基于lcc的變電站主接線風險評估方法
【專利摘要】一種基于LCC的變電站主接線風險評估方法，它在建立變電站元件Petri網模型的基礎上，利用Petri網的基本方程確定系統狀態并計算相應概率，進而求得每個負荷點的負荷消減概率、期望缺供電力和期望斷供成本三個風險指標，并根據每個負荷點的風險指標對接線方式進行評估。本發明利用Petri網的方法求得每個負荷點的風險指標，在風險評估過程中既考慮了元件可能發生的四種狀態，同時又考慮了斷路器的拒動現象，大大提高了風險評估好準確性。利用本發明對變電站主接線進行風險評估，可以幫助設計人員選擇最優接線方案，達到風險最小、效益最大的設計目標。
【專利說明】基于LCC的變電站主接線風險評估方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種基于LCC (Life Cycle Cost,全生命周期成本）的變電站主接線 的風險評估方法，屬于輸配電【技術領域】。
【背景技術】
[0002] 變電站是發電機組與輸電系統之間或輸電系統與配電系統之間的連接部分，擔負 著從輸電網到各個負荷區的供電任務。變電站的經濟、安全、可靠運行與其電能質量及供電 可靠性有著緊密的聯系。所以，變電站主接線（即由變壓器、斷路器、隔離開關、母線及其它 設備，按一定的電氣順序連接的，用于匯集和分配電能的電路）的連接方式在變電站設計方 案中顯得尤為重要。
[0003] 對變電站主接線的風險進行合理、準確評估，有利于設計方案的優化。現有的一些 風險評估方法大部分只考慮了方案的可靠性，而并未考慮輸配電系統在全壽命周期過程中 的運行成本是否最低，因而無法指導設計人員選擇正確的設計方案，以達到風險最小、效益 最大的目標，不利于企業的長遠發展。因此，尋找一種合理的變電站主接線風險評估方法就 成為有關技術人員所面臨的課題。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的在于針對現有技術之弊端，提供一種基于LCC的變電站主接線風險 評估方法，以指導設計人員確定最優接線方案，達到風險最小、效益最大的設計目標。
[0005] 本發明所述問題是以下述技術方案實現的： 一種基于LCC的變電站主接線風險評估方法，所述方法在建立變電站元件Petri網模 型的基礎上，利用Petri網的基本方程確定系統狀態并計算相應概率，進而求得每個負荷 點的負荷消減概率、期望缺供電力和期望斷供成本三個風險指標，并根據每個負荷點的風 險指標對接線方式進行評估，所述方法包括以下步驟： a. 對變電站所有節點進行編號 將一條母線看做一個節點，設備有兩個節點，分別位于設備兩端，按照從電源點到母線 再到負荷點的順序，從1開始對變電站所有節點進行編號； b. 建立Petri網模型 建立多個變電站元件集合，每一個集合中只包含一個元件以及與該元件有保護關系的 斷路器，根據每個集合建立相應的Petri網模型； c. 求解各個集合的Petri網模型，得到每個元件處于正常運行狀態、切換狀態、在修狀 態和計劃檢修停運狀態的概率與頻率： 元件處于運行狀態下的概率
【權利要求】
1. 一種基于LCC的變電站主接線風險評估方法，其特征是，所述方法在建立變電站元 件Petri網模型的基礎上，利用Petri網的基本方程確定系統狀態并計算相應概率，進而求 得每個負荷點的負荷消減概率、期望缺供電力和期望斷供成本三個風險指標，并根據每個 負荷點的風險指標對接線方式進行評估，所述方法包括以下步驟： a. 對變電站所有節點進行編號 將一條母線看做一個節點，設備有兩個節點，分別位于設備兩端，按照從電源點到母線 再到負荷點的順序，從1開始對變電站所有節點進行編號； b. 建立Petri網模型 建立多個變電站元件集合，每一個集合中只包含一個元件以及與該元件有保護關系的 斷路器，根據每個集合建立相應的Petri網模型； c. 求解各個集合的Petri網模型，得到每個元件處于正常運行狀態、切換狀態、在修狀 態和計劃檢修停運狀態的概率與頻率： 元件處于運行狀態下的概率pO與頻率/〇 :
式中，為成功倒閘切換率，為從計劃檢修到運行的修復率，，Kr為從在修到運 行的修復率，為主動失效引起的失效率，為非主動失效引起的失效率； d.用Petri網選擇系統狀態，只考慮一階、二階失效事件和計劃檢修事件，計算系統狀 態的概率： ①系統發生一階失效事件或計劃檢修事件的概率 變壓器失效處于切換狀態且斷路器工作正常的概率i^1O:
式中，pT1表示變壓器3發生失效事件處于切換狀態，Pt表示其他元件正常運行的概 率，分別表示與變壓器有保護關系的第i臺斷路器和第j臺發生拒動事件的概 率； 變壓器失效處于切換狀態且第i臺斷路器發生拒動的概率jV1 :
變壓器失效處于在修狀態的概率1：
② 系統發生兩階失效事件的概率P:
式中，&分別表示兩個失效事件的概率，％表示兩個失效事件中有相同的斷路 器發生拒動事件的該斷路器拒動概率； ③ 一階失效事件和計劃檢修事件同時發生的概率； e. 檢驗電源點和負荷點之間的連通性 用直接標號法進行分析，如果一個負荷點從所有電源點斷開，則這個系統狀態被認為 該負荷點的失效狀態，并記錄消減的負荷； f. 計算每個負荷點的風險指標，包括負荷消減概率PLC、期望缺供電力EENS和期望斷 供成本UEC:
式中，是與負荷點k相關的失效狀態i的概率，％是負荷點k在所考察期間的平 均負荷，cPrwe是系統售電價格； g. 根據每個負荷點的風險指標對接線方式進行評估，通過統計不同主接線的期望缺供 電力EENS和期望斷供成本UEC，選擇期望斷供成本數值小的主接線方案。
【文檔編號】G06Q10/04GK104268654SQ201410519197
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年10月7日 優先權日:2014年10月7日
【發明者】遲成, 徐巖, 韓平 申請人:華北電力大學（保定）