一种电网风险评估方法及系统技术方案

本发明专利技术属于电力系统的风险评估技术领域，具体为一种电网风险评估方法及系统，包括：获取输电线路信息和地形地貌信息；将输电线路划分为多个相邻杆塔区段；根据每个杆塔区段内的气象数据、输电线路信息和地形地貌信息，计算每个杆塔区段的平均雷击跳闸率；根据各杆塔区段的平均雷击跳闸率以及该杆塔区段的地形地貌权重计算综合雷击跳闸率；根据综合雷击跳闸率，结合输电线路遭受雷击跳闸自动重合闸不成功率且手动强送不成功率判断输电线路的永久故障率；基于输电线路的永久故障率评估电网的安全运行风险值。本发明专利技术利用该区段内的平均雷击跳闸率以及风险权重计算得到该条输电线线路的综合跳闸率，计算结果更能反映沿线地形对于评估结果的影响。于评估结果的影响。于评估结果的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种电网风险评估方法及系统


[0001]本专利技术属于电力系统的风险评估
，尤其涉及一种电网风险评估方法及系统。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]输电线路投运后的风险主要受外部气象环境的影响，特别是气象灾害的冲击作用而导致的电气或物理失效。
[0004]输电线路是由线路段和杆塔组成，尤其是高压、超高压输电线路走廊传送距离远，输电线路走廊往往横跨多个行政区域，穿越各种复杂地形，特别是在高原或山地，较短水平距离区域内海拔高度有可能相差很大，导致同一条线路的不同区段故障频度也存在差异；雷击是导致输电线路跳闸的主要因素，严重威胁大电网的安全稳定运行及电力的可靠供应，线路频繁的雷击跳闸会给社会带来巨大的经济损失。为降低线路的雷击跳闸率，提升其耐雷性能，对新建线路和在运线路开展防雷设计与改造对提升系统的运行可靠性具有重要意义。但不合理、不准确的防雷设计与改造无法满足输电线路差异化防雷设计的要求，不符合电力系统经济运行的理念，因此，准确计算输电杆塔的雷击跳闸率是开展线路差异化防雷设计与改造的首要前提，对保障电网的安全经济运行具有重要意义。

技术实现思路

[0005]为克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种电网风险评估方法及系统。
[0006]为实现上述目的，本专利技术的一个或多个实施例提供了如下技术方案：本专利技术第一方面提供了一种电网风险评估方法，包括：获取待评估输电线路的输电线路信息和地形地貌信息；确定待评估输电线路的气象分析区域，将待评估输电线路划分为多个相邻杆塔区段；根据每个杆塔区段内输电线路的气象数据、输电线路信息和地形地貌信息，计算典型灾害下的每个杆塔区段所对应的平均雷击跳闸率；根据各杆塔区段的平均雷击跳闸率以及该杆塔区段的地形地貌权重计算待评估输电线路的综合雷击跳闸率；根据输电线路的综合雷击跳闸率，结合输电线路遭受雷击跳闸自动重合闸不成功率且手动强送不成功率判断输电线路的永久故障率；基于输电线路的永久故障率获取输电网中具体输电线路遭受雷击跳闸时对电网的安全运行风险值。
[0007]本专利技术第二方面提供了一种电网风险评估系统，包括：输电线路相关信息获取模块，被配置为：获取待评估输电线路的输电线路信息和
地形地貌信息；杆塔区段划分模块，被配置为：确定待评估输电线路的气象分析区域，将待评估输电线路划分为多个相邻杆塔区段；平均雷击跳闸率计算模块，被配置为：根据每个杆塔区段内输电线路的气象数据、输电线路信息和地形地貌信息，计算典型灾害下的每个杆塔区段所对应的平均雷击跳闸率；综合雷击跳闸率计算模块，被配置为：根据各杆塔区段的平均雷击跳闸率以及该杆塔区段的地形地貌权重计算待评估输电线路的综合雷击跳闸率；风险评估模块，被配置为：根据输电线路的综合雷击跳闸率，结合输电线路遭受雷击跳闸自动重合闸不成功率且手动强送不成功率判断输电线路的永久故障率；基于输电线路的永久故障率获取输电网中具体输电线路遭受雷击跳闸时对电网的安全运行风险值。
[0008]以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：（1）在雷害场景下，本专利技术对输电线路防雷性能的评估是综合考虑了各种影响因子，利用该塔杆区段内的反击故障率和雷击故障率以及不同塔型所占比例计算该区段内的平均雷击跳闸率，解决了现有技术中雷击跳闸率计算不准确的问题，实现了区域内的精细化风险评估，对输电线路防雷性能的评估结果更加真实可靠；考虑到不同地形地貌处的杆塔遭受雷击的概率不同，对每个杆塔区段的地形地貌风险权重进行计算，利用该区段内的平均雷击跳闸率以及风险权重计算得到该条输电线线路的综合跳闸率，计算结果更能反映沿线地形对于评估结果的影响。
[0009]（2）本专利技术考虑到各线路段所处地形和气象信息等均可能存在较大差异，在计算输电线路典型灾害下的综合故障发生率时，综合考虑了地形地貌因素和气象因素，输电线路走廊往往横跨多个区域，而气象站点多是按照区域分布的，考虑到气象站点的空间分布的特点，利用网格化算法对气象区域进行网格化，然后对输电线路进行区段划分，建立气象资源推算模型推算网格化的非站点区域的气象数据，实现了各区段局地性气象灾害监测，解决了由于气象信息分散导致输电线路各典型灾害场景下故障率计算不准确的问题。
[0010]（3）本专利技术基于输电线路雷害风险评估方法，能够实现区域化的雷害防治，为区域内输电网防雷治理工作提供科学、量化、有效依据，获得的评估结果能够反映电网内各条线路的雷害风险差异性，实现了“电网
→
线路
→
杆塔段
→
杆塔”的完整风险评估。
[0011]本专利技术附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0012]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0013]图1为第一个实施例的一种电网风险评估方法流程图。
[0014]图2为第一个实施例的雷击灾害场景下电网风险评估方法流程图。
具体实施方式
[0015]实施例一如图1所示，本实施例公开了一种电网风险评估方法，包括：步骤1、获取待评估输电线路的输电线路信息和地形地貌信息；步骤2、将待评估输电线路划分为多个相邻杆塔区段；步骤3、根据每个杆塔区段内输电线路的气象数据、输电线路信息和地形地貌信息，计算每个杆塔区段所对应的典型灾害下的平均故障发生率；根据每个杆塔区段所对应的典型灾害下的平均故障发生率以及该杆塔区段的地形地貌权重计算待评估输电线路典型灾害下的综合故障发生率；步骤4、根据待评估输电线路典型灾害下的综合故障发生率对电网的安全运行风险值进行评估。
[0016]在步骤1中，GIS数据库中的输电线路信息包括：线路基本信息、线路地理信息、线路结构特征和线路绝缘特征；线路基本信息包括：线路名称、归属单位、电压等级、线路总长和线路各级杆塔的编号；线路地理信息包括：线路各级杆塔的经度、纬度坐标和海拔高度；线路结构特征包括：杆塔、导线、地线的型号和几何尺寸；线路绝缘特征包括：绝缘子的型号、绝缘子串或最短空气间隙的闪络电压或伏秒特性和杆塔接地电阻；杆塔（Pole and Tower）是支承架空输电线路导线和架空地线并使它们之间以及与大地之间保持一定距离的杆形或塔形构筑物。世界各国线路杆塔采用钢结构、木结构和钢筋混凝土结构。通常对木和钢筋混凝土的杆形结构称为杆，塔形的钢结构和钢筋混凝土烟囱形结构称为塔。不带拉线的杆塔称为自立式杆塔，带拉线的杆塔称为拉线杆塔。
[0017]地形地貌信息为：平原、平地、山顶、山谷、跨山谷、临水、沿坡和爬坡；考虑到输电线路内部流经电压较高，会对周边空气产生电离现象，许多输电线路不可避免地安装在山坡、山顶的海拔较高的地区，杆塔安装高度的提升导致故障概率的增加，因此本实施例对地形地貌进行权重划分，其中，地形地貌种类的权重比为：平原4％、平地4％、山顶28本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电网风险评估方法，其特征在于，包括：获取待评估输电线路的输电线路信息和地形地貌信息；确定待评估输电线路的气象分析区域，将待评估输电线路划分为多个相邻杆塔区段；根据每个杆塔区段内输电线路的气象数据、输电线路信息和地形地貌信息，计算典型灾害下的每个杆塔区段所对应的平均雷击跳闸率；根据各杆塔区段的平均雷击跳闸率以及该杆塔区段的地形地貌权重计算待评估输电线路的综合雷击跳闸率；根据输电线路的综合雷击跳闸率，结合输电线路遭受雷击跳闸自动重合闸不成功率且手动强送不成功率判断输电线路的永久故障率；基于输电线路的永久故障率获取输电网中具体输电线路遭受雷击跳闸时对电网的安全运行风险值。2.如权利要求1所述的一种电网风险评估方法，其特征在于，所述输电线路信息包括：线路基本信息、线路地理信息、线路结构特征和线路绝缘特征；所述线路基本信息包括：线路名称、归属单位、电压等级、线路总长和线路各级杆塔的编号；所述线路地理信息包括：线路各级杆塔的经度、纬度坐标和海拔高度；所述线路结构特征包括：杆塔、导线、地线的型号和几何尺寸；所述线路绝缘特征包括：绝缘子的型号、绝缘子串或最短空气间隙的闪络电压或伏秒特性和杆塔接地电阻。3.如权利要求1所述的一种电网风险评估方法，其特征在于，所述地形地貌信息为：平原、平地、山顶、山谷、跨山谷、临水、沿坡和爬坡。4.如权利要求1所述的一种电网风险评估方法，其特征在于，所述确定待评估输电线路的气象分析区域，将待评估输电线路划分为多个相邻杆塔区段，包括：利用网格化算法将气象分析区域网格化，得到气象分析区域网格；提取待评估输电线路与气象分析区域网格的交点，结合输电线路的杆塔，将输电线路划分若干杆塔区段；建立气象资源推算模型推算非站点网格气象值；输电线路所对应的气象分析区域网格的气象值即为该杆塔区段输电线路的气象数据。5.如权利要求1所述的一种电网风险评估方法，其特征在于，所述计算典型灾害下的每个杆塔区段所对应的平均雷击跳闸率，包括：根据某杆塔区段内每基杆塔所占据的地形地貌种类的权重计算该杆塔区段的地形地貌风险权重；统计每个杆塔区段的不同塔型...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾牛，田崇峰，贾楠，张义旭，蒋雪宁，侯良霄，胡芮嘉，马清伟，王伟隆，陈文，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司济宁供电公司，
类型：发明
国别省市：