[发明专利]一种基于设备故障概率和电网运行风险的差异自愈控制方法

权利要求书

1.一种基于设备故障概率和电网运行风险的差异自愈控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、采集电网内各配电网设备的运行数据以及所述电网所在区域对应的天气数据，基于所设定的设备停运概率模型计算各配电网设备各自对应的综合故障概率；所述设备停运概率模型是指t时刻配电网设备X_i发生故障停电的综合故障概率，具体是指某一时刻t，该配电网设备X_i发生故障的概率与故障停电影响程度相乘所确定的模型，对应的公式形式如下式所示

R_t(X_i)＝P(X_i|t)L(X_i)

其中，P(X_i|t)是t时刻配电网设备X_i发生故障的概率；L(X_i)是配电网设备X_i的故障停电影响程度；

步骤2、确定出各配电网设备进行评估所需的故障概率阈值；

步骤3、判断所计算出的综合故障概率是否超过该配电网设备对应的故障概率阈值，若是则基于第一多目标函数A，以降低超过阈值的电力设备和其他设备的综合故障风险为目标排除故障，优化电网运行方式；否则基于第二多目标函数B，以综合故障风险为目标排除故障，优化电网运行方式；同时设置电网运行方式优先级，以使得电网处于所设定的突发大故障时，能够优先采用基于多次寻优方法的电网运行方式进行快速网络重构；所述第一多目标函数为当评估的设备综合故障概率超过所述故障概率阈值时，以降低该设备综合故障概率和除该设备以外的综合故障风险以及经济成本为多目标函数确定目标函数集，所述第二多目标函数为当评估的设备综合故障概率都不超过所述故障概率阈值时，将得出的综合故障风险进行降序排列，以降低综合故障风险和经济成本为多目标函数确定目标函数集；

步骤4、基于多分类回归树算法预测电网下一时刻的负荷大小，并计算下一时刻设备的综合停运概率和综合故障风险，所述综合故障风险具体是指所述综合停运概率和故障后果的乘积；

步骤5：根据步骤3确定的电网运行方式和步骤4预测的下一时刻的综合停运概率和综合故障风险确定是否执行优化措施。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：t时刻配电网设备X_i发生故障的概率P(X_i|t)等于不同风险源所对应的该设备故障概率之和，如下式所示

其中，P_k(X_i|t)是在t时刻，风险源k使设备X_i发生故障的概率；M是风险源的个数；

所述风险源至少包括下述所列的几种或者全部的故障因素：

(1)配电设备自身的故障率λ，其对应的函数公式为λ(Y)，具体如下式所示

其中，Y表示使用年限，0≤β≤1；p表示固定故障率，t₁表示属于设备下降区域所对应的年限，t₂表示属于设备属于上升区域所对应的年限；

(2)设备过负荷的故障率P，P即过负荷引发设备故障的概率，具体为基于效用函数，在配电设备自身的故障率λ的基础上引入设备的过负荷值L_OD，对应的函数公式如下式所示

其中，L是流过配电设备的电流占其额定电流的比例，a是用户自由设定的额定电流比例阈值；

(3)外部因素导致的设备故障率，所述外部因素至少包括大风大雨因素、雷击因素及施工破坏因素；

则大风大雨因素所对应的设备故障停电概率P_WR对应的函数公式如下式所示

P_WR＝N_GWR/(N_DN_WR)

其中，N_GWR为大风大雨因素所导致的此类设备故障停电次数，N_D为配电网中某类设备总数，N_WR为所设定的统计期内配电网发生大风大雨次数；

则雷击因素所对应的设备故障停电概率P_TH对应的函数公式如下式所示

P_TH＝N_GTH/(N_DN_TH)

其中，N_GTH为雷击因素所导致的此类设备故障停电次数，N_D为配电网中某类设备总数，N_TH为所设定的统计期内配电网发生雷击次数；

则因附近施工所对应的设备故障停电概率P_S对应的函数公式如下式所示

P_S＝N_GS/N_S

其中，N_GS为因附近施工而发生该类设备故障停电的次数，N_S为所设定的统计期内发现配电网某类设备附近施工总次数。