基于设备状态评价和电网损失风险的配电网检修计划优化模型

为解决配网检修计划制定重视网架结构和负荷而忽视设备差异及实时状态的问题,提出了一种基于设备状态评价和电网损失风险计算的配电网检修计划优化模型。建立了设备健康指数与未来所分析时间内失效率矩阵的计算方法,并给出了关键参数。基于动态变化失效率和配电网网架拓扑,采用最小路法计算获得了正常运行及检修情况下整个配电网负荷点失效率和负荷点故障时间。建立了考虑正常及检修情况下配网缺供电量、负荷点重要性、设备价值及故障维修成本的故障电网、故障设备损失风险模型、检修电网损失风险模型和检修设备损失风险模型。结果表明:论文所提出的优化模型综合考虑上述风险模型的计算风险决策值,实现了检修计划的优化;同时,利用动态变化失效率代替传统检修计划制定过程中的历史平均失效率,克服了传统状态评价检修方案制定过程中未计及配电设备检修而导致网架结构薄弱所引发的配网缺供电损失风险。利用该模型对南京某配电网实际案例开展的计算获得了配网风险决策值,计算结果表明:设备多、负荷大、检修时间晚等单一风险因素不一定决定了配电网的风险值,该模型确定的检修方案整体费用低于其他方案,满足实际工程的需要。研究结果证明了基于设备状态评价的配电网检修计划优化的可行性,所提方法同样适用于更高电压等级网络的检修计划优化。     

变电站状态检修决策模型与求解

在电网状态检修概念引导下,针对设备在拓扑上仅与变电站关联的设备状态检修决策问题,在假设变电站进出线状态一定的前提下,建立变电站状态检修决策模型。在对变电站实施状态检修决策必要性阐述的基础上,提出在设备状态监测、预测基础上的设备状态转移马尔科夫过程,并基于此方程对前瞻时间内设备状态概率进行求解。进而给出变电站因设备状态检修时机而变动的检修风险和故障风险的数学表达。最后以故障风险与检修风险和的最小为目标,考虑满足状态检修的相关约束条件,构建了变电站状态检修决策模型,并基于成熟的遗传算法实现对该模型的求解。通过简单算例,阐明该研究的必要性和有效性。该研究是电网状态检修理论的深入,是实施复杂电网状态检修分解协调决策过程的重要环节之一。     

基于概率分析的配电网风险评估研究

介绍了杭州配电网运行风险分析及辅助决策系统的主要功能和特点。引入风险理论,基于CIME语言和状态枚举算法,设计了基于概率分析的配电网风险指标评估和综合星级评定方案,可以对检修进行量化评估。结合电网预想故障的后果分析,定量描述了配电网的运行风险情况。实际运行情况表明,该系统可以有效指导电网运行。     

输变电设备风险评估模块实用化改进

2012年内蒙古电力(集团)有限责任公司在输变电设备状态检修辅助决策系统中设计应用了输变电设备风险评估模块,运行情况表明,该模块功能无法满足实际设备风险评估的需求。对此从评估模型及运行模式2方面改进,弥补了原模块功能的不足。根据重新定义的评估函数关系,细化了风险评估必需的故障率和影响系统损失的潮流越限、电压越限、电压失稳、连锁故障4类损失的严重度计算方法,并增加批量计算及触发计算2种运行模式。改进后的输变电设备风险评估模块能够更真实地反映设备的实际风险程度,从而推动风险评估理论在状态检修实践中得到更好的应用。     

宁波电网运行风险分析及决策支持系统

介绍了宁波电网运行风险分析及决策支持系统的主要功能和特点.引入风险理论,根据历史统计数据创建了元件停运模型,进而计算电网处于某一预想故障状态的概率,结合电网预想故障的后果分析,定量地描述了电网的运行风险情况.在电网运行风险分析时,仿真了备自投及主变过载联切等自动装置的动作逻辑,使分析结果与电网实际情况更加吻合.系统基于EMS实时数据实现了在线电网运行风险评估,结合检修计划实现了离线电网运行风险评估,为电网调度操作及检修计划安排提供决策支持.实际运行经验表明,该系统可以有效地指导宁波电网的运行工作.     

基于状态检修的电网运行风险评估

设备故障率的计算是电网运行风险评估中的关键环节,将基于状态检修的设备故障率算法应用到电网运行风险评估中,在一定程度上提高了设备故障率的准确度、可信度。基于状态检修的电网运行风险评估方法充分考虑了电网运行中存在的不确定性,通过线路过载、变压器过载、过电压、低电压和失负荷五项风险指标较全面地描述电网运行风险水平,且应用了层次分析法计算电网综合风险指标,为对比电网不同运行方式下的风险大小提供了参考依据。通过实际算例分析,验证了基于状态检修的电网运行风险评估方法的有效性。     

基于复杂网络理论和条件概率的灾难性事故风险评估方法

应用复杂网络理论与风险理论,综合考虑了电网的运行状态和拓扑结构,提出了一种基于贝叶斯网络的条件概率风险指标对电力系统灾难性事故的评估方法。该方法引入了电气介数指标,克服了传统风险评估中事故严重度只考虑电网运行状态而没有考虑电网结构的不足。应用条件概率,弥补了传统风险评估中元件故障概率之间相互独立的缺陷。构建了灾难性事故风险指标体系,表征了系统当前状态的运行风险,刻画了系统由于连锁故障向灾难性演变的趋势。仿真结果证明该方法能够有效地辨识系统存在的风险,为电网安全性评估提供了有效的参考信息。     

电网设备状态检修的时变决策模型

为实现将成熟的设备状态评估技术有效地融入到传统的电网检修计划中,建立了电网设备状态检修时变决策模型,使决策根据设备状态变化进行调整.首先给出时变决策机制的定义和相应的表达,在此基础上推导设备运行风险和系统运行风险,进一步建立了考虑设备多次检修的电网状态检修决策模型,在计及相关检修约束前提下优化电网总运行风险.最后,通过...     

基于拓扑建模和关联集分解的电网设备风险评估技术

针对当前基于风险的检修辅助决策在工程实践方面的不足,提出一种基于拓扑建模和关联集分解的电网设备风险评估技术方案。通过解析IEC61970标准的公共信息模型数据,建立电网拓扑的等值模型,同时为简化分析,引入设备关联集的概念作为风险评估的基本单元。基于设备停运模型、故障筛选策略及最优切负荷模型,评估关联集停运引起的电网N-1运行风险,并利用风险评估结果指导设备检修决策。结合山东电网应用实例,展示了该技术方案对检修决策的指导意义。     

基于检修价值评估的电网检修优化决策方法

为提升电网设备检修效益,提出了基于马尔科夫模型的设备检修价值评价指标,构建了一种基于检修价值评估的电网检修优化决策方法。综合考虑设备检修前后自身价值增幅和检修投入成本,提出了基于四状态马尔科夫模型的电网设备检修价值评价指标,并将其作为设备检修优先级的决策依据。按照检修价值排序,采用序列前向搜索算法开展电网设备检修优化。通过统计不同设备检修范围下电网运行风险、发电能力等关键指标的变化过程,确定检修设备范围及其检修计划。算例显示,当试探性优化所得的决策指标超过判定阈值时,优化决策方法将同时输出设备检修范围和检修计划。与传统方法对比结果表明：所提出的检修价值评价指标能全面考虑设备故障率和设备自身价值,有助于提升电网综合效益。     

电气二次设备风险量化评估体系设计

提出了一种针对电气二次设备的风险量化评估体系和方法。该体系应用风险评估基础理论、可靠性理论和全生命周期理论,针对电气二次设备自身特点提出并建立了失效模型;将状态评价与风险评估工作有机结合,建立基于二次设备状态评价系统的风险量化评估模型;同时根据各量化模型的数据结构,设计了风险量化评估体系中各关键技术的工作机制。该评估体系目前已应用于广东电网二次设备风险评估工作中,使得电网运行风险管理由表面、定性评价向精细化、量化方向转化,为开展电气二次设备风险控制工作提供了科学依据。     

电力系统二次设备状态参量模型的构建

为了给二次设备状态评价、风险评估和状态检修等工作提供科学的依据,构建了结构统一的二次设备状态参量公共模型,并进一步根据继电保护设备的自身特性形成其状态参量模型。利用层次分析法对该模型中参量的重要性进行评分并计算,确定继电保护装置状态参量的权重值。所提出的状态参量还需要在实际运行中不断地检验和调整。     

基于熵权-正态云模型的智能电能表状态评估研究

随着智能电能表的广泛普及,对电能表运行状态进行科学评估从而合理安排检修而显得尤为重要.综合分析智能电能表产品和工作特性,基于运行可靠性、运行性能、电网运行环境和外部运行环境四方面因素建立智能电能表状态评估模型,利用熵权法确定评估指标权重,通过正态云模型解决评估指标的定量性问题,对智能电能表的运行状态进行综合评估.由实例...     

适合风雨气候的电力系统风险评估模型与方法

建立了风雨气候的电力系统风险评估模型,弥补了传统风险评估模型中忽略风雨气候影响使评估结果过于乐观的不足。采用最优交流潮流模型计算系统切负荷量,在得到最小切负荷量的同时,可评估系统低电压风险,解决了传统方法用直流潮流模型无法直接评估节点低电压风险的问题。利用最优潮流模型求取系统切负荷量,有效改善由于潮流计算不收敛,而导致无法得到切负荷量或切负荷量计算不准确的问题。最后利用该方法对改造后的IEEE-RT79系统进行计算,结果表明该方法有效可行。对改造后的系统进行线路过载和低电压风险评估,评估结果可以为风雨气候条件下电网的规划及运行提供参考依据。     

信息通信状态检修系统中状态评价体系的探索与实践

在开发信息通信状态检修系统的过程中,对状态评价体系的设计方案提出了评价模型的设计思路,描述了评价细则制定的类型、方法和意义,实现了对信息通信设备进行监测预警、状态诊断、状态评价、预测评估、风险评价等功能,并且能够进一步制定相应的检修策略。信息通信状态检修系统目前已经上线运行,对忻州供电公司的信息通信设备进行了多次评价,运行情况良好。     

基于最小累积风险度的电网等风险检修决策

从电网风险均衡角度出发,提出一种基于最小累积风险度的电网等风险检修决策模型。以电网检修引起的计划性失负荷量和故障引起的非计划性失负荷量的综合作为电网风险衡量标准,以电网风险在检修周期各时段接近相等为目标建立电网等风险检修模型;提出电网故障发生的概率及失负荷量的计算方法,并通过风险追踪方法确定电网当前运行方式下各待检修设备对电网风险的贡献程度,由大到小排序确定待检修设备决策序列;采用基于最小累积风险度的启发式方法求解模型,依次确定各设备的检修时段。算例表明,所提模型不仅实现了电网风险均衡的目标,并且能使检修周期内的电网总风险较小。     

基于风险评估的特高压受端电网输电设备检修策略研究

特高压交直流大容量输电对于保障受端电网供电可靠性意义重大。结合工程实践,研究了面向特高压受端电网的输电设备协调检修策略。以华中地区某特高压落点省级电网为例,分析并找出受端电网中与特高压输送功率存在强耦合关系的重要设备;依据设备检修引入的电网运行风险量化评估指标,提出了相关设备与特高压的检修协调原则及设备检修安排的优先顺序。提出的方法对于特高压受端电网编制年度检修计划,保障特高压正常运行具有借鉴意义。     

220 kV变电站供电可靠性定量研究

综合应用可靠性工程理论、图论以及面向对象的计算机技术,对220kV变电站供电可靠性进行定量评估研究。在考虑变电站接线形式、运行方式、一次电气设备故障和计划检修影响、继电保护配置以及不正确动作等影响的基础上,利用自主开发的可靠性分析计算软件包,定量计算评价变电站供电可靠性的指标,如整站全停电或部分停电的概率、供电可靠率、年平均停电时间、因故障造成停电的停电量大小以及设备可靠性对整个变电站供电可靠性影响的灵敏度等,为电力系统的规划和运行管理人员提供科学决策依据。     

输电网安全性需求评估指标集的构建

输电网的安全运行是输电网企业的主要需求,输电网运行的安全性事故将造成输电网企业经济和社会效益的严重损失。输电网企业期望输电网运行中能够经受可能的扰动,以保证电网和设备的正常运行,从而不中断输电服务。通过分析输电网利益相关者的需求满足程度,可以评估输电网运行的整体状态。基于输电网运行的随机特性,采用风险评估方法,构建安全性需求评估指标集,提出安全性风险评估指标的计算模型和方法。相比较传统电网安全性研究,引入情景分析方法,将在某种运行方式下输电网发生某种元件故障或不发生元件故障作为一个情景,综合考虑了多种随机因素,建立情景的概率模型;在特定情景下研究电网的各类安全问题,通过安全判据指标综合判断情景的安全性,进而采用最小控制代价衡量干扰对输电网运行造成的后果;通过抽样方法,得到各情景发生的概率和后果,计算风险价值、条件风险价值指标,以评估系统的安全风险。