配电线路故障概率区间值分析方法、系统、设备及介质与流程

allin2025-03-04  46


本发明涉及电力系统及其自动化,特别是涉及一种配电线路故障概率区间值分析方法、系统、计算机设备及存储介质。


背景技术:

1、台风是一种剧烈的自然灾害,会造成配电线路和设备故障导致大规模停电。受全球气候变化等因素影响,极端台风灾害的发生频率逐年增长,严重影响电网的安全运行。因此,亟需研究台风灾害对配电线路影响的评估分析方法,以便为电网的防御和恢复策略提供理论基础。

2、目前,针对台风灾害对配电线路影响评估方面的研究主要包括:通过蒙特卡洛法模拟台风灾害下电力元件损毁概率;基于风场模型,根据杆塔抗灾强度建立电网断线与倒塔的概率模型或根据元件易损性曲线建立输电系统的故障模型;采用模型驱动与数据驱动相结合方式预测台风灾害下输电配电线路倒塔断线概率;利用暴雨压强模型研究暴雨对输电塔线的动态影响,通过仿真计算不同风速下的塔顶临界倒塔位移,利用数据拟合铁塔易损性曲线等。现有研究虽然能满足一定程度下台风对倒塔断线影响的评估需求,但其存在着基于杆塔只在根部发生倒塔的假设建立杆塔倒塔概率模型而未考虑倒塔位置对结构可靠性的影响,研究仅限于断线和倒杆故障率等个别因素影响的特定故障而未考虑配电线路元件故障率和成灾区域及风速变化对配电线路故障影响,以及仅基于单一场景数据研究缺乏场景普适用性等问题,导致台风对配电线路故障影响分析不够全面性且与真实场景不符,难以保证台风灾害对配电线路故障影响评估结果的应用价值。


技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种配电线路故障概率区间值分析方法,通过将配电线路进行风速区间划分,并基于最大风速半径得到的各个线路受灾区间段的受灾面积和边界端点最大故障概率依次分析得到对应的边界端点故障概率、线路故障概率区间值和区域线路故障概率区间值,解决现有台风灾害对配电线路影响评估仅涉及倒塔断线场景的个别因素影响分析,导致台风对配电线路故障影响分析不够全面性且与真实场景不符的应用缺陷,有效提升台风灾害对配电线路故障影响评估结果的科学性和可靠性,为电网的防御和恢复策略提供可靠的数据支持。

2、为了实现上述目的,有必要针对上述技术问题,提供一种配电线路故障概率区间值分析方法、系统、计算机设备及存储介质。

3、第一方面,本发明实施例提供了一种配电线路故障概率区间值分析方法,所述方法包括以下步骤:

4、根据配电线路沿线风速梯级变化特性,将台风影响区域内各条配电线路分别进行风速区间划分,得到对应的多个线路受灾区间段;

5、获取各个线路受灾区间段的端点最大风速半径,并根据所述端点最大风速半径,得到对应的端点最大受灾面积和边界端点最大故障概率;

6、根据各个线路受灾区间段的端点实际风速半径、所述边界端点最大故障概率和所述端点最大受灾面积,得到对应的边界端点故障概率;

7、根据各条配电线路内所有线路受灾区间段的边界端点故障概率,得到对应的线路故障概率区间值;

8、根据所述台风影响区域内所有线路故障概率区间值,得到区域线路故障概率区间值。

9、进一步地,所述端点最大风速半径包括左端点最大风速半径和右端点最大风速半径;所述获取各个线路受灾区间段的端点最大风速半径的步骤包括:

10、获取所述线路受灾区间段的端点最大风速半径影响系数和台风登陆后实际中心气压差值;

11、根据所述端点最大风速半径影响系数和所述台风登陆后实际中心气压差值,得到对应的端点最大风速半径;所述端点最大风速半径表示为:

12、

13、其中,和分别表示第j个线路受灾区间段的左端点风速和右端点风速对应的左端点最大风速半径和右端点最大风速半径;kqj1,1、kqj1,2和kqj1,3表示第j个线路受灾区间段的左端点风速对应的端点最大风速半径影响系数;kqj2,1、kqj2,2和kqj2,3表示第j个线路受灾区间段的右端点风速对应的端点最大风速半径影响系数;δfqj1和δfqj2分别表示台风在第j个线路受灾区间段的左端点风速和右端点风速对应的台风登陆后实际中心气压差值。

14、进一步地,所述端点最大受灾面积包括左端点最大受灾面积和右端点最大受灾面积;所述端点最大受灾面积表示为:

15、

16、其中,和分别表示第j个线路受灾区间段左端点风速和右端点风速对应的左端点最大风速半径和右端点最大风速半径;sqj1和sqj2分别表示与第j个线路受灾区间段的左端点最大受灾面积和右端点最大受灾面积。

17、进一步地,所述边界端点最大故障概率包括边界左端点线路最大故障概率和边界右端点线路最大故障概率;所述获取各个线路受灾区间段的边界端点最大故障概率的步骤包括:

18、获取各个线路受灾区间段的端点线路故障概率调整系数和端点最大抵御风速;

19、根据所述端点线路故障概率调整值和所述端点最大抵御风速,得到对应的边界端点最大故障概率;所述边界端点最大故障概率表示为:

20、

21、其中,和分别表示第j个线路受灾区间段的边界左端点线路最大故障概率和边界右端点线路最大故障概率;kqj1和kqj2分别表示第j个线路受灾区间段左端点风速和右端点风速对应的端点线路故障概率调整系数;vqj1和vqj2分别表示第j个线路受灾区间段的左端点风速和右端点风速;vqj1,re和vqj2,re分别表示第j个线路受灾区间段左端点风速和右端点风速对应的端点最大抵御风速;kqj1,9和kqj2,9分别表示第j个线路受灾区间段的端点最大风速半径影响系数。

22、进一步地,所述边界端点故障概率包括边界左端点线路故障概率和边界右端点线路故障概率;所述根据各个线路受灾区间段的端点实际风速半径、所述边界端点最大故障概率和所述端点最大受灾面积,得到对应的边界端点故障概率的步骤包括:

23、根据所述端点实际风速半径,得到对应的端点实际受灾面积;

24、根据所述端点实际受灾面积、所述边界端点最大故障概率和所述端点最大受灾面积,得到所述边界端点故障概率;所述边界端点故障概率表示为:

25、

26、其中,和分别表示第j个线路受灾区间段的边界左端点线路故障概率和边界右端点线路故障概率;和分别表示第j个线路受灾区间段的端点实际受灾面积;和分别表示第j个线路受灾区间段的边界左端点线路最大故障概率和边界右端点线路最大故障概率。

27、进一步地,所述根据各条配电线路内所有线路受灾区间段的边界端点故障概率,得到对应的线路故障概率区间值的步骤包括:

28、根据各条配电线路内所有线路受灾区间段的边界端点故障概率,对配电线路进行串联系统可靠性评估,得到对应的线路故障概率区间值。

29、进一步地,所述根据所述台风影响区域内所有线路故障概率区间值,得到区域线路故障概率区间值的步骤包括:

30、根据所述台风影响区域内所有线路故障概率区间值,对所述台风影响区域进行串联系统可靠性评估,得到所述区域线路故障概率区间值。

31、第二方面,本发明实施例提供了一种配电线路故障概率区间值分析系统,所述系统包括:

32、风速区间划分模块,用于根据配电线路沿线风速梯级变化特性,将台风影响区域内各条配电线路分别进行风速区间划分,得到对应的多个线路受灾区间段;

33、第一概率计算模块,用于获取各个线路受灾区间段的端点最大风速半径,并根据所述端点最大风速半径,得到对应的端点最大受灾面积和边界端点最大故障概率;

34、第二概率计算模块,用于根据各个线路受灾区间段的端点实际风速半径、所述边界端点最大故障概率和所述端点最大受灾面积,得到对应的边界端点故障概率;

35、线路故障评估模块,用于根据各条配电线路内所有线路受灾区间段的边界端点故障概率,得到对应的线路故障概率区间值;

36、区域故障评估模块,用于根据所述台风影响区域内所有线路故障概率区间值,得到区域线路故障概率区间值。

37、第三方面,本发明实施例还提供了一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。

38、第四方面,本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。

39、上述本技术提供了一种配电线路故障概率区间值分析方法、系统、计算机设备和存储介质,通过所述方法实现了根据配电线路沿线风速梯级变化特性,将台风影响区域内各条配电线路分别进行风速区间划分得到对应的多个线路受灾区间段,获取各个线路受灾区间段的端点最大风速半径,并根据端点最大风速半径得到对应的端点最大受灾面积和边界端点最大故障概率后,根据各个线路受灾区间段的端点实际风速半径、边界端点最大故障概率和端点最大受灾面积得到对应的边界端点故障概率,并根据各条配电线路内所有线路受灾区间段的边界端点故障概率得到对应的线路故障概率区间值,以及根据台风影响区域内所有线路故障概率区间值得到区域线路故障概率区间值的技术方案。与现有技术相比,该配电线路故障概率区间值分析方法,通过引入台风成灾区域及风速变化对配电线路故障概率进行分析,有效提升台风灾害对配电线路故障影响评估结果的科学性和可靠性,为电网的防御和恢复策略提供可靠的数据支持,进而为保障电力系统的安稳运行和可靠调度提供必要的技术支撑,具有较高的实用价值。


技术特征:

1.一种配电线路故障概率区间值分析方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的配电线路故障概率区间值分析方法,其特征在于,所述端点最大风速半径包括左端点最大风速半径和右端点最大风速半径;所述获取各个线路受灾区间段的端点最大风速半径的步骤包括:

3.如权利要求1所述的配电线路故障概率区间值分析方法,其特征在于,所述端点最大受灾面积包括左端点最大受灾面积和右端点最大受灾面积;所述端点最大受灾面积表示为:

4.如权利要求1所述的配电线路故障概率区间值分析方法,其特征在于,所述边界端点最大故障概率包括边界左端点线路最大故障概率和边界右端点线路最大故障概率;所述获取各个线路受灾区间段的边界端点最大故障概率的步骤包括:

5.如权利要求1所述的配电线路故障概率区间值分析方法,其特征在于,所述边界端点故障概率包括边界左端点线路故障概率和边界右端点线路故障概率;所述根据各个线路受灾区间段的端点实际风速半径、所述边界端点最大故障概率和所述端点最大受灾面积,得到对应的边界端点故障概率的步骤包括:

6.如权利要求5所述的配电线路故障概率区间值分析方法,其特征在于,所述根据各条配电线路内所有线路受灾区间段的边界端点故障概率,得到对应的线路故障概率区间值的步骤包括:

7.如权利要求1所述的配电线路故障概率区间值分析方法,其特征在于,所述根据所述台风影响区域内所有线路故障概率区间值,得到区域线路故障概率区间值的步骤包括:

8.一种配电线路故障概率区间值分析系统,其特征在于,所述系统包括:

9.一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一所述方法的步骤。


技术总结
本发明提供了一种配电线路故障概率区间值分析方法、系统、设备及介质,所述方法为根据配电线路沿线风速梯级变化特性,将台风影响区域内各条配电线路分别进行风速区间划分得到多个线路受灾区间段,根据获取的线路受灾区间段的端点最大风速半径得到端点最大受灾面积和边界端点最大故障概率后,根据线路受灾区间段的端点实际风速半径、边界端点最大故障概率和端点最大受灾面积得到边界端点故障概率,并基于各个线路受灾区间段的边界端点故障概率依次得到线路故障概率区间值和区域线路故障概率区间值。本发明能有效提升台风灾害对配电线路故障影响评估结果的科学性和可靠性,进而为电网的灾害防御与恢复提供可靠的数据支持。

技术研发人员:吴龙腾,吴杰康,孟子杰,周巍,郭乾,董锴,何剑军,刘川,蔡新雷,祝锦舟,李延宾,赵瑞锋,黎皓彬,侯珏,江贺彬,郝文焕,黎可,喻振帆,李超,倪斌业,王志军,郭俊宏,沈志钧,刘敬诚,凌华保,吴育青,陈敏,林桂辉,李欢欢
受保护的技术使用者:广东电网有限责任公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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