[发明专利]一种极端冰雪灾害下输电线路检修顺序优化决策方法

说明书

本发明是一种极端冰雪灾害下输电线路检修顺序优化决策方法，其特点是，包括：根据极端冰雪灾害气象特性，构建从时间及空间双层角度下的综合考虑线路承受瞬时风力及覆冰重力的极端冰雪灾害气象模型，并结合输电网计算线路受到影响情况，模拟线路断线停运概率；基于蒙特卡洛状态抽样法，结合线路停运概率，确定故障场景集，根据系统响应及恢复情况，利用韧性评估指标实现系统韧性评估；对极端冰雪灾害下输电线路检修顺序进行优化决策，并与按断线顺序检修的效果进行对比分析，通过对比电力系统韧性的评估结果，分析利用输电线路检修顺序优化决策方法对系统韧性的影响。具有科学合理，适用性强，效果佳的优点。

技术领域

本发明涉及输电网领域，尤其涉及一种极端冰雪灾害下输电线路检修顺序优化决策方法。

背景技术

近年来，本领域技术人员针对极端天气事件下电力系统韧性开展了一系列的研究。所谓电力系统韧性是指系统抵御极端事件破坏，吸收、适应并于事后快速恢复的能力。注重强调系统抵御各类危害、承受故障后果并恢复负荷供电的能力。

由于近年严寒地区受极端冰雪灾害事件影响较大，输电线路极易受到此类灾害影响，对电力系统整体运行造成极大威胁，而对系统韧性进行合理评估并结合实际情况提升恢复效率，能够大大提高系统韧性，大幅降低经济损失及灾害带来的社会负面影响。但目前在研究极端冰雪灾害对电力系统的影响时，部分研究没有联合考虑不同气象因素叠加对输电线路持续运行能力的威胁，普遍不考虑风的影响或仅以平均风速进行模拟，忽略了冰灾下瞬时风速作用在线路上的风力过大可能造成的严重影响，并且由于输电线路所处位置一般较为复杂，在必须依靠人工检修的同时路线制定多依靠检修人员主观判断，缺乏科学性及客观性，存在检修不到位或浪费人力及资源等情况。而现有的输电线路检修方法，存在着检修流程不合理，满足不了极端冰雪灾害下输电线路检修的需要。因此构建完善的极端冰雪灾害气象模型并合理规划输电线路检修顺序仍是现阶段严寒地区韧性研究的重点。

发明内容

本发明的目的是，克服现有技术的不足，提供了科学合理，适用性强，效果佳的一种极端冰雪灾害下输电线路检修顺序优化决策方法。本发明的方法在考虑线路覆冰影响的同时计及瞬时风力对线路造成的巨大冲击，可充分模拟极端冰雪灾害对系统可能造成的巨大影响，并通过优化检修顺序，在高效恢复系统的同时减少路程上的时间损耗，并避免线路检修不到位或重复检修等问题，大幅提升系统韧性。

本发明的目的是由以下技术方案来实现的：一种极端冰雪灾害下输电线路检修顺序优化决策方法，其特征是，所述方法包括：

1)根据极端冰雪灾害气象特性，构建从时间及空间双层角度下的综合考虑线路承受瞬时风力及覆冰重力的极端冰雪灾害气象模型，并结合输电网计算线路受到影响情况，模拟线路断线停运概率；

2)基于蒙特卡洛状态抽样法，结合线路停运概率，确定故障场景集，根据系统响应及恢复情况，利用韧性评估指标实现系统韧性评估；

3)对极端冰雪灾害下输电线路检修顺序进行优化决策，并与按断线顺序检修的效果进行对比分析，通过对比电力系统韧性的评估结果，分析利用输电线路检修顺序优化决策方法对系统韧性的影响。

进一步地，步骤1)所述的根据极端冰雪灾害气象特性，构建从时间及空间双层角度下的综合考虑线路承受瞬时风力及覆冰重力的极端冰雪灾害气象模型，并结合输电网计算线路受到影响情况，模拟线路断线停运概率包括：

①通过对极端冰雪灾害事件场景的分析，对极端冰雪灾害事件进行气象建模，具体为建立线路覆冰厚度模型、线路承受瞬时风速模型，并考虑对线路的综合影响下，建立线路总载荷量模型为：