[发明专利]一种考虑风险的电网线路分段差异化规划方法

说明书

本发明公开了一种考虑风险的电网线路分段差异化规划方法。该方法引入线路发生故障后的经济风险评估指标，提出了风险与差异化成本之和最小的线路分段差异化规划设计方法，以冰灾为例，首先利用皮尔逊III型分布函数形成不同线路综合故障概率模型，接着根据线路综合故障概率与故障后电力线路负荷损失建立线路经济风险评估方法，然后建立以风险与差异化规划成本之和最小的线路分段差异化规划模型；采用蒙特卡洛‑随机抽样算法合理选取分段线路加强标准，求出模型的最优解，根据最优解对分段线路进行差异化规划设计。该方法适用于电网跨气象区域的线路差异化规划，在满足加强成本最小的情况下使得线路故障风险最低，提高电网防灾抗灾能力。

技术领域

本发明涉及电力系统差异化规划领域，特别涉及一种考虑经济风险评估的电网线路分段差异化规划方法。

背景技术

近年来频繁发生的气象灾害造成了多起电力系统重大事故，尤其是冰雪灾害对电网造成的破坏性极大，这些都凸显了现有电力系统防灾抗灾能力的不足，因此，如何增强电网抗灾能力、降低灾害损失具有十分重要的意义。

由于不同的电力网络所处地理位置和外界气象条件不同，在面临自然灾害时所需要的坚强程度也会不同，所以对电网采用以“普遍提高，重点加强”为原则的差异化规划设计，成为增强电网抗灾能力、降低灾害损失的有效方法；差异化规划是指在电网规划设计中，有区别地提高电网中部分组件的设计标准，构建核心骨干网架，在节省投资成本的情况下大大提高电力系统抵御自然灾害的能力。

电力网络中，传输线路负责电能的大容量、远距离输送，是电网系统最重要的组成部分之一，也是灾害情况下故障发生率很高的组成元件，所以对于传输线路差异化规划的研究得到了学者较为广泛的关注：一些学者分析了恶劣气候条件对输电线路的影响机理，采用应用于自然灾害统计的概率函数计算输电线路故障概率，根据概率模型优化不同输电线路的设防标准，确定在气象灾害下应该保证安全运行的关键线路，尽可能地减少差异化建设成本；还有些学者考虑到我国500kV以上主网输电路径普遍跨越多个不同的气象灾害风险区，在对线路进行差异化规划时，要根据输电线路跨越的不同区域气象特点对线路进行分段加强，从而更好地提高差异化规划的有效性和经济性。

然而，在线路分段差异化规划上，现有研究主要集中于对已知线路差异化规划标准的线路故障概率评估，没有考虑故障概率与线路发生故障之后的经济风险损失来对线路实现如何分段差异化设计加强标准；具体地，在对线路进行分段加强差异化设计中，如何合理正确的选取加强级别，怎样分段才能即满足差异化建设成本最小，又最大程度地提高线路抗灾能力，是实现电网差异化规划的重要问题。

发明内容

针对技术背景存在的问题，本发明建立了一种考虑风险的电网线路分段差异化规划的模型。

本发明解决上述问题的技术方案是：利用皮尔逊III型分布函数算出历史覆冰厚度下不同线路综合故障概率，接着根据线路综合故障概率与发生故障之后电力线路负荷损失成本相乘建立线路经济风险评估方法，从而建立出风险评估指标与差异化累积成本之和最小的线路分段差异化规划模型；然后采用蒙特卡洛-随机取样法合理选取分段线路加强标准，求出模型的最优解，根据最优解对分段线路进行差异化规划设计。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案来实现：

步骤1：传输线路进行分段差异化规划的变量定义及过程描述；