低壓臺(tái)區(qū)綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法研究
時(shí)間:2022-12-05 02:48:45
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1低壓臺(tái)區(qū)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的指標(biāo)體系
低壓電網(wǎng)的安全功能即增強(qiáng)在低壓條件下防止電路電流不通的能力,達(dá)到不間斷供電的效果。它涉及低壓配電網(wǎng)當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)和突然性故障,因此在進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系設(shè)計(jì)時(shí),既需考慮當(dāng)前時(shí)刻臺(tái)區(qū)設(shè)備存在運(yùn)行的電網(wǎng)實(shí)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)因素,又應(yīng)考慮臺(tái)區(qū)發(fā)生故障后潛在的電網(wǎng)損失風(fēng)險(xiǎn)因素,故本文基于低壓配電網(wǎng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)因素和故障潛在風(fēng)險(xiǎn)因素兩個(gè)方面考慮,分別定義了風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo),通過(guò)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)來(lái)反映低壓臺(tái)區(qū)當(dāng)前設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)下的風(fēng)險(xiǎn)水平,通過(guò)潛在風(fēng)險(xiǎn)來(lái)反映低壓臺(tái)區(qū)結(jié)構(gòu)方面存在的故障損失。低壓臺(tái)區(qū)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系如圖1所示。1.1運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系。運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)影響因素是指低壓臺(tái)區(qū)設(shè)備當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)下的風(fēng)險(xiǎn)水平,取決于設(shè)備運(yùn)行異常的狀況。體系構(gòu)成主要包括低壓臺(tái)區(qū)設(shè)備最高負(fù)載率、三相不平衡度及用戶低壓持續(xù)時(shí)間三個(gè)指標(biāo),其具體定義如下:1.1.1設(shè)備最高負(fù)載率。該指標(biāo)反映在一定評(píng)估周期內(nèi)低壓臺(tái)區(qū)的配變出現(xiàn)重載或過(guò)載狀態(tài)的最嚴(yán)重情況,按照配變中負(fù)載率最高的值來(lái)衡量,該指標(biāo)記為Rsys1。1.1.2設(shè)備三相不平衡度。該指標(biāo)反映低壓臺(tái)區(qū)三相平衡的程度,取電流、電壓的負(fù)序基波分量與正序基波分量的均方根百分比表示,該指標(biāo)記為Rsys2。1.1.3用戶低壓持續(xù)時(shí)間。該指標(biāo)反映低壓臺(tái)區(qū)中用戶出現(xiàn)低電壓狀態(tài)的持續(xù)程度,覆蓋到全部用戶在低壓下的用電時(shí)間,該指標(biāo)記為Rsys3。若某個(gè)用戶由低壓狀態(tài)變?yōu)殡妷赫顟B(tài),則記錄該持續(xù)時(shí)間并重新開(kāi)始計(jì)時(shí)。1.2潛在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系。潛在風(fēng)險(xiǎn)影響因素是指低壓臺(tái)區(qū)發(fā)生故障后可能導(dǎo)致的配電網(wǎng)損失。體系構(gòu)成主要包括低壓臺(tái)區(qū)故障后能量損失率、用電時(shí)戶數(shù)損失率及重要用戶損失三個(gè)指標(biāo),其具體定義如下:1.2.1故障后能量損失率。該指標(biāo)反映發(fā)生低壓臺(tái)區(qū)故障后電網(wǎng)的能量損失情況,能量損失是由損耗的功率大小和持續(xù)的時(shí)間兩個(gè)方面計(jì)算得出的,該指標(biāo)記為Rpot1。1.2.2故障后用電時(shí)戶數(shù)損失率。用電時(shí)戶數(shù)損失率是指低壓網(wǎng)路崩潰后網(wǎng)路中客戶流失的情況,可以通過(guò)故障后用戶數(shù)的損失及故障時(shí)間來(lái)確定,該風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)記為Rpot2。1.2.3故障后關(guān)鍵用戶流失。由于電網(wǎng)故障后,對(duì)關(guān)鍵客戶的影響相對(duì)一般家庭客戶影響較大,所以應(yīng)十分關(guān)注發(fā)生故障時(shí)關(guān)鍵用戶是否受到了影響,是否造成了極大的經(jīng)濟(jì)損失。必須將關(guān)鍵客戶的損失當(dāng)做單獨(dú)的因素來(lái)考慮,定性關(guān)鍵客戶的停電狀態(tài),要依據(jù)其停電的具體情況,用Rpot3來(lái)表示。
2低壓臺(tái)區(qū)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估算法
2.1低壓臺(tái)區(qū)風(fēng)險(xiǎn)值計(jì)算。本文將影響配電網(wǎng)低壓站區(qū)的風(fēng)險(xiǎn)因素分為正在工作風(fēng)險(xiǎn)和背后風(fēng)險(xiǎn)兩部分。利用所建低壓站區(qū)的風(fēng)險(xiǎn)值計(jì)算,得到配電網(wǎng)低壓智能站區(qū)的綜合風(fēng)險(xiǎn)值,并確定與風(fēng)險(xiǎn)值相對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)反映了低壓配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)下的當(dāng)前風(fēng)險(xiǎn)水平,因此,每個(gè)操作風(fēng)險(xiǎn)系統(tǒng)指標(biāo)初值的概率應(yīng)為1。操作風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)選擇說(shuō)明如前一節(jié)Rsys1~Rsys3所述,僅考慮操作風(fēng)險(xiǎn)的最終計(jì)算結(jié)果,即低壓配電網(wǎng)當(dāng)前風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)值。操作風(fēng)險(xiǎn)值的計(jì)算方法如下:首先分別計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)Rsys1~Rsys3的風(fēng)險(xiǎn)量化值,記為A1~A7,再利用以下公式計(jì)算出平均運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)值:RSYSA=3i=1ΣαiAi(1)式中,RSYSA為運(yùn)行平均風(fēng)險(xiǎn)值;Ai為風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)Rsysi的風(fēng)險(xiǎn)量化值;αi為風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)Rsysi的權(quán)重,且滿足7i=1Σαi=1。αi可以通過(guò)如下公式計(jì)算其權(quán)重:αi=αi′Aiρ-13j=1Σαj′Ajρ-1(2)式中,αi′為給定的第i個(gè)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的初始權(quán)重,可以利用層次分析法確定,也可以直接指定大?。沪羒為第i個(gè)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)經(jīng)過(guò)修正后的權(quán)重;ρ為均衡系數(shù),取值在0到1之間,本文中取ρ=0.5。然后利用下式計(jì)算運(yùn)行最高風(fēng)險(xiǎn)值(即運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)中風(fēng)險(xiǎn)最大的指標(biāo)對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)量化值):RSYSM=mini=1,2,3(Rsysi)(3)式中,RSYSM為運(yùn)行最高風(fēng)險(xiǎn)值。運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的最終計(jì)算值如下,RSYS=R1RSYSA+R2RSYSM(4)式中,R1、R2分別為運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)平均值的權(quán)重及最高運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的權(quán)重。同理,可以計(jì)算出潛在風(fēng)險(xiǎn)的風(fēng)險(xiǎn)值,標(biāo)記為RGRI。結(jié)合操作風(fēng)險(xiǎn)值和背后風(fēng)險(xiǎn)值的計(jì)算結(jié)果,可以計(jì)算出低壓站區(qū)的綜合風(fēng)險(xiǎn)量化值。由于操作風(fēng)險(xiǎn)值和潛在風(fēng)險(xiǎn)值水平應(yīng)相似,且對(duì)同一低壓站區(qū)具有一定的相關(guān)性,因此,有必要采用對(duì)數(shù)綜合法計(jì)算低壓站區(qū)綜合風(fēng)險(xiǎn)量化值Rcom:Rcom=exp(θ1lnRSYS+θ2lnRGRI)(5)式中,θ1和θ2為RSYS和RGRI的權(quán)重,且滿足θ1+θ2=1,其大小用數(shù)學(xué)的方法也可以直接賦予。2.2低壓臺(tái)區(qū)風(fēng)險(xiǎn)定級(jí)。本文依照計(jì)算綜合風(fēng)險(xiǎn)值的大小,將風(fēng)險(xiǎn)劃分為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)三個(gè)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí),其中,一級(jí)風(fēng)險(xiǎn)表示最危險(xiǎn),三級(jí)風(fēng)險(xiǎn)以下表示危險(xiǎn)最小。具體的低壓臺(tái)區(qū)風(fēng)險(xiǎn)定級(jí)如表1所示,風(fēng)險(xiǎn)值越大,則低壓臺(tái)區(qū)運(yùn)行情況越好。
3算法在低壓臺(tái)區(qū)智能風(fēng)險(xiǎn)管控中的應(yīng)用
本文提出的基于實(shí)時(shí)和潛在影響因素的低壓臺(tái)區(qū)綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法,已結(jié)合茂名供電局模塊化農(nóng)村低壓智能臺(tái)區(qū)的建設(shè),開(kāi)展低壓臺(tái)區(qū)智能風(fēng)險(xiǎn)管控模塊應(yīng)用的開(kāi)發(fā)。應(yīng)用以模塊化傳感器為信息采集節(jié)點(diǎn),以智能配變終端為數(shù)據(jù)匯集和邊緣計(jì)算核心,精準(zhǔn)獲取三相不平衡、低電壓等臺(tái)區(qū)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)要素,以主站為數(shù)據(jù)分析處理中心,結(jié)合自動(dòng)辨識(shí)低壓臺(tái)區(qū)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹⒐收霞爱惓>C合研判技術(shù),確定低壓臺(tái)區(qū)故障后能量損失、時(shí)戶數(shù)損失等潛在風(fēng)險(xiǎn)因素;同時(shí),應(yīng)用基于本文所提算法獲取低壓臺(tái)區(qū)綜合風(fēng)險(xiǎn)值,能夠有效支撐低壓臺(tái)區(qū)的運(yùn)維風(fēng)險(xiǎn)管控。
4結(jié)語(yǔ)
為提升低壓臺(tái)區(qū)的運(yùn)維管理水平,實(shí)現(xiàn)對(duì)臺(tái)區(qū)風(fēng)險(xiǎn)水平全面而準(zhǔn)確的評(píng)估,本文提出了綜合考慮實(shí)時(shí)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)和潛在影響因素的低壓臺(tái)區(qū)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估算法,采用風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)和風(fēng)險(xiǎn)量化的方法來(lái)表示低壓站區(qū)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí),定性表示和定量表示相結(jié)合,有利于風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的可視化顯示,同時(shí)也方便了配電網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)人員和管理人員得到低壓站區(qū)的風(fēng)險(xiǎn)信息,制定精準(zhǔn)的運(yùn)維策略、有效的運(yùn)維措施,提升低壓配電網(wǎng)的智能運(yùn)維水平。
作者:陳槾露 潘凱巖 單位:廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司茂名供電局