一種基于歷史故障信息的輸電線路故障概率評估方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于輸電線路故障概率評估領(lǐng)域，具體涉及一種基于歷史故障信息的輸電 線路故障概率評估方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著電網(wǎng)規(guī)模的增大，系統(tǒng)中輸電線路的數(shù)量也隨之增多，于是對系統(tǒng)中線路的 檢修維護工作量也不斷增多，因此，如何根據(jù)系統(tǒng)運行情況恰當(dāng)?shù)匕才啪W(wǎng)內(nèi)輸電線路的檢 修維護工作，在保證不影響系統(tǒng)安全運行的前提下最大程度的減輕輸電線路的維護工作 量，是電網(wǎng)實際生產(chǎn)中一項日益緊迫的課題。事實上，解決上述問題的關(guān)鍵在于，如何有效 評估系統(tǒng)內(nèi)眾多各線路的當(dāng)前運行狀態(tài)，準(zhǔn)確地估計各線路故障概率。因為在獲知網(wǎng)內(nèi)各 線路的故障概率后，結(jié)合各線路在系統(tǒng)運行中的重要性，即可方便合理地安排網(wǎng)內(nèi)輸電線 路的檢修工作。
[0003] 當(dāng)前，估計輸電線路故障概率的方法主要有以下兩類：1)歷史統(tǒng)計法：該方法是 直接根據(jù)歷史運行故障統(tǒng)計數(shù)據(jù)，通過計算直接得出網(wǎng)內(nèi)各條線路故障概率的長期統(tǒng)計平 均值；2)考慮某影響因素的復(fù)雜理論計算方法：該方法一般步驟是，通過分析待計及的某 因素對線路故障概率的影響機理分析，然后建立復(fù)雜的影響分析模型，進而基此得出線路 相應(yīng)故障概率的計算方法。
[0004] 但這兩種方法都有各自的弊端，歷史統(tǒng)計法在實際應(yīng)用中簡單方便，但由于該方 法得出的是各線路故障概率的長期統(tǒng)計平均值，因此得出的線路故障概率是一個固定常 數(shù)，它只能反映長期運行過程中線路狀態(tài)的綜合結(jié)果，無法反映短期內(nèi)運行條件變化對線 路故障概率的影響，評估結(jié)果不夠精確，難以滿足日常生產(chǎn)工作需求；考慮某影響因素的復(fù) 雜理論計算方法雖然可較為準(zhǔn)確的反映某因素對線路故障概率的影響，但是采用該方法評 估需要的相關(guān)參數(shù)比較多，從而使得方法實用性、可操作性不高。例如，有人提出受雷擊影 響的線路故障率A由式（1)計算：
[0005] 入=Npapbn (1)
[0006] 式中，N為每100km線路每年遭受雷擊的次數(shù)（次/100km/a)隊為繞擊率，指一 次雷擊線路中出現(xiàn)繞擊的比例；pb為雷電流幅值超過繞擊耐雷水平的概率；n為建弧率。
[0007] 雖然上述計算模型是基于雷電對線路影響機理而建立的，但是模型中所需的繞擊 率口3、建弧率n等參數(shù)在實際系統(tǒng)中是非常難以獲取。因而，模型隨準(zhǔn)確，但難以應(yīng)用于實 際。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供了一種基于歷史故障信息的輸電線 路故障概率評估方法，以實現(xiàn)評估結(jié)果可反映運行條件的變化，確保評估結(jié)果的精確性，又 保證評估方法的可操作性，具有良好的應(yīng)用前景，值得推廣。
[0009] 為解決上述問題，本發(fā)明具體采用以下技術(shù)方案：
[0010] 一種基于歷史故障信息的輸電線路故障概率評估方法，其特征在于，包括以下步 驟：
[0011] 步驟（1)，根據(jù)輸電線路故障停運因素作用機理的不同，將輸電線路故障停運的相 關(guān)因素分為自身因素、外界因素和運行工況三類；
[0012] 步驟（2)，為了更合理地評價各因素對線路故障概率的影響，對步驟（1)中的自身 因素、外界因素和運行工況分別進行具體的等級劃分，以使得評估結(jié)果更貼近實際；
[0013] 步驟（3)，基于線路歷史故障信息分別對步驟（2)中劃分的不同等級的各因素影 響程度進行量化評價，以降低方法對評估基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的要求；
[0014] 步驟（4)，根據(jù)各因素影響程度的量化結(jié)果并結(jié)合待評估線路的運行條件，綜合計 算得出其故障概率。
[0015] 前述的一種基于歷史故障信息的輸電線路故障概率評估方法，其特征在于，所述 步驟（1)中，自身因素包括制造缺陷、老化等因素，所述外界因素包括災(zāi)害天氣、外力破壞 以及人為誤操作等因素，所述運行工況包括潮流過載等因素，所述災(zāi)害天氣包括雷電、臺 風(fēng)、暴雨、高溫。
[0016] 前述的一種基于歷史故障信息的輸電線路故障概率評估方法，其特征在于，所述 步驟（2)中，對于自身因素，由于其影響線路故障的程度是隨線路投運年限的增加而增加 的，因此結(jié)合系統(tǒng)運行實際，將自身因素按照線路投運年限進行等級劃分，如下表所示 ：
[0017] 表1自身因素等級劃分方案
[0018]
【主權(quán)項】
1. 一種基于歷史故障信息的輸電線路故障概率評估方法，其特征在于，包括以下步 驟： 步驟（1)，將輸電線路故障停運的因素規(guī)劃為自身因素、外界因素和運行工況三類； 步驟（2)，將步驟（1)中的自身因素、外界因素和運行工況分別進行等級劃分； 步驟（3)，基于線路歷史故障信息分別對步驟（2)中劃分的不同等級的各因素影響程 度進行量化； 步驟（4)，根據(jù)各因素影響程度的量化結(jié)果并結(jié)合待評估線路的運行條件，綜合計算得 出其故障概率。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于歷史故障信息的輸電線路故障概率評估方法，其特 征在于，所述步驟（1)中，自身因素包括制造缺陷、老化因素，所述外界因素包括災(zāi)害天氣、 外力破壞以及人為誤操作因素，所述運行工況包括潮流過載因素，所述災(zāi)害天氣包括雷電、 臺風(fēng)、暴雨、高溫。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于歷史故障信息的輸電線路故障概率評估方法，其特 征在于，所述步驟（2)中，自身因素按照線路投運年限進行等級劃分，如下表所示 ： 表1自身因素等級劃分方案
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于歷史故障信息的輸電線路故障概率評估方法，其特 征在于，所述步驟（2)中，外界因素中災(zāi)害天氣因素的等級劃分采用我國自然災(zāi)害天氣預(yù) 警分級方法，如下表所示 ： 表2災(zāi)害天氣因素等級劃分方案
外界因素中外力破壞因素按照線路所處地域施工頻繁程度進行等級劃分，如下表所 示： 表3外力破壞因素等級劃分方案
外界因素中人為誤操作因素均視為同一等級。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于歷史故障信息的輸電線路故障概率評估方法，其 特征在于，所述步驟（2)中，運行工況因素按照線路負(fù)載率的大小進行等級劃分，如下表所 示： 表4運行工況因素等級劃分方案
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于歷史故障信息的輸電線路故障概率評估方法，其特 征在于，所述步驟（3)中基于歷史故障信息量化各等級因素的影響程度包括以下步驟： 步驟（31)，統(tǒng)計各等級因素引起的線路故障頻率fm
式中，為由第i種第j級別因素造成的故障次數(shù)；n為統(tǒng)計的輸電線路數(shù)量；Tt(rtal為 統(tǒng)計總時間； 步驟（32)，統(tǒng)計各等級因素引起線路停運的平均時間MTTRij，
式中，為第i種第j級別因素引起的第m次故障的修復(fù)時間； 步驟（33)，統(tǒng)計各等級因素影響下線路平均無故障工作時間MTTFy，
步驟（34)，統(tǒng)計各等級因素引起的線路故障率Au和修復(fù)率yu，
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于歷史故障信息的輸電線路故障概率評估方法，其特 征在于，所述步驟（4)中計算待評估線路故障概率包括以下步驟： 步驟（41)，根據(jù)待評估線路運行條件確定各等級因素影響程度，其中，待評估線路共為t條，按照步驟（2)中劃分的等級確定每條待評估線路影響因素所處的級別，由步驟（3)中 基于歷史故障信息的各等級因素影響程度量化結(jié)果直接查詢得出各待評估線路由各等級 因素引起的故障率和修復(fù)率，令第d，d= 1，2,…t，條待評估線路各等級因素引起的故障率 和修復(fù)率為：自身因素引起的故障率為#，修復(fù)率為 <，由災(zāi)害天氣因素引起的故障率為 <，修復(fù)率為￥，由外力破壞引起的故障率為#，修復(fù)率為4，由人為誤操作引起的故 障率為4，修復(fù)率為Z，由運行工況引起的故障率為，修復(fù)率為4; 步驟（42)，計算待評估線路故障率與修復(fù)率， 第d條待評估線路的故障率A
第d條待評估線路的修復(fù)率y
步驟（43)，計算待評估線路故障概率， 第d條待評估線路故障概率0為
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于歷史故障信息的輸電線路故障概率評估方法，該方法通過系統(tǒng)分析、深入挖掘線路歷史故障信息，找出了線路故障各因素影響程度的量化手段，進而據(jù)此結(jié)合待評估線路的運行條件綜合計算其故障概率。采用該方法對輸電線路故障概率進行評估，既可綜合考慮線路運行中多種變化的影響因素，保證評估結(jié)果的精確性；又可降低方法對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的要求，保證方法在實際應(yīng)用中的可操作性。該發(fā)明成功解決了輸電線路故障概率現(xiàn)有評估方法存在評估結(jié)果精確性和評估方法可操作性間的矛盾，值得推廣。
【IPC分類】G06Q10-06, G06Q50-06
【公開號】CN104573989
【申請?zhí)枴緾N201510042327
【發(fā)明人】朱星陽, 李波, 王駿, 沈永東
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 江蘇省電力公司, 江蘇省電力公司蘇州供電公司, 江蘇省電力公司檢修分公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年1月28日