一種災(zāi)害影響電網(wǎng)的多尺度綜合分析方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評估技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種災(zāi)害影響電網(wǎng)的多尺度綜 合分析方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，全球極端氣候變化導(dǎo)致災(zāi)害事件明顯增多，災(zāi)害事件的頻繁發(fā)生增加了 掌控電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的難度，也對電網(wǎng)可靠供電提出了更高的要求。我國影響電力系統(tǒng) 的自然災(zāi)害具有多樣性、頻繁性和區(qū)域性等特點(diǎn)，為了加強(qiáng)電網(wǎng)應(yīng)對災(zāi)變的能力，進(jìn)而建立 災(zāi)害預(yù)警機(jī)制，應(yīng)根據(jù)災(zāi)害對電網(wǎng)影響的時(shí)空分布等特性進(jìn)行有針對性地研究和布防。
[0003] 目前，自然災(zāi)害對電力系統(tǒng)影響的研究主要集中于影響后果的統(tǒng)計(jì)和分析。在具 體研究過程中，該方法僅局限于對自然災(zāi)害造成電網(wǎng)故障的后果及嚴(yán)重程度進(jìn)行分析，沒 有深入考慮自然災(zāi)害的時(shí)間特性、空間特性W及輸電線路的電壓等級(jí)等其他因素，難W針 對自然災(zāi)害對電力系統(tǒng)的影響進(jìn)行全面客觀的評價(jià)，有較大局限性。
[0004] 因此，如何對災(zāi)害影響電網(wǎng)的特征信息進(jìn)行多層次、多尺度、多指標(biāo)的綜合分析， 全面客觀地反映自然災(zāi)害對電力系統(tǒng)影響的規(guī)律，對于提高電網(wǎng)的抗災(zāi)能力具有重要意 義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種災(zāi)害影響電網(wǎng)的多尺度綜合分析方法。
[0006] 本分析方法基于層次分析法建立了災(zāi)害影響電網(wǎng)多層次評價(jià)體系，首先對考慮災(zāi) 害的電網(wǎng)總體情況進(jìn)行分析，確定了電力系統(tǒng)受災(zāi)類型和災(zāi)害影響電力系統(tǒng)的可靠性指 標(biāo)，之后基于上述可靠性指標(biāo)，從時(shí)間、空間、后果、電壓等級(jí)、元件設(shè)備等不同角度出發(fā)，研 究災(zāi)害影響電網(wǎng)的分布特性，接著采用考慮不同電壓等級(jí)權(quán)重的區(qū)域輸電線路綜合跳閩率 對自然災(zāi)害影響電網(wǎng)的嚴(yán)重程度進(jìn)行量化分析，最后對不同災(zāi)害的分布特性進(jìn)行了排序和 總結(jié)，確定了災(zāi)害的防范重點(diǎn)。
[0007] -種災(zāi)害影響電網(wǎng)的多尺度綜合分析方法，其特征在于，基于時(shí)間、空間、后果、電 壓等級(jí)、元件設(shè)備5個(gè)尺度，對災(zāi)害影響電網(wǎng)的分布特性和嚴(yán)重程度進(jìn)行量化分析，具體包 括W下步驟：
[000引步驟1，確定影響電網(wǎng)的雷電、覆冰、污穢、鳥害、大風(fēng)五個(gè)主要災(zāi)害類型和評價(jià)災(zāi) 害影響電網(wǎng)程度的跳閩次數(shù)、非計(jì)劃停運(yùn)次數(shù)、跳閩率、非計(jì)劃停運(yùn)率、重合閩成功率五個(gè) 可靠性指標(biāo);具體是：
[0009] 指標(biāo)一:定義跳閩次數(shù)Ντ?)表示，其中災(zāi)害j引發(fā)電網(wǎng)跳閩的次數(shù)，其單位為次；
[0010] 指標(biāo)二:定義非計(jì)劃停運(yùn)次數(shù)NnpoO)，其中災(zāi)害j引發(fā)電網(wǎng)跳閩的次數(shù)，其單位為 次；
[001 U 指標(biāo)立:定義跳閩率Rt( j)，基于W下公式：
[0012]
[0013] 其中：L為特定電壓等級(jí)輸電線路的長度，單位為百千米，RT(j)為輸電線路的跳閩 率，單位為次/百千米，化(j)為輸電線路的跳閩次數(shù)；
[0014] 指標(biāo)四：定義非計(jì)劃停運(yùn)率RnpqO)，基于W下公式：
[0015]
[0016] 其中：L為特定電壓等級(jí)輸電線路的長度，單位為百千米，RNPO(j)為非計(jì)劃停運(yùn)率， 單位為次/百千米，NNPO(j)為輸電線路的非計(jì)劃停運(yùn)次數(shù)；
[0017]指標(biāo)五:定義重合閩成功率RRS(j)，基于W下公式：
[001 引
[0019]其中，RRS(j)為重合閩故障率，無量綱;NT(j)為跳閩次數(shù);NNPO(j)為輸電設(shè)備非計(jì) 劃停運(yùn)的次數(shù)。
[0020]步驟2,從時(shí)間、空間、后果、電壓等級(jí)、元件設(shè)備5個(gè)尺度出發(fā)，得到災(zāi)害引發(fā)電網(wǎng) 故障的分布特性;包括W下步驟：
[0021 ]步驟2.1，災(zāi)害影響電網(wǎng)的時(shí)間尺度特性：
[0022] 按照月度統(tǒng)計(jì)災(zāi)害的跳閩次數(shù)和非計(jì)劃停運(yùn)次數(shù)，得到每種自然災(zāi)害在一年中對 電網(wǎng)影響嚴(yán)重程度的變化趨勢;按照年度統(tǒng)計(jì)近年來災(zāi)害的跳閩次數(shù)和非計(jì)劃停運(yùn)次數(shù)， 得到每種自然災(zāi)害的在近年來對電網(wǎng)影響嚴(yán)重程度的變化趨勢。
[0023] 步驟2.2，災(zāi)害影響電網(wǎng)的空間尺度特性：
[0024] 按照區(qū)域電網(wǎng)劃分，統(tǒng)計(jì)自然災(zāi)害引起電網(wǎng)事件近年來累計(jì)跳閩次數(shù)，并對不同 災(zāi)害在各區(qū)域電網(wǎng)跳閩次數(shù)所占比例進(jìn)行計(jì)算，得到每個(gè)區(qū)域電網(wǎng)的主要受災(zāi)類型;分年 度統(tǒng)計(jì)災(zāi)害在區(qū)域電網(wǎng)造成的跳閩次數(shù)及所占比例，得到區(qū)域電網(wǎng)受災(zāi)類型分布的年度變 化趨勢。
[0025] 步驟2.3，自災(zāi)害影響電網(wǎng)的后果尺度特性：
[0026] 按照直流線路一次全壓重啟成功、二次全壓重啟成功、降壓重啟成功、單極強(qiáng)迫停 運(yùn)、雙極強(qiáng)迫停運(yùn)W及跳閩和非計(jì)劃停運(yùn)，統(tǒng)計(jì)自然災(zāi)害造成直流輸電系統(tǒng)事件的后果次 數(shù)，得到每種災(zāi)害最容易引發(fā)的直流輸電系統(tǒng)事件的后果類型;按照交流線路跳閩次數(shù)，非 計(jì)劃停運(yùn)次數(shù)和重合閩成功率，統(tǒng)計(jì)自然災(zāi)害造成交流輸電系統(tǒng)事件的后果次數(shù)，得到每 種災(zāi)害最容易引發(fā)的交流輸電系統(tǒng)事件的后果類型。
[0027] 步驟2.4，災(zāi)害影響電網(wǎng)的電壓等級(jí)尺度特性：
[0028] 按照電力系統(tǒng)電壓等級(jí)，分年度統(tǒng)計(jì)自然災(zāi)害造成電網(wǎng)跳閩次數(shù)，非計(jì)劃停運(yùn)次 數(shù)和重合閩成功率，得到每一個(gè)電壓等級(jí)的主要受災(zāi)類型及其年度變化趨勢。
[0029] 步驟2.5，災(zāi)害影響電網(wǎng)的元件設(shè)備尺度特性：
[0030] 按照桿塔及基礎(chǔ)、導(dǎo)線及底地線、絕緣子、金具及其他四個(gè)方面，分年度分電壓等 級(jí)統(tǒng)計(jì)自然災(zāi)害造成其損壞的次數(shù)，得到每種電力系統(tǒng)元件設(shè)備的主要受災(zāi)類型及年度變 化趨勢。
[0031] 步驟3,結(jié)合上述尺度，采用考慮不同電壓等級(jí)權(quán)重的區(qū)域輸電線路綜合跳閩率對 自然災(zāi)害影響電網(wǎng)的嚴(yán)重程度進(jìn)行量化分析；
[0032] 步驟4,基于災(zāi)害影響電網(wǎng)的分布特性和量化分析結(jié)果，確定災(zāi)害影響電網(wǎng)的分布 規(guī)律和防范重點(diǎn)。
[0033] 在上述的一種災(zāi)害影響電網(wǎng)的多尺度綜合分析方法，所述步驟3中考慮不同電壓 等級(jí)權(quán)重的區(qū)域輸電線路綜合跳閩率用RcT(j)表示，基于W下公式：
[0034]
[0035] 其中：αι為該電壓等級(jí)線路的權(quán)重，該系數(shù)與輸電線路的經(jīng)濟(jì)傳輸容量W及輸送 距離有關(guān);RcT(j)為該電壓等級(jí)輸電線路的跳閩率，單位為次/百千米;RcT(j)為區(qū)域輸電線 路綜合跳閩率，單位為次/百千米。
[0036] 因此，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：1.本發(fā)明提出的5項(xiàng)判定指標(biāo)不僅考慮了災(zāi)害引發(fā)系 統(tǒng)跳閩，還考慮了非計(jì)劃停運(yùn)W及自動(dòng)重合閩的情況，綜合分析了災(zāi)害對電網(wǎng)的影響因素； 2.本發(fā)明所提出的分析方法可W考慮各種自然災(zāi)害對電網(wǎng)在時(shí)間、空間、電壓等級(jí)、電網(wǎng)事 件后果及電力系統(tǒng)原件的影響，具有全面性和通用性;3.本發(fā)明提供的分析方法能夠得到 自然災(zāi)害的分布特性，為電力系統(tǒng)運(yùn)行人員的針對性防災(zāi)部署提供有效建議。
【附圖說明】
[0037] 圖1為本發(fā)明的流程圖。
[0038] 圖2為本發(fā)明得到的災(zāi)害影響電網(wǎng)的時(shí)間尺度特性圖。
[0039 ]圖3為本發(fā)明得到的災(zāi)害影響電網(wǎng)的空間尺度特性圖。
[0040] 圖4為本發(fā)明得到的災(zāi)害影響電網(wǎng)的后果尺度特性圖。
[0041] 圖5為本發(fā)明得到的災(zāi)害影響電網(wǎng)的電壓等級(jí)尺度特性圖。
[0042] 圖6為本發(fā)明得到的災(zāi)害影響電網(wǎng)的元件設(shè)備尺度特性圖。
[0043] 圖7為本發(fā)明得到的災(zāi)害影響電網(wǎng)的區(qū)域輸電線路綜合跳閩率特性圖。
【具體實(shí)施方式】
[0044] 下面是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的具體應(yīng)用作進(jìn)一步說明。
[0045] 實(shí)施例：
[0046] -、首先，介紹一下本發(fā)明設(shè)及的方法原理：
[0047] 本發(fā)明具體包括W下步驟：
[004引步驟1，確定影響電網(wǎng)的雷電、覆冰、污穢、鳥害、大風(fēng)等五個(gè)主要災(zāi)害類型和評價(jià) 災(zāi)害影響電網(wǎng)程度的跳閩次數(shù)、非計(jì)劃停運(yùn)次數(shù)、跳閩率、非計(jì)劃停運(yùn)率、重合閩成功率等 五個(gè)可靠性指標(biāo)；
[0049] 災(zāi)害影響電網(wǎng)程度的5種可靠性指標(biāo)，其中跳閩次數(shù)用Ντ?)表示，具體指代災(zāi)害j 引發(fā)電網(wǎng)跳閩的次數(shù)，其單位為次；
[0050] 非計(jì)劃停運(yùn)次數(shù)用NNPO(j)表示，具體指代災(zāi)害j引發(fā)電網(wǎng)跳閩的次數(shù)，其單位為 次；
[0化1] 跳閩率用RT(j)表示，基于W下公式：
[0化2]
[0053] 其中：L為特定電壓等級(jí)輸電線路的長度，單位為百千米，RT(j)為輸電線路的跳閩 率，單位為次/百千米，化(j)為輸電線路的跳閩次數(shù)；
[0054] 非計(jì)劃停運(yùn)率用RNPQ(j)表示，基于W下公式：
[0化5]
[0056] 其中：L為特定電壓等級(jí)輸電線路的長度，單位為百千米，RNPO(j)為非計(jì)劃停運(yùn)率， 單位為次/百千米，Nnpo( j)為輸電線路的非計(jì)劃停運(yùn)次數(shù)；
[0057] 重合閩成功率用化s(j)表示，基于W下公式：
[0化引
[0059] 其中，化s(j)為重合閩故障率，無量綱;Ντ?)為跳閩次數(shù);NNPO(j)為輸電設(shè)備非計(jì) 劃停運(yùn)的次數(shù)。
[0060] 步驟2,從時(shí)間、空間、后果、電壓等級(jí)、元件設(shè)備等5個(gè)角度出發(fā)，對災(zāi)害引發(fā)電網(wǎng) 故障的分布特性進(jìn)行分析；
[0061 ]步驟2.1，災(zāi)害影響電網(wǎng)的時(shí)間尺度特性：
[0062] 按照月度統(tǒng)計(jì)災(zāi)害的跳閩次數(shù)和非計(jì)劃停運(yùn)次數(shù)，得到每種自然災(zāi)害在一年中對 電網(wǎng)影響嚴(yán)重程度的變化趨勢;按照年度統(tǒng)計(jì)近年來災(zāi)害的跳閩次數(shù)和非計(jì)劃停運(yùn)次數(shù)， 得到每種自然災(zāi)害的在近年來對電網(wǎng)影響嚴(yán)重程度的變化趨勢。
[0063] 步驟2.2，災(zāi)害影響電網(wǎng)的空間尺度特性：
[0064