備故障影響，使得檢修決策過(guò)于保守。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供基于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的電纜檢修策略方法，計(jì)及電纜線路自身故 障產(chǎn)生的資產(chǎn)損失風(fēng)險(xiǎn)和電纜線路故障對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行損失風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)電纜線路檢修與電網(wǎng)運(yùn) 行風(fēng)險(xiǎn)之間的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行了研究，充分挖掘了電纜線路檢修技術(shù)的潛力。
[0005] 本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是；首先依據(jù)實(shí)時(shí)信息對(duì)電纜線路單元 進(jìn)行評(píng)價(jià)，根據(jù)層次分析法計(jì)算電纜線路整體健康指數(shù)，據(jù)此推算出電纜線路故障概率；通 過(guò)電纜線路自身資產(chǎn)損失風(fēng)險(xiǎn)和運(yùn)行損失風(fēng)險(xiǎn)確定電纜線路綜合風(fēng)險(xiǎn)；最后根據(jù)電纜線路 綜合風(fēng)險(xiǎn)所處風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)決策電纜線路檢修策略；
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所述基于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的電纜檢修策略方法的步驟如下：
[0007] 第一步，狀態(tài)評(píng)估。根據(jù)電纜線路原始資料、運(yùn)行資料、檢修資料和其他資料對(duì)電 纜線路各部件進(jìn)行狀態(tài)評(píng)估，電纜線路總體狀態(tài)評(píng)估結(jié)果通過(guò)各項(xiàng)得分乘W權(quán)重系數(shù)相加 得到；
[000引 a)電纜線路故障概率計(jì)算'
[0009] 電纜線路的故障率和電纜線路的健康狀態(tài)HI相關(guān)，兩者之間的關(guān)系如式（1)所 示：
[0010] P = KXe^cxHi (1)
[0011] 式中P為電纜線路故障概率曲為電纜線路健康指數(shù)，K為比例系數(shù)；C為曲率系 數(shù)。
[0012] 其中比例系數(shù)K和曲率系數(shù)C為兩個(gè)待定量，一般通過(guò)式（1)反演法計(jì)算求出，不 同地區(qū)所處環(huán)境不同，求出的K和C數(shù)值也會(huì)有所差異。
[0013]
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的電纜檢修策略方法，其特征是： 第一步，狀態(tài)評(píng)估 依據(jù)《10 (6)-500kV電纜線路狀態(tài)評(píng)價(jià)導(dǎo)則》，根據(jù)電纜線路原始資料、運(yùn)行資料、檢修 資料和其他資料對(duì)電纜線路各部件進(jìn)行狀態(tài)評(píng)估，電纜線路總體狀態(tài)評(píng)估結(jié)果通過(guò)各項(xiàng)得 分乘以權(quán)重系數(shù)相加得到； a) 電纜線路故障概率計(jì)算 電纜線路的故障率和電纜線路的健康狀態(tài)HI相關(guān)，兩者之間的關(guān)系如式（1)所示： P=KXe_CXHI (1) 式中P為電纜線路故障概率；HI為電纜線路健康指數(shù)，K為比例系數(shù)；C為曲率系數(shù)； 其中比例系數(shù)K和曲率系數(shù)C為兩個(gè)待定量，一般通過(guò)式（2)反演法計(jì)算求出，不同地 區(qū)所處環(huán)境不同，求出的K和C數(shù)值也會(huì)有所差異；
式中q為一年內(nèi)電纜線路故障的條數(shù)，N為百分制下電纜線路狀態(tài)評(píng)價(jià)的級(jí)數(shù)， 每一級(jí)下電纜線路故障的條數(shù)； b) 電纜線路的狀態(tài)評(píng)估過(guò)程如下所示；
式中：HI為電纜線路狀態(tài)綜合評(píng)判結(jié)果得分，即為電纜線路的健康指數(shù)（Health Index,HI) ;Xi為一級(jí)指標(biāo)xi的得分；wi為各一級(jí)指標(biāo)對(duì)應(yīng)的權(quán)重；Si為一級(jí)指標(biāo)xi下二級(jí) 指標(biāo)的個(gè)數(shù)；Xij為指標(biāo)xu的得分；wu為對(duì)應(yīng)指標(biāo)xu的權(quán)重； 第二步，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 包括電纜線路發(fā)生故障的概率和故障后果，電纜線路發(fā)生的故障概率由電纜線路狀態(tài) 評(píng)估結(jié)果推算得到；故障后果包括電纜線路自身的資產(chǎn)損失以及電纜線路故障對(duì)整個(gè)電網(wǎng) 產(chǎn)生的運(yùn)行損失；電纜線路的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果為兩者的乘積； a)資產(chǎn)損失風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算 電纜線路資產(chǎn)損失風(fēng)險(xiǎn)綜合考慮電纜資產(chǎn)、電纜資產(chǎn)損失程度和電纜故障概率三個(gè)方 面的影響，三者之間的關(guān)系可用式（6)表示： R:=AXFXP(6) 式中&為電纜線路資產(chǎn)損失風(fēng)險(xiǎn)，A為電纜線路資產(chǎn)，F(xiàn)為電纜線路資產(chǎn)損失程度，P為電纜線路故障概率； 其中電纜線路資產(chǎn)A綜合考慮了電纜線路價(jià)值和電纜線路地位兩方面的因素；電纜線 路資產(chǎn)損失程度F綜合考慮了設(shè)備損壞、人身安全、供電可靠性和社會(huì)影響四方面因素，其 表達(dá)分別如式（7)和式（8)所示
式中i= 1-2,其中1為價(jià)值因素，2為地位因素，為某個(gè)資產(chǎn)因素，為某個(gè)資產(chǎn)對(duì)應(yīng)的 權(quán)重系數(shù)；k= 1-4,其中1為損壞因素，2為人身安全因素，3為供電可靠性因素，4為社會(huì) 影響因素，F(xiàn)k為某個(gè)要素?fù)p失程度，WFk為某個(gè)要素?fù)p失程度對(duì)應(yīng)的權(quán)重系數(shù)； b) 運(yùn)行損失風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算 i) 線路過(guò)載嚴(yán)重程度Sev(L);線路負(fù)載率L和線路過(guò)載嚴(yán)重程度Sev(L)之間的函數(shù) 關(guān)系如式（9)所示：
ii) 電壓越限嚴(yán)重程度Sv;電壓越限嚴(yán)重程度電壓偏移程度V。的關(guān)系如式（10) 所示：
iii) 變壓器過(guò)載嚴(yán)重程度Sev(T);變壓器負(fù)載率T和變壓器過(guò)載嚴(yán)重程度Sev(T)之 間的函數(shù)關(guān)系如式（11)所示：
iv) 電纜線路運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn) 電纜線路運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)包括電纜線路故障導(dǎo)致電力系統(tǒng)發(fā)生支路潮流過(guò)載和節(jié)點(diǎn)電壓越 限的綜合風(fēng)險(xiǎn)，反映了電纜線路對(duì)系統(tǒng)的影響水平；電纜線路運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)R2采用式（12)計(jì) 算； R2 =PX(ffLSev(L) +ffvSev(V0) +ffTSev(T)) (12) 式中P為電纜線路故障概率，WpWdPWT為電纜線纜三種不同運(yùn)行損失下的權(quán)重； c) 電纜線路綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 電纜綜合風(fēng)險(xiǎn)可用式（13)表示：
式中i為不同的風(fēng)險(xiǎn)類型，i= 1為資產(chǎn)損失風(fēng)險(xiǎn)，i= 2為運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，WKi為不同風(fēng)險(xiǎn) 類型下的權(quán)重； 第三步，風(fēng)險(xiǎn)量化 依據(jù)"二拉平"原則，結(jié)合電網(wǎng)實(shí)際情況，將電纜線路風(fēng)險(xiǎn)分為不可忍受區(qū)、最低合理可 行區(qū)和可接受區(qū)； 第四步，制定電纜線路檢修策略 根據(jù)電纜線路所處的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)區(qū)間，制定電纜線路檢修策略；處于不可接受區(qū)的電纜 線路應(yīng)盡快安排檢修，以降低電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)；處于最低合理可行的電纜線路適時(shí)安排檢修；處 于可接受區(qū)的電纜線路可正?；蜓雍髾z修； 根據(jù)以上四步，在狀態(tài)評(píng)估計(jì)算健康指數(shù)的基礎(chǔ)上，引入風(fēng)險(xiǎn)理論計(jì)算所得電纜線路 綜合風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)用"二拉平"原則劃分電纜線路所處風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，并根據(jù)電纜線路風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)制定 檢修策略，為電纜線路檢修策略制定提供了新思路。
【專利摘要】基于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的電纜檢修策略方法，具體步驟為：根據(jù)電纜線路的檢修特點(diǎn)，提出基于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的電纜線路檢修策略，同時(shí)考慮了電纜線路故障發(fā)生的概率性和故障后果的嚴(yán)重性。首先依據(jù)實(shí)時(shí)信息對(duì)電纜線路單元進(jìn)行評(píng)價(jià)，根據(jù)層次分析法計(jì)算電纜線路整體健康指數(shù)，據(jù)此推算出電纜線路故障概率；通過(guò)電纜線路自身資產(chǎn)損失風(fēng)險(xiǎn)和運(yùn)行損失風(fēng)險(xiǎn)確定電纜線路綜合風(fēng)險(xiǎn)；最后根據(jù)電纜線路綜合風(fēng)險(xiǎn)所處風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)決策電纜線路檢修策略；本發(fā)明綜合在電纜線路狀態(tài)評(píng)估的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對(duì)電纜線路進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，并根據(jù)ALARP準(zhǔn)則制定了電纜線路檢修策略，為電纜線路檢修提供了一種新思路。
【IPC分類】G06Q50-06, G06Q10-06
【公開號(hào)】CN104616090
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410659643
【發(fā)明人】張忠會(huì), 謝義苗, 萬(wàn)海翔, 劉故帥
【申請(qǐng)人】南昌大學(xué)
【公開日】2015年5月13日
【申請(qǐng)日】2014年11月19日