一种输电线路覆冰舞动故障风险评估方法技术

本发明专利技术提供了一种输电线路覆冰舞动故障风险评估方法，首先获取当地的气象因素及线路参数，利用数据通过模糊算法计算故障概率；获取母线电压，计算母线电压越限严重度指标；获取支路功率，计算支路过载严重度指标；根据母线电压越限严重度指标及支路过载严重度指标，计算线路故障后的后果严重度函数；根据故障概率及线路故障后的后果严重度函数，计算风险指标函数；根据风险指标函数，判断风险等级，并根据风险等级做出相应预警措施。本发明专利技术提供的输电线路覆冰舞动故障风险评估方法，该方法计算思路简单，可通过计算机实现，操作方便，能够对输电线路覆冰舞动故障风险进行评估，为电网管理部门的风险管理工作提供支持。

【技术实现步骤摘要】
一种输电线路覆冰舞动故障风险评估方法
本专利技术涉及电力系统输电线路
，特别是涉及一种输电线路覆冰舞动故障风险评估方法。
技术介绍
由于电力系统长期暴露在自然环境中，输电线路会经常受到自然灾害的影响，而自然灾害引发电网故障的预警是保证电网安全稳定运行的重要途径。覆冰灾害是影响电力系统运行最为严重的灾害之一。覆冰灾害不仅会造成输电线路跳闸，还会引起一次系统损坏，造成长时间线路停运，一直以来是电网灾害防御的重点。由于覆冰闪络的影响因素较多，所以对于覆冰闪络的风险评估和预警的研究也较为复杂。因此，设计一种输电线路覆冰舞动故障风险评估方法是十分有必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种输电线路覆冰舞动故障风险评估方法，该方法计算思路简单，可通过计算机实现，操作方便，能够对输电线路覆冰舞动故障风险进行评估，为电网管理部门的风险管理工作提供支持。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种输电线路覆冰舞动故障风险评估方法，包括如下步骤：步骤1：获取地区气象因素及线路参数，并剔除无效数据，得到有用数据；步骤2：利用有用数据通过模糊算法计算故障概率Pi；步骤3：获取母线电压，定义母线电压越限情况，得到母线电压越限指标模型，通过母线电压越限指标模型得到母线电压越限严重度函数，并根据母线电压越限严重度函数计算母线电压越限严重度指标Si1；步骤4：获取支路功率，定义支路过载严重风险情况，得到支路过载指标模型，通过支路过载指标模型得到支路过载严重度函数，根据支路过载严重度函数计算支路过载严重度指标Si2；步骤5：根据步骤3中所述母线电压越限严重度指标Si1及步骤4中所述支路过载严重度指标Si2，计算线路故障后的后果严重度函数Si；步骤6：根据步骤2中所述故障概率Pi及步骤5中所述线路故障后的后果严重度函数Si，计算风险指标函数Ri；步骤7：根据步骤6中计算得到的风险指标函数Ri，判断风险等级，并根据风险等级做出相应预警措施。可选的，步骤1中所述气象因素包括：地区近十年的平均降水量、温度、风速、气压、风向及湿度，所述线路参数包括导线直径；步骤1中所述剔除无效数据，得到有用数据，具体为：有用数据的取值范围为：温度范围为-20℃-0℃，湿度范围为85％-95％，风速范围：1m/s-10m/s，降水量范围为20mm-30mm，导线直径范围为20mm-40mm，风向的角度范围为45°-135°，剔除有用数据之外的无效数据，将上述范围平均划分为7段，分别为负大、负中、负小、零、正小、正中及正大。可选的，步骤2中所述利用有用数据通过模糊算法计算故障概率Pi，具体为：将有用数据作为输入，将高斯函数作为隶属度函数，计算得到输出为覆冰厚度与舞动故障概率Pi为式中，Ho为覆冰厚度，K为常数，μ为安全系数，Hs为最大覆冰厚度。可选的，步骤3中所述计算母线电压越限严重度指标Si1，具体为：将母线电压越限超过-5％至10％范围的事件定义为越限情况，得到母线电压越限指标模型，将母线电压越限-10％至-5％及10％至15％范围内的情况定义为高风险情况，将母线电压越限-4％至9％范围内的情况定义为无风险情况，其余情况定义为严重风险情况，通过下列函数表征高风险情况对整个系统的影响，式中u为母线电压标幺值，基准值为线路额定电压，将灾害发生后，系统中所有母线的母线电压越限严重度函数值相加，得到母线电压越限严重度指标Si1为式中m为系统母线数目。可选的，步骤4中所述计算支路过载严重度指标Si2，具体为：将支路有功功率超过其额定值的事件定义为支路过载严重风险情况，将支路过载严重度设为1，得到支路过载指标模型，根据支路过载指标模型得到支路过载严重度函数为式中k、a、b均为常数，将系统中所有支路过载严重度函数值相加，得到支路过载严重度指标Si2为式中l为系统支路数目。可选的，步骤5中所述计算线路故障后的后果严重度函数Si，具体为：将母线电压越限严重度指标Si1及支路过载严重度指标Si2相加，计算得到线路故障后的后果严重度函数Si为Si＝Si1+Si2(6)可选的，步骤6中所述计算风险指标函数Ri，具体为：将故障概率Pi及线路故障后的后果严重度函数Si相乘，得到风险指标函数Ri为其中α、β为影响因子，取值范围均为(0，1)，且α+β＝1，取α＝0.35，β＝0.65。可选的，步骤7中所述通过指标函数Ri，判断风险等级，具体为：当Ri为[0，0.8]时，风险等级为低风险，当Ri为[0.81，0.9]时，风险等级为中风险，当Ri为[0.91，1]时，风险等级为高风险。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术提供的输电线路覆冰舞动故障风险评估方法，该方法计算思路简单，可通过计算机实现，操作方便，能够对输电线路覆冰舞动故障风险进行评估，为电网管理部门的风险管理工作提供支持；该方法综合考虑到气象因素和线路参数对输电线路的影响，保证了风险评估的全面性及科学性，通过模糊算法计算得到了故障概率，根据母线电压计算得到母线电压越限严重度指标，通过支路功率计算得到支路过载严重度指标，并将两个指标相加得到线路故障后的后果严重度函数，将线路故障后的后果严重度函数与故障概率相乘，最终得到风险指标函数，根据风险指标函数值可以判断风险等级，进而采取相应的措施来应对风险，为输电线路灾害防治提供管理依据和决策基础，对输电线路覆冰舞动故障风险进行预警和准备具有重要作用。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例输电线路覆冰舞动故障风险评估方法流程示意图；图2为模糊算法流程示意图；图3为母线电压越限指标模型示意图；图4为支路过载指标模型示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的目的是提供一种输电线路覆冰舞动故障风险评估方法，该方法计算思路简单，可通过计算机实现，操作方便，能够对输电线路覆冰舞动故障风险进行评估，为电网管理部门的风险管理工作提供支持。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。如图1所示，本专利技术实施例提供的输电线路覆冰舞动故障风险评估方法，包括如下步骤：步骤1：获取当地本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种输电线路覆冰舞动故障风险评估方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤1：获取地区气象因素及线路参数，并剔除无效数据，得到有用数据；/n步骤2：利用有用数据通过模糊算法计算故障概率P

【技术特征摘要】
1.一种输电线路覆冰舞动故障风险评估方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：获取地区气象因素及线路参数，并剔除无效数据，得到有用数据；
步骤2：利用有用数据通过模糊算法计算故障概率Pi；
步骤3：获取母线电压，定义母线电压越限情况，得到母线电压越限指标模型，通过母线电压越限指标模型得到母线电压越限严重度函数，并根据母线电压越限严重度函数计算母线电压越限严重度指标Si1；
步骤4：获取支路功率，定义支路过载严重风险情况，得到支路过载指标模型，通过支路过载指标模型得到支路过载严重度函数，根据支路过载严重度函数计算支路过载严重度指标Si2；
步骤5：根据步骤3中所述母线电压越限严重度指标Si1及步骤4中所述支路过载严重度指标Si2，计算线路故障后的后果严重度函数Si；
步骤6：根据步骤2中所述故障概率Pi及步骤5中所述线路故障后的后果严重度函数Si，计算风险指标函数Ri；
步骤7：根据步骤6中计算得到的风险指标函数Ri，判断风险等级，并根据风险等级做出相应预警措施。


2.根据权利要求1所述的输电线路覆冰舞动故障风险评估方法，其特征在于，步骤1中所述气象因素包括：地区近十年的平均降水量、温度、风速、气压、风向及湿度，所述线路参数包括导线直径；
步骤1中所述剔除无效数据，得到有用数据，具体为：
有用数据的取值范围为：温度范围为-20℃-0℃，湿度范围为85％-95％，风速范围：1m/s-10m/s，降水量范围为20mm-30mm，导线直径范围为20mm-40mm，风向的角度范围为45°-135°，剔除有用数据之外的无效数据，将上述范围平均划分为7段，分别为负大、负中、负小、零、正小、正中及正大。


3.根据权利要求2所述的输电线路覆冰舞动故障风险评估方法，其特征在于，步骤2中所述利用有用数据通过模糊算法计算故障概率Pi，具体为：
将有用数据作为输入，将高斯函数作为隶属度函数，计算得到输出为覆冰厚度与舞动故障概率Pi为



式中，Ho为覆冰厚度，K为常数，μ为安全系数，Hs为最大覆冰厚度。


4.根据权利要求1所述的输电线路覆冰舞动故障风险评估方法，其特征在于，步骤3中所述计算母线电压越...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志猛，贾伯岩，刘杰，耿江海，郑雄伟，
申请(专利权)人：国网河北省电力有限公司电力科学研究院，华北电力大学保定，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13