[发明专利]多因素驱动架空线路故障率建模方法

说明书

本发明公开了一种多因素驱动架空线路故障率建模方法。包括如下步骤：步骤1、根据架空线路的材料，计算得到架空线路期望寿命；步骤2、根据架空线路实际运行时间及其所处环境温度统计数据，计算得到架空线路等效服役时间；步骤3、根据所研究地区架空线路故障率与天气情况的统计数据，通过假设检验的方式得到各种天气因素与架空线路故障率的相关性，并通过加权的方式得到天气综合状况评分值；步骤4、根据架空线路的基准故障率函数、天气综合状况评分值、线路健康状态值和负载率得到综合故障率函数；步骤5、得到适用于该地区的多因素驱动架空线路故障率模型。本发明可以科学准确地给出架空线路的故障率。

技术领域

本发明涉及电力分析技术，尤其是电力系统架空线路故障率建模领域。

背景技术

近年来，随着我国电网的快速发展，特别是特高压建设的不断推进落地，与之配套的大量新建、改扩建电力工程的不断实施，以及各级电网规模的不断扩大，电网运行的风险隐患逐渐增多，电网安全面临着更为严峻的考验。如何有效提高电网风险管控能力、提升电网安全可靠供电水平，成为电网安全管理工作的重中之重。架空线路作为电力传输的重要通道，在电网安全中占据着重要地位，由于其运行环境复杂多变，极易受到内外部因素的共同影响而发生故障停运，严重影响人民的正常生活秩序。因此，建立一个可以全面量化内外部影响因素的架空线故障率模型，对于了解电力系统运行风险、提高输电可靠性具有重要意义。

目前存在的针对电力系统架空线路故障率建模的方法，或是考虑单一的影响因素，不能全面反映导致架空线路故障的各影响因素之间的耦合关系；或是虽然整合多种影响因素建模的方法，但这些模型中对于影响因素的选择更多依靠直觉判断，客观性不足。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种多因素驱动架空线路故障率建模方法，科学准确地给出架空线路的故障率。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：多因素驱动架空线路故障率建模方法，包括下列步骤：

步骤1、根据架空线路的材料，计算得到架空线路期望寿命；

步骤2、根据架空线路实际运行时间及其所处环境温度测量数据，计算得到架空线路等效服役时间；

步骤3、根据所研究地区架空线路故障率与天气情况的统计数据，通过假设检验的方式得到各种天气因素与架空线路故障率的相关性，并通过加权的方式得到天气综合状况评分值；

步骤4、根据架空线路的基准故障率函数、天气综合状况评分值、线路健康状态值和负载率得到综合故障率函数；

步骤5、通过所研究地区的历史统计数据，对得到的综合故障率函数进行参数估计，得到适用于该地区的多因素驱动架空线路故障率模型。

作为优选，步骤1中架空线路期望寿命的计算方法为：

式中：W为导线抗拉强度损失百分比；W_a为导线完全退火后抗拉强度损失百分比；W_max为导线完成服役退出运行时抗拉强度损失百分比；θ为导线实际测量温度，K、A、B、C、D和R为对应导线的属性常数。

作为优选，步骤2中架空线路等效服役时间的计算方法为：

将架空线路实际运行时间T划分为n个小的时间区间t₁,t₂,…,t_n，全区间恒定运行温度θ(t_i)取时间区间t_i初始时刻的温度，架空线路等效服役时间T_eq为：

式中，

作为优选，步骤3中通过假设检验的方式得到各种天气因素与架空线路故障率的相关性，其方法为：