基于深度学习的配电网故障风险及状态检修

针对当前配电网采用的检修方式没有综合考虑可靠性、安全性和经济性且采用的方法较传统的问题,提出了基于深度学习的配电网故障风险成本量化与状态检修方法.首先,对配电网中的变压器、架空线路、电缆线路及断路器等设备分别建立健康状态评估模型,并计算配电网综合故障概率;其次,分别提出了变压器、架空线路、电缆线路、断路器的故障风险成本...     

一种计及检修风险的配电网检修优化方法

提出了计及检修风险的配电网检修优化方法。以架空线路为决策对象,综合考虑线路运行的外部环境因素、自身老化情况以及预防性检修的影响,建立了线路的故障率模型;在配电网检修决策过程中,给出配电网故障风险和检修风险的定义及相应的量化表达式;在此基础上,以系统故障风险和检修风险最小为目标,考虑多种约束条件,建立了配电网的检修计划优化模型,并通过遗传算法求解。经算例验证,表明该方法的有效性。     

配电网设备故障停电风险实时评估

实现配电网设备故障停电风险的实时评估对供电可靠性的提高、停电损失的降低有积极意义。提出包含设备故障率和设备故障停电影响程度的配电网设备故障停电风险评估模型,设备故障率综合考虑了实时系统因素及环境因素,设备故障停电影响程度考虑了损失负荷、损失电量、停电用户小时数、停电用户级别加权户数4个指标。以某配电网为例实现对配电网设备故障停电风险的实时评估,结果达到了实时评估的要求,证明了所提方法的准确性。     

计及故障重构与信息约束的有源配电网短期可靠性评估方法

配电网短期可靠性可有效反映系统的运行风险,而分布式电源出力变化、网络重构与信息系统状态都是其重要影响因素。为此,提出了计及故障重构与信息约束的有源配电网短期可靠性评估模型和方法。首先构建基于马尔可夫过程的配电网元件短期停运模型,然后建立考虑故障重构与信息物理耦合的有源配电网故障后最优负荷削减模型,提出基于有向虚拟多商品流模型的考虑故障重构与孤岛划分的最优负荷削减策略,建立适用于故障重构与孤岛划分的辐射状拓扑约束以及考虑信息系统对配电网支撑作用的信息约束,实现对故障后果的精确分析。在此基础上,提出基于模型驱动的有源配电网短期可靠性评估方法,并进一步针对基于模型驱动的方法所存在的快速性不足缺点,采用“离线建模,在线评估”思想,提出基于最小二乘支持向量机的改进短期可靠性快速评估方法,实现了短期可靠性的快速评估。基于算例分析了负荷削减策略、分布式电源出力、信息物理耦合对系统可靠性的影响,验证了所提方法的有效性以及所提负荷削减策略对可靠性提升的优越性。     

基于风险评估的电缆线路检修策略

摘要：根据电缆线路的检修特点,提出基于风险评估的电缆线路检修策略,同时考虑了电缆线路故障发生的概率性和故障后果的严重性。首先依据实时信息对电缆线路单元进行评价,根据层次分析法计算电缆线路整体健康指数,据此推算出电缆线路故障概率;通过电缆线路自身资产损失风险和运行损失风险确定电缆线路综合风险;最后根据电缆线路综合风险所处风险等级决策电缆线路检修策略,以上饶城市配电网为例验证了该方法的可行性。     

基于AHP—云模型配电网故障对象的停电后果评估

为合理评估配电网不同对象的停电后果,构建了全面的配电网故障停电后果综合评价指标体系,涵盖了用户停电后果和电力公司停电后果两个方面共7个指标。并提出基于AHP—云模型的配电网故障对象停电后果评估评估方法,AHP综合考虑了指标间的相关性,云模型则能够克服评估指标值的不确定性、随机性和模糊性问题。以某市配电网为算例,运用AHP—云模型对该配电网不同故障对象的停电后果进行评估。     

基于健康度和重要度的配电网运行风险评估方法

针对故障概率与故障后果风险指标应用于配电网运行风险评估的不足,提出了基于健康度和重要度的配电网运行风险评估方法。综合考虑配电网多样化运行的发展现状和配电用户对供电可靠性需求的差异,定义了面向系统运行状态的健康度和面向用户差异的重要度为风险指标,全面分析在各风险源因素作用下,健康度和重要度等级的确立规则及计算方法,建立风险评估模型,并在此理论基础上开发了风险评估软件功能平台,完成对配电系统的实时感知、评估和预警。以佛山市实际配电系统为示范工程,截取断面数据进行分析,实验结果可反映系统运行的实时风险,在警戒状态下自动生成预防控制措施,保证配电网安全运行,提高供电可靠性,验证了所提方法的正确性和可行性。     

考虑预安排停电的配电网可靠性评估方法EI北大核心CSCD

为了提高配电网可靠性评估的精度,提出了考虑预安排停电的配电网可靠性评估方法。相对于传统的配电网可靠性评估方法,该方法不仅考虑了故障停电对配电网可靠性的影响,还将占停电事件更多比重的预安排停电考虑在内,认为电力设备按照一定概率发生各类停电事件。根据停电原因将预安排停电事件分为检修类和扩容类,并将电力设备分类建立相关的停电模型,各个电力设备按照一定的概率影响配电网的可靠性评估结果。评估结果表明,相对于仅考虑故障停电的可靠性评估方法,所提出的方法能够更加准确地评估配电网的可靠性。     

基于风险定量分析的电压安全评估方法

电压安全的评估是电网预警预控系统的重要功能之一。在对电压越限事件和电压失稳事件的发生概率以及它们所造成的经济后果进行了深入研究的基础上,提出了一种新的基于风险定量分析的电压安全评估方法。该方法在计算过程中考虑了更多的风险影响因素,因此结果具有较高的准确性。而统一的风险值指标的使用,则增强了其综合协调的能力。仿真分析结果表明,所提出方法能够有效地弥补传统方法存在的不足,可以考虑应用于电网预警预控系统中电压安全的评估。     

柔性互联配电系统连锁故障风险评估

为分析柔性多状态开关(FMS)保护隐性故障引起的柔性互联配电系统连锁故障风险,首先介绍其物理结构,随后分析稳态特性、交流馈线故障时的暂态特性,以及FMS的控制保护策略.然后,提出了引起保护误动的不确定因素并对其进行建模,并在此基础上分析了连锁故障形成的机理,建立柔性互联配电网连锁故障风险指标,并提出了基于蒙特卡洛法的概率指标和基于最优切负荷故障后果的计算方法.最后,以改进IEEE 33节点系统为算例,评估了系统连锁故障风险,并分析了故障位置和分布式电源渗透率因素对风险的影响.     

基于数据挖掘的配电网故障风险预警

为了提高配电网风险预警的准确性,提出了基于数据挖掘的配电网故障关联因素分析与风险预警的方法。通过数据清洗、数据变换、数据集成和离群样本剔除,归纳配电网四大类共28个故障特征;采用改进的Relief-Wrapper算法进行故障关联因素分析,剔除了6个冗余特征,形成了由22个故障特征组成的最优故障特征子集;提出了兼顾故障发生频率和失电负荷比例的配电网故障风险指标和风险等级划分方法,采用基于径向基函数的支持向量机(SVM)方法和最优故障特征子集进行风险预警。对某市120条馈线配电网进行了风险预警算例分析,结果验证了所提方法的有效性。     

基于改进功率介数的电网风险评估

针对国务院599号令《电力安全事故应急处置和调查处理条例》以及《中国南方电网有限责任公司电力事故(事件)调查规程》中强调电网发生事故后对用户侧产生的影响,提出考虑发电机和负荷的社会属性的改进功率介数。利用改进功率介数衡量线路和节点的重要度,并将改进功率介数引入到电网故障后果指标,克服传统风险评估方法对发电机和负荷社会属性及潮流流动影响考虑不足的缺陷。故障后果指标选取了考虑电网一次系统权重和二次系统权重的网络效率、电网的加权潮流熵、电压偏移严重程度以及负荷损失严重程度。针对上述故障后果指标,提出采用直觉模糊层次分析法,同时考虑决策过程中隶属度、非隶属度、犹豫度三方面信息,更为客观地评价电网故障后果的严重度。采用非序贯蒙特卡洛法计算故障概率,最终得到电网故障风险。算例结果表明,所提出的基于改进功率介数的电网风险评估方法可以在强调负荷社会属性的情况下更好评价电网风险。     

面向用户并考虑紧迫性的配电网运行风险评估

为了对运行中配电用户的风险及其紧迫性进行评估,提出了一种面向用户的配电网运行风险评估方法。该方法将用户作为评估对象,通过对运行中的配电网模拟预想故障下的负荷转移,分析用户所受故障损失,定义了考虑负荷不确定性的用户期望停电概率风险指标、用户期望停电时间风险指标、用户期望电量损失风险指标,并且通过结合系统期望停电用户数风险指标体现预想故障对系统整体的影响。为反映过负荷的影响,定义了配电网过负荷风险指标。基于预防控制执行时间与风险来临时间的比较,建立了风险紧迫性等级,用以反映确保预防控制措施能够有效实施的时机。采用IEEE 3馈线配电系统对所提方法进行了详细说明,结果表明其是可行和有效的。     

考虑负荷最大概率分布与故障风险的配电变压器优选方法

针对我国农网较多居民变压器长期轻载运行、损耗偏大的问题,在保证设备可靠运行的前提下,提出了一种考虑负荷最大概率分布与故障风险成本的配变优选方法。首先,通过考虑配变的经济运行区间及台区负荷的分布情况,对比分析了传统配变选型方法和文中所提选型方法的差异;建立了一种综合考虑配变负载最大概率分布特征、故障概率和额定容量的故障风险成本模型,并基于此,构建了考虑选型故障风险成本的配变全寿命周期成本(lifecyclecost,LCC)模型。最后,通过对某地区10kV配电网变压器选型的实例测算,验证了所提方法的经济性和正确性。     

配电网运行风险识别与评估

实地调研内部因素和外部因素对配电网运行的不确定因素进行识别,归纳出配电网运行风险的13类风险因素;统计数据建立了基于故障频次和风险损失程度的风险损失值的计算公式;对配电网运行的风险进行定量评估;分析找出运行风险的本质原因,为电网公司的管理提供参考.     

考虑信息设备故障的分布式电压控制系统风险评估

随着主动配电网的持续发展,电力系统对信息系统的依赖越来越严重,信息设备的随机故障给配电网电压控制带来巨大挑战。为评估信息设备故障对配电网分布式电压控制的影响,首先分析了配电网分布式电压控制系统的组成、控制机理及一致性算法的原理;其次建立了光伏出力运行场景模型和信息设备故障场景模型;然后提出了分布式电压控制下计及信息设备故障影响的电压评估方法,建立了评估指标并给出计算方法;最后通过算例仿真,对比分析了不同类型、位置的信息设备故障对电压的影响,并计算电压风险,结果表明枢纽代理节点故障带来的电压风险最为严重,应根据源荷不平衡程度进行通信网配置。     

电力系统N-K故障的风险评估方法

历次大停电事故表明,由简单故障触发的连锁故障会对电力系统造成灾难性的后果。识别和分析可能对电力系统造成大面积停电的严重N-K故障是进行电网安全评价和制定防御措施的必要步骤。文中在分析大停电演变过程的基础上,提出了一种电力系统N-K故障的风险评价方法：考虑故障间的相互影响和继电保护的隐藏故障,计及元件运行状态变化对其故障概率的影响,基于贝叶斯网络给出了N-K故障的概率计算模型;详细模拟了实际电力系统连锁故障过程中的控制措施,建立了计及电压稳定约束的最优控制模型,提出了N-K故障严重程度的确定方法;最后提出了N-K故障风险指标的计算方法。利用Python语言对PSS/E进行了二次开发,实现了所提方法,并以IEEE 30节点测试系统为例,识别出该系统中的严重N-K故障,验证了方法的正确性。     

考虑不确定性故障的节点综合脆弱性评估

电力系统脆弱性评估,可筛选出系统潜在薄弱环节,是防范和减少电力系统停电事故的基础性工作。综合考虑能量裕度和灵敏度建立节点的状态脆弱性指标;提出脆弱性风险因子表征节点承受故障扰动的能力;考虑节点的网络拓扑参数,基于电气介数建立节点的结构脆弱性指标。综合考虑节点的运行状态、不确定性故障因素和结构属性,建立节点的综合脆弱性评估模型,该模型克服了传统脆弱性评估方法没有考虑不确定性故障因素的不足。对IEEE-30标准母线系统的仿真分析,验证了所提评估方法的合理性。     

基于隐性故障模型和风险理论的关键线路辨识

在大规模电网中,由简单故障触发的电力系统连锁故障常常会引起大停电的灾难性后果。为了研究复杂电网连锁故障的传播机理,同时找出对连锁故障产生重要影响的关键线路,文中基于模拟连锁故障的隐性故障模型和风险理论,提出了复杂电力系统的线路故障风险评估方法,并辨识出了对系统大停电产生重要影响的一系列关键线路。模型考虑了线路过负荷保护、隐性故障、控制策略及系统运行等参数,对IEEE118节点系统仿真结果表明,在重负荷状态运行下只对辨识出的少量关键线路加以改善,就可以使系统停电概率大幅减小,特别是大停电概率;在临界状态运行下改善少量关键线路,则可以使系统脱离临界状态,避免大停电发生。     

一种面向风险评估的输电线路故障概率模型

设备停运是电力系统失效的根本原因,建立设备故障概率模型是进行系统风险评估的核心问题。根据输电线路故障产生的内外部机理,提出了面向风险评估且适用于表征输电线路故障概率的Ageing-Load-Health-Weather- PHM (ALHW-PHM)。模型中基准故障概率函数采用老化失效模型,协变量采用负载率相依的实时导体温度及健康状态和天气状况相依的劣化扣分值,并采用极大似然估计进行参数拟合。为了提高参数拟合的效率,设计了一种基于大数据平台的样本数据级并行参数估计架构。算例分析定量展现了各风险因素对故障概率的影响及在系统风险评估中故障概率的应用。该模型能综合响应老化失效、负载率、健康水平和天气状况等风险因素对故障概率的影响,能为电网的风险评估提供理论支持。