一种输变电系统风险预警方法技术方案

本发明专利技术公开了一种输变电系统风险预警方法，所述方法包括以下步骤：步骤S1，建立输电线路风险评估整体框架，针对输电线路各部件建立风险评估模型，确立状态量的量化与求取隶属度；步骤S2，确立设备运行年限、运行环境和电网运行状态对输电线路风险值修正的计算方法和评价标准，定义部件的老化系数、输电线路的运行环境时间系数和地理位置系数。本发明专利技术能够更准确的确定输电线路故障发生的区段，有针对性的开展故障巡视，减少线路故障巡视人员的巡视范围，缩短故障巡视时间；并能够更准确的确定输电线路故障发生的原因，提高故障分析的效率。

Risk early-warning method for power transmission and transformation system

The invention discloses a risk warning method in power system, the method comprises the following steps: step S1, the establishment of transmission line risk assessment framework for transmission line components of the risk assessment model, establish the quantized state quantity and obtaining membership; step S2, establish the equipment operation time, operation environment and grid operation the state value calculation method and evaluation standard of modified transmission line risk, operating environment and location time coefficient coefficient definition component aging coefficient, transmission line. The invention can determine the fault section of transmission line more accurately, to carry out inspections of the fault, reduce line fault patrol patrol range, shorten the fault inspection time; and to determine the transmission line fault causes more accurately, improve the efficiency of fault analysis.

【技术实现步骤摘要】
一种输变电系统风险预警方法
本专利技术涉及一种预警方法，具体是一种输变电系统风险预警方法。
技术介绍
电力系统规模的不断扩大和重要性的与日俱增，使社会对电力系统的可靠运行有了更高的要求。电力工作者不仅要解决已经出现的问题，更需要通过风险评估了解设备发生问题的可能性以及问题的严重程度。不仅如此，风险评估的数据常常用于电网的运维调度，对电力企业的运行监控、检修管理、故障处理、现场巡视等都能起到指导作用。同时，架空输电线路所处环境复杂多变，运行状态受雨雪、雷电、自然灾害等的影响严重，有必要对输电线路的运行风险进行评估，及时发现风险较大的输电线路，为电网企业制定设备重点管控策略提供技术支撑。当前电网企业的检修工作模式仍以周期性的计划检修为主，随着电网设备数量的增多，检修工作量也大大增加，检修力量不足的问题也越来越突出，工作质量难以保证。利用风险评估结果高效地利用检修力量，以最优的顺序完成最需要的检修工作，是解决这一问题的关键所在。风险评估在所有行业中均是一项复杂而又耗时的工作，由于评估结果掺杂了大量的主观因素，使评估的数学模型精度偏低，且兼容性差。在电力行业中，目前对输电线路进行风险评估的主要问题有：1.评价方法简单，参数固定，结果说服力有限。2.数据获取难度大，信息不全，评估不够全面，评估结果不能真实反映设备的风险情况。3.状态评估与风险评估脱节，电网企业大多只进行了状态评估环节，后续的检修、风险评估工作不再关注。4.精度低与不全面的风险评估报告无法反映设备的真实风险，并且评估结果对检修决策往往影响有限，因此无法有力支持检修决策的制定。输电线路的风险主要来源于三个方面，一是外界环境因素，比如雨雪、空气等对输电线路构件的腐蚀、大风引起的导(地)线的偏移、人为偷盗对输电线路的破坏等等；二是自身老化因素，主要是输电线路部件随着投运年限的增加而产生的金属疲劳、裂纹，导线断股，附属设施功能失灵等现象；三是输电线路沿线的突发情况，包括雷击、山火等自然灾害以及电网的突然停电、故障等。由此可见，输电线路所处的环境复杂，对其进行风险评估需要考虑多方面的因素。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种输变电系统风险预警方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种输变电系统风险预警方法，所述方法包括以下步骤：步骤S1，建立输电线路风险评估整体框架，针对输电线路各部件建立风险评估模型，确立状态量的量化与求取隶属度；步骤S2，确立设备运行年限、运行环境和电网运行状态对输电线路风险值修正的计算方法和评价标准，定义部件的老化系数、输电线路的运行环境时间系数和地理位置系数；步骤S3，由各部件的风险值经过一系列修正得到输电线路的整体风险值，并根据风险评估结果对输电线路运维进行辅助决策；步骤S4，利用全数字实时仿真APSS系统进行仿真分析，得到不同区段输电线路,故障的仿真分析图，并将仿真分析波形与实际故障录波图进行比对，波形相似度最高的所对应的区段即为故障最可能发生的具体区段；通过典型故障录波图与实际故障录波图进行比对，得出最可能的故障原因。作为本专利技术进一步的方案：所述步骤S1具体是：①建立分部件的输电线路风险评估整体框架，该输电线路风险评估整体框架由基础、杆塔、导地线、绝缘子、金具、接地装置、附属设施和通道环境这8个部件的风险值以及输电线路所处时段、区段和电网运行状态信息构成；②建立各部件的风险评估模型所述的各部件的风险评估模型由部件的若干状态量、历史故障、缺陷统计数据以及部件的运行年限构成；③量化各状态量的风险度；④求取各状态量的隶属度。作为本专利技术进一步的方案：所述利用全数字实时仿真APSS系统进行仿真分析，应选取在故障线路距某变电站80%、60%、40%、20%处四个故障点，分别对母线相电压、线路电流以及故障期间的零序变量进行仿真分析，并分别得出仿真波形。作为本专利技术进一步的方案：所述仿真分析波形与实际故障录波图进行比对时，将距某变电站80%处、60%处、40%处、20%处四个故障点仿真分析图与实际的故障录波图进行比对分析，观察波形发展趋势，波形相似度最高的所对应的区段即为故障最可能发生的具体区段。作为本专利技术再进一步的方案：所述典型故障录波图与实际故障录波图比对时，将保护动作行为，故障录波图及相关特征量与典型的故障录波图进行比对，得出可能的故障原因。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术能够更准确的确定输电线路故障发生的区段，有针对性的开展故障巡视，减少线路故障巡视人员的巡视范围，缩短故障巡视时间；并能够更准确的确定输电线路故障发生的原因，提高故障分析的效率。具体实施方式下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。本专利技术实施例中，一种输变电系统风险预警方法，所述方法包括以下步骤：步骤S1，建立输电线路风险评估整体框架，针对输电线路各部件建立风险评估模型，确立状态量的量化与求取隶属度；步骤S2，确立设备运行年限、运行环境和电网运行状态对输电线路风险值修正的计算方法和评价标准，定义部件的老化系数、输电线路的运行环境时间系数和地理位置系数；步骤S3，由各部件的风险值经过一系列修正得到输电线路的整体风险值，并根据风险评估结果对输电线路运维进行辅助决策；步骤S4，利用全数字实时仿真APSS系统进行仿真分析，得到不同区段输电线路,故障的仿真分析图，并将仿真分析波形与实际故障录波图进行比对，波形相似度最高的所对应的区段即为故障最可能发生的具体区段；通过典型故障录波图与实际故障录波图进行比对，得出最可能的故障原因。所述步骤S1具体是：①建立分部件的输电线路风险评估整体框架，该输电线路风险评估整体框架由基础、杆塔、导地线、绝缘子、金具、接地装置、附属设施和通道环境这8个部件的风险值以及输电线路所处时段、区段和电网运行状态信息构成；②建立各部件的风险评估模型所述的各部件的风险评估模型由部件的若干状态量、历史故障、缺陷统计数据以及部件的运行年限构成；③量化各状态量的风险度；④求取各状态量的隶属度。所述利用全数字实时仿真APSS系统进行仿真分析，应选取在故障线路距某变电站80%、60%、40%、20%处四个故障点，分别对母线相电压、线路电流以及故障期间的零序变量进行仿真分析，并分别得出仿真波形。所述仿真分析波形与实际故障录波图进行比对时，将距某变电站80%处、60%处、40%处、20%处四个故障点仿真分析图与实际的故障录波图进行比对分析，观察波形发展趋势，波形相似度最高的所对应的区段即为故障最可能发生的具体区段。所述典型故障录波图与实际故障录波图比对时，将保护动作行为，故障录波图及相关特征量与典型的故障录波图进行比对，得出可能的故障原因。1、故障录波图分析。输电线路发生故障跳闸后，首先提取两侧故障录波图，录波图特征应为故障电压略微下降，故障电流增大不明显，同时提取某一时刻的电压与电流值。2、利用全数字实时仿真APSS系统进行仿真分析。确定故障后，根据故障线路地理接线图、故障录波图提取的特征量等信息，如故障相别与形式、接地电阻估算值、故障发生时刻、故障切除及重合闸时刻等信息，建立仿真分析模型。由于未知故障具体发生地点，应选取在故障线路距某变电站80%、60%、40%、20%处四个故障点，分别对母线相电压、线路电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种输变电系统风险预警方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤S1，建立输电线路风险评估整体框架，针对输电线路各部件建立风险评估模型，确立状态量的量化与求取隶属度；步骤S2，确立设备运行年限、运行环境和电网运行状态对输电线路风险值修正的计算方法和评价标准，定义部件的老化系数、输电线路的运行环境时间系数和地理位置系数；步骤S3，由各部件的风险值经过一系列修正得到输电线路的整体风险值，并根据风险评估结果对输电线路运维进行辅助决策；步骤S4，利用全数字实时仿真APSS系统进行仿真分析，得到不同区段输电线路,故障的仿真分析图，并将仿真分析波形与实际故障录波图进行比对，波形相似度最高的所对应的区段即为故障最可能发生的具体区段；通过典型故障录波图与实际故障录波图进行比对，得出最可能的故障原因。

【技术特征摘要】
1.一种输变电系统风险预警方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤S1，建立输电线路风险评估整体框架，针对输电线路各部件建立风险评估模型，确立状态量的量化与求取隶属度；步骤S2，确立设备运行年限、运行环境和电网运行状态对输电线路风险值修正的计算方法和评价标准，定义部件的老化系数、输电线路的运行环境时间系数和地理位置系数；步骤S3，由各部件的风险值经过一系列修正得到输电线路的整体风险值，并根据风险评估结果对输电线路运维进行辅助决策；步骤S4，利用全数字实时仿真APSS系统进行仿真分析，得到不同区段输电线路,故障的仿真分析图，并将仿真分析波形与实际故障录波图进行比对，波形相似度最高的所对应的区段即为故障最可能发生的具体区段；通过典型故障录波图与实际故障录波图进行比对，得出最可能的故障原因。2.根据权利要求1所述的输变电系统风险预警方法，其特征在于，所述步骤S1具体是：①建立分部件的输电线路风险评估整体框架，该输电线路风险评估整体框架由基础、杆塔、导地线、绝缘子、金具、接地装置、附属设施和通道环境这8个部件的风险值以及输电线...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘彦文，张丙涛，李晓旭，崔勇，王子刚，张玉超，王娟，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网吉林省电力有限公司四平供电公司，
类型：发明
国别省市：北京,11