低壓臺區綜合風險評估方法研究

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1低壓臺區風險評估的指標體系

低壓電網的安全功能即增強在低壓條件下防止電路電流不通的能力，達到不間斷供電的效果。它涉及低壓配電網當前運行狀態和突然性故障，因此在進行風險評估指標體系設計時，既需考慮當前時刻臺區設備存在運行的電網實時風險因素，又應考慮臺區發生故障后潛在的電網損失風險因素，故本文基于低壓配電網的實時運行風險因素和故障潛在風險因素兩個方面考慮，分別定義了風險指標，通過運行風險來反映低壓臺區當前設備運行狀態下的風險水平，通過潛在風險來反映低壓臺區結構方面存在的故障損失。低壓臺區風險評估指標體系如圖1所示。1.1運行風險評估指標體系。運行風險影響因素是指低壓臺區設備當前運行狀態下的風險水平，取決于設備運行異常的狀況。體系構成主要包括低壓臺區設備最高負載率、三相不平衡度及用戶低壓持續時間三個指標，其具體定義如下：1.1.1設備最高負載率。該指標反映在一定評估周期內低壓臺區的配變出現重載或過載狀態的最嚴重情況，按照配變中負載率最高的值來衡量，該指標記為Rsys1。1.1.2設備三相不平衡度。該指標反映低壓臺區三相平衡的程度，取電流、電壓的負序基波分量與正序基波分量的均方根百分比表示，該指標記為Rsys2。1.1.3用戶低壓持續時間。該指標反映低壓臺區中用戶出現低電壓狀態的持續程度，覆蓋到全部用戶在低壓下的用電時間，該指標記為Rsys3。若某個用戶由低壓狀態變為電壓正常狀態，則記錄該持續時間并重新開始計時。1.2潛在風險評估指標體系。潛在風險影響因素是指低壓臺區發生故障后可能導致的配電網損失。體系構成主要包括低壓臺區故障后能量損失率、用電時戶數損失率及重要用戶損失三個指標，其具體定義如下：1.2.1故障后能量損失率。該指標反映發生低壓臺區故障后電網的能量損失情況，能量損失是由損耗的功率大小和持續的時間兩個方面計算得出的，該指標記為Rpot1。1.2.2故障后用電時戶數損失率。用電時戶數損失率是指低壓網路崩潰后網路中客戶流失的情況，可以通過故障后用戶數的損失及故障時間來確定，該風險指標記為Rpot2。1.2.3故障后關鍵用戶流失。由于電網故障后，對關鍵客戶的影響相對一般家庭客戶影響較大，所以應十分關注發生故障時關鍵用戶是否受到了影響，是否造成了極大的經濟損失。必須將關鍵客戶的損失當做單獨的因素來考慮，定性關鍵客戶的停電狀態，要依據其停電的具體情況，用Rpot3來表示。

2低壓臺區風險評估算法

2.1低壓臺區風險值計算。本文將影響配電網低壓站區的風險因素分為正在工作風險和背后風險兩部分。利用所建低壓站區的風險值計算，得到配電網低壓智能站區的綜合風險值，并確定與風險值相對應的風險等級。運行風險反映了低壓配電網運行狀態下的當前風險水平，因此，每個操作風險系統指標初值的概率應為1。操作風險指標選擇說明如前一節Rsys1～Rsys3所述，僅考慮操作風險的最終計算結果，即低壓配電網當前風險指標值。操作風險值的計算方法如下：首先分別計算風險指標Rsys1～Rsys3的風險量化值，記為A1～A7，再利用以下公式計算出平均運行風險值：RSYSA=3i=1ΣαiAi（1）式中，RSYSA為運行平均風險值；Ai為風險指標Rsysi的風險量化值；αi為風險指標Rsysi的權重，且滿足7i=1Σαi=1。αi可以通過如下公式計算其權重：αi=αi′Aiρ-13j=1Σαj′Ajρ-1（2）式中，αi′為給定的第i個運行風險指標的初始權重，可以利用層次分析法確定，也可以直接指定大小；αi為第i個運行風險指標經過修正后的權重；ρ為均衡系數，取值在0到1之間，本文中取ρ=0.5。然后利用下式計算運行最高風險值（即運行風險指標中風險最大的指標對應的風險量化值）：RSYSM=mini=1，2，3（Rsysi）（3）式中，RSYSM為運行最高風險值。運行風險的最終計算值如下，RSYS=R1RSYSA+R2RSYSM（4）式中，R1、R2分別為運行風險平均值的權重及最高運行風險的權重。同理，可以計算出潛在風險的風險值，標記為RGRI。結合操作風險值和背后風險值的計算結果，可以計算出低壓站區的綜合風險量化值。由于操作風險值和潛在風險值水平應相似，且對同一低壓站區具有一定的相關性，因此，有必要采用對數綜合法計算低壓站區綜合風險量化值Rcom：Rcom=exp（θ1lnRSYS+θ2lnRGRI）（5）式中，θ1和θ2為RSYS和RGRI的權重，且滿足θ1+θ2=1，其大小用數學的方法也可以直接賦予。2.2低壓臺區風險定級。本文依照計算綜合風險值的大小，將風險劃分為一級、二級、三級三個風險等級，其中，一級風險表示最危險，三級風險以下表示危險最小。具體的低壓臺區風險定級如表1所示，風險值越大，則低壓臺區運行情況越好。

3算法在低壓臺區智能風險管控中的應用

本文提出的基于實時和潛在影響因素的低壓臺區綜合風險評估方法，已結合茂名供電局模塊化農村低壓智能臺區的建設，開展低壓臺區智能風險管控模塊應用的開發。應用以模塊化傳感器為信息采集節點，以智能配變終端為數據匯集和邊緣計算核心，精準獲取三相不平衡、低電壓等臺區運行風險要素，以主站為數據分析處理中心，結合自動辨識低壓臺區網絡拓撲、故障及異常綜合研判技術，確定低壓臺區故障后能量損失、時戶數損失等潛在風險因素；同時，應用基于本文所提算法獲取低壓臺區綜合風險值，能夠有效支撐低壓臺區的運維風險管控。

4結語

為提升低壓臺區的運維管理水平，實現對臺區風險水平全面而準確的評估，本文提出了綜合考慮實時運行風險和潛在影響因素的低壓臺區風險評估算法，采用風險分級和風險量化的方法來表示低壓站區的風險等級，定性表示和定量表示相結合，有利于風險等級的可視化顯示，同時也方便了配電網運行維護人員和管理人員得到低壓站區的風險信息，制定精準的運維策略、有效的運維措施，提升低壓配電網的智能運維水平。

作者:陳槾露 潘凱巖 單位:廣東電網有限責任公司茂名供電局