一种配电网运行风险评估方法及装置

技术领域

本发明涉及的技术领域是电力配电网技术领域，尤其涉及一种配电网运行风险评估方法及装置。

背景技术

电网安全性是指电网对故障等扰动事件的抵御能力，直接反映了电网的坚强程度和对用户的不间断供电能力。配电网的安全运行是整个电网安全运行不可或缺的重要部分，同时也是提高供电系统运行水平的关键。电力系统中发生的停电事故，大约有80％是由配电系统故障造成的。因此，准确评估配电网的故障停电风险，定位出薄弱环节，采取措施加以改进以提高供电安全性具有重要的理论和现实意义。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明解决的技术问题是：根据电网中各个节点的监控情况，对节点发生故障时，其对电网整体造成的影响进行有效评估。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供了一种配电网运行风险评估方法，包括：

根据实际配电网构建电力联络网，设置电力联络网内各个线路在不同时刻的线路权重；

获取所述电力联络网中各个节点故障时的平均电网连通度，并对电力联络网的稳定性进行评估；

当所述电力联络网发生运行故障时进行风险评估。

作为配电网运行风险评估方法的一种优选方案，其中：

所述构建电力联络网包括：根据实际电网分布情况，获得电网拓扑结构；

根据所述电网拓扑结构，获得由N个节点和K条边组成的无向加权图G＝(V，L)，其中V＝{v

将V中每个节点的线路潮流进行标记，并根据每个节点对应的线路潮流，将每个节点分别标记为功率输入侧节点和功率输出侧节点；

将功率输入侧节点标记为i，功率输出侧节点标记为j，其中i＝1，2，……，N，j＝1，2，……，N；

将功率输入侧节点记为v

作为配电网运行风险评估方法的一种优选方案，其中：

所述设置电力联络网内各个线路在不同时刻的线路权重包括：获取t时刻功率输入侧节点v

其中，

作为配电网运行风险评估方法的一种优选方案，其中：

所述获取电力联络网中各个节点故障时的平均电网连通度包括：获取节点v

当节点v

其中，N为节点数。

作为配电网运行风险评估方法的一种优选方案，其中：

所述对电力联络网的稳定性进行评估包括：

当节点v

当电力联络网内所有节点均未故障时，将电力联络网的平均电网连通度记为初始状态下的电网连通度，将电力联络网初始状态下的电网连通度记为E

获取电力联络网中处于故障的节点，并计算产生故障的节点对电力联络网的影响力，将所有产生故障的节点的影响力进行汇总，表示为影响力总和sum；

设置影响力阈值Li，将所有故障的节点汇总后的影响力与影响力阈值进行对比，并输出对比结果；

若sum>Li，则评估电力联络网为不稳定；若sum≤Li，则评估电力联络网为稳定。

作为配电网运行风险评估方法的一种优选方案，其中：

所述当所述电力联络网发生运行故障时进行风险评估包括：

当节点v

获取节点v

获取节点v

分别计算支路负载变化风险系数、节点电压偏离风险系数以及支路线损变化风险系数，分别记为

其中P

作为配电网运行风险评估方法的一种优选方案，其中：

所述当所述电力联络网发生运行故障时进行风险评估还包括：

根据所述支路负载变化风险系数、节点电压偏离风险系数、支路线损变化风险系数、节点v

其中a、b、c为权重系数。

第二方面，本发明实施例提供了一种配电网运行风险评估配电网运行风险评估系统，其特征在于，包括：

初始化模块，用于根据实际配电网构建电力联络网，设置电力联络网内各个线路在不同时刻的线路权重；

稳定性评估模块，用于获取所述电力联络网中各个节点故障时的平均电网连通度，并对电力联络网的稳定性进行评估；

风险评估模块，用于当所述电力联络网发生运行故障时进行风险评估。

第三方面，本发明实施例提供了一种计算设备，包括：

存储器和处理器；

所述存储器用于存储计算机可执行指令，所述处理器用于执行所述计算机可执行指令，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如本发明任一实施例所述的配电网运行风险评估方法。

第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被处理器执行时实现所述的配电网运行风险评估方法。

本发明的有益效果：本发明利用电网拓扑结构构建电力联络网，并对电力联络网中的各个节点的运行情况进行监控，在所监控到的数据显示各个节点发生故障时，根据节点在电力联络网中的影响和故障前后的运行数据，对电力联络网进行风险评估，从而为技术人员在应对节点故障时的优先级问题提供参考。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1是本发明第一个实施例所述的配电网运行风险评估方法的整体流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明的保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

同时在本发明的描述中，需要说明的是，术语中的“上、下、内和外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一、第二或第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明中除非另有明确的规定和限定，术语“安装、相连、连接”应做广义理解，例如：可以是固定连接、可拆卸连接或一体式连接；同样可以是机械连接、电连接或直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

参照图1，为本发明的第一个实施例，该实施例提供了一种配电网运行风险评估方法，包括：

S1：根据实际配电网构建电力联络网，设置电力联络网内各个线路在不同时刻的线路权重；

更进一步的，所述构建电力联络网包括：根据实际电网分布情况，获得电网拓扑结构；

根据所述电网拓扑结构，获得由N个节点和K条边组成的无向加权图G＝(V，L)，其中V＝{v

将V中每个节点的线路潮流进行标记，并根据每个节点对应的线路潮流，将每个节点分别标记为功率输入侧节点和功率输出侧节点；

将功率输入侧节点标记为i，功率输出侧节点标记为j，其中i＝1，2，……，N，j＝1，2，……，N；

将功率输入侧节点记为v

所述设置电力联络网内各个线路在不同时刻的线路权重包括：获取t时刻功率输入侧节点v

其中，

应说明的是，利用电网拓扑结构构建电力联络网，并对电力联络网中的各个节点的运行情况进行监控，有利于实时对配电网运行状况进行有效监控，并进行后续的风险评估。

S2：获取所述电力联络网中各个节点故障时的平均电网连通度，并对电力联络网的稳定性进行评估；

更进一步的，所述获取电力联络网中各个节点故障时的平均电网连通度包括：获取节点v

当节点v

其中，N为节点数。

所述对电力联络网的稳定性进行评估包括：

当节点v

当电力联络网内所有节点均未故障时，将电力联络网的平均电网连通度记为初始状态下的电网连通度，将电力联络网初始状态下的电网连通度记为E

获取电力联络网中处于故障的节点，并计算产生故障的节点对电力联络网的影响力，将所有产生故障的节点的影响力进行汇总，表示为影响力总和sum；

设置影响力阈值Li，将所有故障的节点汇总后的影响力与影响力阈值进行对比，并输出对比结果；

若sum>Li，则评估电力联络网为不稳定；若sum≤Li，则评估电力联络网为稳定。

应说明的是，El的值越大，则对应节点对电力联络网的影响力越大；

S3：当所述电力联络网发生运行故障时进行风险评估。

具体的，所述当所述电力联络网发生运行故障时进行风险评估包括：

当节点v

获取节点v

获取节点v

分别计算支路负载变化风险系数、节点电压偏离风险系数以及支路线损变化风险系数，分别记为

其中P

更进一步的，根据所述支路负载变化风险系数、节点电压偏离风险系数、支路线损变化风险系数、节点v

其中a、b、c为权重系数。

应说明的是，在所监控到的数据显示各个节点发生故障时，根据节点在电力联络网中的影响和故障前后的运行数据，对电力联络网进行风险评估，全面考虑了可能造成配电网运行风险的各种因素。

实施例2

为了验证本发明的有益效果，通过以下仿真实验及对照实验进行科学论证。

S1：构建电力联络网，设置电力联络网内各个线路在不同时刻的线路权重；

根据实际电网分布情况，获得电网拓扑结构；

根据所获得的电网拓扑结构，获得由N个节点和K条边组成的无向加权图；所述节点包括发电节点、变电站节点、负荷节点、母线节点；

将所获得的每个节点的线路潮流进行标记，并根据其对应的线路潮流，将其分别标记为功率输入侧节点和功率输出侧节点；

将功率输入侧节点记为vi，将功率输出侧节点记为vj，将功率输入侧节点和功率输出侧节点分别进行汇总，分别形成功率输入侧节点集和功率输出侧节点集，分别记为A和B。

获取t时刻功率输入侧节点v

获取t时刻节点对v

获得线路

S2：获得所构建的电力联络网中各个节点故障时的平均电网连通度，并对电力联络网的稳定性进行评估；

获取节点v

当节点v

节点之间的电气距离即为两节点之间的等值阻抗，数值上等于从节点v

对电力联络网的稳定性进行评估的过程包括：

若存在节点故障，则节点故障后的电力联络网的平均电网连通度越高，电力连通网络越稳定；

获得电力联络网内所有节点均未故障时的平均电网连通度，记为初始状态下的电网连通度；

则获得每个节点在发生故障后，该节点对整个电力联络网的影响力；

获取电力联络网中处于故障的节点，并获得故障的节点对电力联络网的影响力，将所有故障的节点的影响力进行汇总；

设置影响力阈值，并将所有故障的节点汇总后的影响力与影响力阈值进行对比，并输出对比结果，根据对比结果判断电力联络网是否稳定。

S3：对电力联络网出现故障时进行风险评估；

当节点v

获取节点v

获取节点v

根据上述参数，在节点v

根据所获得的支路负载变化风险系数、节点电压偏离风险系数、支路线损变化风险系数以及节点v

由此可见，本发明利用电网拓扑结构构建电力联络网，并对电力联络网中的各个节点的运行情况进行监控，在所监控到的数据显示各个节点发生故障时，根据节点在电力联络网中的影响和故障前后的运行数据，对电力联络网进行风险评估，从而为技术人员在应对节点故障时的优先级问题提供参考。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。