本發(fā)明涉及一種預(yù)警方法，具體是一種輸變電系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警方法。

背景技術(shù)：

電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和重要性的與日俱增，使社會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行有了更高的要求。電力工作者不僅要解決已經(jīng)出現(xiàn)的問題，更需要通過風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估了解設(shè)備發(fā)生問題的可能性以及問題的嚴(yán)重程度。不僅如此，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的數(shù)據(jù)常常用于電網(wǎng)的運(yùn)維調(diào)度，對(duì)電力企業(yè)的運(yùn)行監(jiān)控、檢修管理、故障處理、現(xiàn)場巡視等都能起到指導(dǎo)作用。同時(shí)，架空輸電線路所處環(huán)境復(fù)雜多變，運(yùn)行狀態(tài)受雨雪、雷電、自然災(zāi)害等的影響嚴(yán)重，有必要對(duì)輸電線路的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估，及時(shí)發(fā)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)較大的輸電線路，為電網(wǎng)企業(yè)制定設(shè)備重點(diǎn)管控策略提供技術(shù)支撐。當(dāng)前電網(wǎng)企業(yè)的檢修工作模式仍以周期性的計(jì)劃檢修為主，隨著電網(wǎng)設(shè)備數(shù)量的增多，檢修工作量也大大增加，檢修力量不足的問題也越來越突出，工作質(zhì)量難以保證。利用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果高效地利用檢修力量，以最優(yōu)的順序完成最需要的檢修工作，是解決這一問題的關(guān)鍵所在。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估在所有行業(yè)中均是一項(xiàng)復(fù)雜而又耗時(shí)的工作，由于評(píng)估結(jié)果摻雜了大量的主觀因素，使評(píng)估的數(shù)學(xué)模型精度偏低，且兼容性差。在電力行業(yè)中，目前對(duì)輸電線路進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的主要問題有：1.評(píng)價(jià)方法簡單，參數(shù)固定，結(jié)果說服力有限。2.數(shù)據(jù)獲取難度大，信息不全，評(píng)估不夠全面，評(píng)估結(jié)果不能真實(shí)反映設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)情況。3.狀態(tài)評(píng)估與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估脫節(jié)，電網(wǎng)企業(yè)大多只進(jìn)行了狀態(tài)評(píng)估環(huán)節(jié)，后續(xù)的檢修、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作不再關(guān)注。4.精度低與不全面的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告無法反映設(shè)備的真實(shí)風(fēng)險(xiǎn)，并且評(píng)估結(jié)果對(duì)檢修決策往往影響有限，因此無法有力支持檢修決策的制定。輸電線路的風(fēng)險(xiǎn)主要來源于三個(gè)方面，一是外界環(huán)境因素，比如雨雪、空氣等對(duì)輸電線路構(gòu)件的腐蝕、大風(fēng)引起的導(dǎo)(地)線的偏移、人為偷盜對(duì)輸電線路的破壞等等；二是自身老化因素，主要是輸電線路部件隨著投運(yùn)年限的增加而產(chǎn)生的金屬疲勞、裂紋，導(dǎo)線斷股，附屬設(shè)施功能失靈等現(xiàn)象；三是輸電線路沿線的突發(fā)情況，包括雷擊、山火等自然災(zāi)害以及電網(wǎng)的突然停電、故障等。由此可見，輸電線路所處的環(huán)境復(fù)雜，對(duì)其進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估需要考慮多方面的因素。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種輸變電系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種輸變電系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警方法，所述方法包括以下步驟：步驟S1，建立輸電線路風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估整體框架，針對(duì)輸電線路各部件建立風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型，確立狀態(tài)量的量化與求取隸屬度；步驟S2，確立設(shè)備運(yùn)行年限、運(yùn)行環(huán)境和電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)對(duì)輸電線路風(fēng)險(xiǎn)值修正的計(jì)算方法和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，定義部件的老化系數(shù)、輸電線路的運(yùn)行環(huán)境時(shí)間系數(shù)和地理位置系數(shù)；步驟S3，由各部件的風(fēng)險(xiǎn)值經(jīng)過一系列修正得到輸電線路的整體風(fēng)險(xiǎn)值，并根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果對(duì)輸電線路運(yùn)維進(jìn)行輔助決策；步驟S4，利用全數(shù)字實(shí)時(shí)仿真APSS系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析，得到不同區(qū)段輸電線路,故障的仿真分析圖，并將仿真分析波形與實(shí)際故障錄波圖進(jìn)行比對(duì)，波形相似度最高的所對(duì)應(yīng)的區(qū)段即為故障最可能發(fā)生的具體區(qū)段；通過典型故障錄波圖與實(shí)際故障錄波圖進(jìn)行比對(duì)，得出最可能的故障原因。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述步驟S1具體是：①建立分部件的輸電線路風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估整體框架，該輸電線路風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估整體框架由基礎(chǔ)、桿塔、導(dǎo)地線、絕緣子、金具、接地裝置、附屬設(shè)施和通道環(huán)境這8個(gè)部件的風(fēng)險(xiǎn)值以及輸電線路所處時(shí)段、區(qū)段和電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)信息構(gòu)成；②建立各部件的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型所述的各部件的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型由部件的若干狀態(tài)量、歷史故障、缺陷統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以及部件的運(yùn)行年限構(gòu)成；③量化各狀態(tài)量的風(fēng)險(xiǎn)度；④求取各狀態(tài)量的隸屬度。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述利用全數(shù)字實(shí)時(shí)仿真APSS系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析，應(yīng)選取在故障線路距某變電站80%、60%、40%、20%處四個(gè)故障點(diǎn)，分別對(duì)母線相電壓、線路電流以及故障期間的零序變量進(jìn)行仿真分析，并分別得出仿真波形。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述仿真分析波形與實(shí)際故障錄波圖進(jìn)行比對(duì)時(shí)，將距某變電站80%處、60%處、40%處、20%處四個(gè)故障點(diǎn)仿真分析圖與實(shí)際的故障錄波圖進(jìn)行比對(duì)分析，觀察波形發(fā)展趨勢(shì)，波形相似度最高的所對(duì)應(yīng)的區(qū)段即為故障最可能發(fā)生的具體區(qū)段。

作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述典型故障錄波圖與實(shí)際故障錄波圖比對(duì)時(shí)，將保護(hù)動(dòng)作行為，故障錄波圖及相關(guān)特征量與典型的故障錄波圖進(jìn)行比對(duì)，得出可能的故障原因。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明能夠更準(zhǔn)確的確定輸電線路故障發(fā)生的區(qū)段，有針對(duì)性的開展故障巡視，減少線路故障巡視人員的巡視范圍，縮短故障巡視時(shí)間；并能夠更準(zhǔn)確的確定輸電線路故障發(fā)生的原因，提高故障分析的效率。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。

本發(fā)明實(shí)施例中，一種輸變電系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警方法，所述方法包括以下步驟：步驟S1，建立輸電線路風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估整體框架，針對(duì)輸電線路各部件建立風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型，確立狀態(tài)量的量化與求取隸屬度；步驟S2，確立設(shè)備運(yùn)行年限、運(yùn)行環(huán)境和電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)對(duì)輸電線路風(fēng)險(xiǎn)值修正的計(jì)算方法和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，定義部件的老化系數(shù)、輸電線路的運(yùn)行環(huán)境時(shí)間系數(shù)和地理位置系數(shù)；步驟S3，由各部件的風(fēng)險(xiǎn)值經(jīng)過一系列修正得到輸電線路的整體風(fēng)險(xiǎn)值，并根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果對(duì)輸電線路運(yùn)維進(jìn)行輔助決策；步驟S4，利用全數(shù)字實(shí)時(shí)仿真APSS系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析，得到不同區(qū)段輸電線路,故障的仿真分析圖，并將仿真分析波形與實(shí)際故障錄波圖進(jìn)行比對(duì)，波形相似度最高的所對(duì)應(yīng)的區(qū)段即為故障最可能發(fā)生的具體區(qū)段；通過典型故障錄波圖與實(shí)際故障錄波圖進(jìn)行比對(duì)，得出最可能的故障原因。所述步驟S1具體是：①建立分部件的輸電線路風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估整體框架，該輸電線路風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估整體框架由基礎(chǔ)、桿塔、導(dǎo)地線、絕緣子、金具、接地裝置、附屬設(shè)施和通道環(huán)境這8個(gè)部件的風(fēng)險(xiǎn)值以及輸電線路所處時(shí)段、區(qū)段和電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)信息構(gòu)成；②建立各部件的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型所述的各部件的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型由部件的若干狀態(tài)量、歷史故障、缺陷統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以及部件的運(yùn)行年限構(gòu)成；③量化各狀態(tài)量的風(fēng)險(xiǎn)度；④求取各狀態(tài)量的隸屬度。所述利用全數(shù)字實(shí)時(shí)仿真APSS系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析，應(yīng)選取在故障線路距某變電站80%、60%、40%、20%處四個(gè)故障點(diǎn)，分別對(duì)母線相電壓、線路電流以及故障期間的零序變量進(jìn)行仿真分析，并分別得出仿真波形。所述仿真分析波形與實(shí)際故障錄波圖進(jìn)行比對(duì)時(shí)，將距某變電站80%處、60%處、40%處、20%處四個(gè)故障點(diǎn)仿真分析圖與實(shí)際的故障錄波圖進(jìn)行比對(duì)分析，觀察波形發(fā)展趨勢(shì)，波形相似度最高的所對(duì)應(yīng)的區(qū)段即為故障最可能發(fā)生的具體區(qū)段。所述典型故障錄波圖與實(shí)際故障錄波圖比對(duì)時(shí)，將保護(hù)動(dòng)作行為，故障錄波圖及相關(guān)特征量與典型的故障錄波圖進(jìn)行比對(duì)，得出可能的故障原因。

1、故障錄波圖分析。輸電線路發(fā)生故障跳閘后，首先提取兩側(cè)故障錄波圖，錄波圖特征應(yīng)為故障電壓略微下降，故障電流增大不明顯，同時(shí)提取某一時(shí)刻的電壓與電流值。2、利用全數(shù)字實(shí)時(shí)仿真APSS系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析。確定故障后，根據(jù)故障線路地理接線圖、故障錄波圖提取的特征量等信息，如故障相別與形式、接地電阻估算值、故障發(fā)生時(shí)刻、故障切除及重合閘時(shí)刻等信息，建立仿真分析模型。由于未知故障具體發(fā)生地點(diǎn)，應(yīng)選取在故障線路距某變電站80%、60%、40%、20%處四個(gè)故障點(diǎn)，分別對(duì)母線相電壓、線路電流以及故障期間的零序變量進(jìn)行仿真分析，并分別得出仿真波形。3、仿真分析波形與故障錄波圖比對(duì)。將距某變電站80%處、60%處、40%處、20%處四個(gè)故障點(diǎn)仿真分析圖與實(shí)際的故障錄波圖進(jìn)行比對(duì)分析，觀察波形發(fā)展趨勢(shì)，波形相似度最高的所對(duì)應(yīng)的區(qū)段即為故障最可能發(fā)生的具體區(qū)段。若實(shí)際故障錄波圖與80%處的故障錄波圖最為相似，則故障最可能發(fā)生在距變電站80%附近。4、故障錄波圖與典型故障錄波圖的比較。將保護(hù)動(dòng)作行為，故障錄波圖及相關(guān)特征量與典型的高阻接地故障錄波圖進(jìn)行比對(duì)，如樹竹放電、吊車碰線、鳥巢短接、異物短接等，得出可能的故障原因。若通過比對(duì)，實(shí)際故障錄波圖與樹竹放電、鳥巢短接和異物短接相似，則該次故障可能為樹竹放電、鳥巢短接或異物短接。5、根據(jù)故障發(fā)生的時(shí)間、季節(jié)特征、輸電線路的所處的地形等，可排除部分故障原因，并得出發(fā)生概率最高的故障原因。如故障線路地處平原，線路走廊無樹竹，則可排除樹竹放電可能，若本次故障正好又發(fā)生在鳥類繁殖的春季，則本次故障最有可能的原因?yàn)轼B巢短接。6、現(xiàn)場巡線確認(rèn)。根據(jù)仿真分析得出的區(qū)段和最可能的故障原因，有針對(duì)性的開展故障巡視。

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。