本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)電網(wǎng)運(yùn)行技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種城市電網(wǎng)異常狀態(tài)分析方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

城市電網(wǎng)自身具有脆弱性，使得其運(yùn)行狀態(tài)容易受到電力系統(tǒng)、外部環(huán)境等各類(lèi)條件的影響，從而導(dǎo)致電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)表現(xiàn)為不同程度的異常，威脅電網(wǎng)安全可靠性運(yùn)行。隨著城市電網(wǎng)快速發(fā)展，供電可靠性要求越來(lái)越高，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行管理和風(fēng)險(xiǎn)防范的要求也隨之提高。因此加強(qiáng)城市電網(wǎng)的異常狀態(tài)分析就顯得尤為必要。

由于城市電網(wǎng)異常狀態(tài)的誘發(fā)因素廣泛，不僅包括電力設(shè)備、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、運(yùn)行參數(shù)等電力系統(tǒng)內(nèi)部因素，也包括氣象、災(zāi)害、節(jié)假日和特殊活動(dòng)等各類(lèi)外部因素。因此分析城市電網(wǎng)異常狀態(tài)需要匯集電力系統(tǒng)內(nèi)外各類(lèi)管理系統(tǒng)提供的多源信息，建立能夠反映電網(wǎng)異常運(yùn)行特征和程度的多重判據(jù)。從已公開(kāi)的文獻(xiàn)資料來(lái)看，現(xiàn)有方法常見(jiàn)以下缺陷：

1、指標(biāo)判據(jù)單一，主要依靠系統(tǒng)及各設(shè)備的負(fù)荷、電壓等電氣量的簡(jiǎn)單比較，忽略了設(shè)備故障、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、供電可靠性要求、極端氣象等因素對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行異常的影響，導(dǎo)致對(duì)異常嚴(yán)重程度的評(píng)估偏樂(lè)觀，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)判不足。

2、指標(biāo)判據(jù)的閾值多依靠主觀推斷，科學(xué)性有待提高。少部分文獻(xiàn)利用了歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，但僅限于簡(jiǎn)單的推理統(tǒng)計(jì)，對(duì)歷史數(shù)據(jù)的挖掘深度不足。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種城市電網(wǎng)異常狀態(tài)分析方法及系統(tǒng)，達(dá)到有效判斷電網(wǎng)異常狀態(tài)及其相應(yīng)的異常狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，以方便調(diào)度人員維持安全可靠運(yùn)行，提高城市電網(wǎng)供電可靠性水平。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種城市電網(wǎng)異常狀態(tài)分析方法，其特點(diǎn)是，該分析方法包含：

根據(jù)預(yù)先采集的城市電網(wǎng)的電力系統(tǒng)和外部環(huán)境的影響因素，確定主變壓器、母線(xiàn)和線(xiàn)路的異常狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的設(shè)備綜合影響系數(shù)；

根據(jù)預(yù)先建立的電網(wǎng)設(shè)備異常狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)體系，通過(guò)主變壓器、母線(xiàn)和線(xiàn)路的異常狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的設(shè)備綜合影響系數(shù)，分別確定主變壓器、母線(xiàn)和線(xiàn)路的異常狀態(tài)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)；

根據(jù)主變壓器、母線(xiàn)和線(xiàn)路的異常狀態(tài)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，分別分析評(píng)價(jià)其電網(wǎng)設(shè)備異常狀態(tài)特征和異常狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。

上述確定主變壓器、母線(xiàn)和線(xiàn)路的異常狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的設(shè)備綜合影響系數(shù)的方法包含：

影響因素包含電網(wǎng)結(jié)構(gòu)α₁、設(shè)備可靠性α₂、供電可靠性α₃、氣象災(zāi)害α4；

判斷電網(wǎng)結(jié)構(gòu)α₁是否符合電網(wǎng)運(yùn)行結(jié)構(gòu)完整和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)要求中的兩者之一，若是α₁＝0，若否α₁＝1；

判斷設(shè)備可靠性α₂是否符合設(shè)備服役時(shí)間超過(guò)10年和過(guò)去3年內(nèi)出現(xiàn)過(guò)3次及以上的故障或缺陷的兩者之一，若是α₂＝1，若否α₂＝0；

判斷供電可靠性α₃是否符合設(shè)備所在的供電區(qū)域?qū)儆诟呖煽抗╇妳^(qū)域和設(shè)備所在線(xiàn)路所供的用戶(hù)中包含高可靠用戶(hù)的兩者之一，若是α₃＝1，若否α₃＝0；

判斷是否發(fā)生氣象災(zāi)害，若是α₄＝1，若否α₄＝0；

按式(1)得到設(shè)備綜合影響系數(shù)α：

α＝α₁∪α₂∪α₃∪α₄ (1)。

上述主變壓器的異常狀態(tài)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的確定方法包含：

主變壓器異常狀態(tài)的分析指標(biāo)包含頂層油溫越限指標(biāo)t_T和負(fù)荷電流越限指標(biāo)I_T；

按式(2)進(jìn)行頂層油溫越限指標(biāo)t_T的評(píng)價(jià)，風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)S_TO為：

按式(3)進(jìn)行負(fù)荷電流越限指標(biāo)I_T的評(píng)價(jià)，風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)S_TI為：

α_T為主變壓器綜合影響系數(shù)；I₀為主變壓器額定負(fù)荷電流。

若分析評(píng)價(jià)電網(wǎng)設(shè)備為主變壓器，則異常狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別S_T＝MAX(S_TO，S_TI)。

上述母線(xiàn)的異常狀態(tài)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的確定方法包含：

母線(xiàn)異常狀態(tài)的分析指標(biāo)包含電壓越上限指標(biāo)U_U和電壓越下限指標(biāo)U_D；

按式(4)進(jìn)行母線(xiàn)電壓越上限指標(biāo)U_U的評(píng)價(jià)，風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)S_BU為：

按下列公式進(jìn)行母線(xiàn)電壓越下限指標(biāo)U_D評(píng)價(jià)，風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)S_BD為：

α_B為母線(xiàn)綜合影響系數(shù)；U_Max是預(yù)設(shè)最大閾值，U₂₂、U₃₂、U₄₂是針對(duì)母線(xiàn)電壓越上限指標(biāo)預(yù)先計(jì)算得到的二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)風(fēng)險(xiǎn)的判定閾值；U_Min是預(yù)設(shè)最小閾值，U₂₁、U₃₁、U₄₁是針對(duì)母線(xiàn)電壓越下限指標(biāo)預(yù)先計(jì)算得到的二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)風(fēng)險(xiǎn)的判定閾值。

若分析評(píng)價(jià)電網(wǎng)設(shè)備為母線(xiàn)，則異常狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別S_B＝MAX(S_BU，S_BD)。

上述線(xiàn)路的異常狀態(tài)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的確定方法包含：

線(xiàn)路異常狀態(tài)評(píng)價(jià)指標(biāo)包含負(fù)載率越限指標(biāo)η和電流異常指標(biāo)δ；

按式(6)進(jìn)行負(fù)載率η越限評(píng)價(jià)，風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)S_Lη為：

定義電流異常指標(biāo)δ＝|(I-I_F)/I₀|，其中I_F為電流預(yù)測(cè)值，I₀為線(xiàn)路額定電流；按式(7)進(jìn)行電流異常評(píng)價(jià)，風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)S_Lδ為：

α_L為線(xiàn)路綜合影響系數(shù)。

若分析評(píng)價(jià)電網(wǎng)設(shè)備為線(xiàn)路，則異常狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別S_L＝MAX(S_Lη，S_Lδ)。

一種城市電網(wǎng)異常狀態(tài)分析系統(tǒng)，其特點(diǎn)是，該系統(tǒng)包含：

設(shè)備綜合影響系數(shù)確定模塊，其根據(jù)預(yù)先采集的城市電網(wǎng)的電力系統(tǒng)和外部環(huán)境的影響因素，確定主變壓器、母線(xiàn)和線(xiàn)路的異常狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的設(shè)備綜合影響系數(shù)；

風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)確定模塊，其連接設(shè)備綜合影響系數(shù)確定模塊的輸出端，用于根據(jù)預(yù)先建立的電網(wǎng)設(shè)備異常狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)體系，通過(guò)主變壓器、母線(xiàn)和線(xiàn)路的異常狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的設(shè)備綜合影響系數(shù)，分別確定主變壓器、母線(xiàn)和線(xiàn)路的異常狀態(tài)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)；

電網(wǎng)設(shè)備異常狀態(tài)評(píng)價(jià)模塊，其連接風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)確定模塊的輸出端，用于根據(jù)主變壓器、母線(xiàn)和線(xiàn)路的異常狀態(tài)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，分別分析評(píng)價(jià)其電網(wǎng)設(shè)備異常狀態(tài)特征和異常狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。

本發(fā)明城市電網(wǎng)異常狀態(tài)分析系統(tǒng)及分析方法和現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)在于，本發(fā)明利用了來(lái)自于電力系統(tǒng)和外部環(huán)境的多源信息，設(shè)計(jì)了城市電網(wǎng)的電力系統(tǒng)和外部環(huán)境各類(lèi)影響因素的多重判據(jù)，通過(guò)挖掘電網(wǎng)歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)獲得部分指標(biāo)閾值，該方法具有普適性高的特點(diǎn)，提高了電網(wǎng)異常狀態(tài)評(píng)估的有效性，加強(qiáng)了城市電網(wǎng)日常運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)管理。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明城市電網(wǎng)異常狀態(tài)分析方法的方法流程圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖，進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施例。

如圖1所示，公開(kāi)了一種城市電網(wǎng)異常狀態(tài)分析方法的實(shí)施例，該分析方法包含以下步驟：

S1、采集城市電網(wǎng)的電力系統(tǒng)和外部環(huán)境數(shù)據(jù)。

從調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)(SCADA/PMS)、電力管理系統(tǒng)(PMS)、電網(wǎng)地理信息系統(tǒng)(GIS)獲取電網(wǎng)結(jié)構(gòu)信息、實(shí)時(shí)運(yùn)行信息、電網(wǎng)設(shè)備信息等數(shù)據(jù)。從氣象災(zāi)害系統(tǒng)獲取天氣預(yù)報(bào)信息、災(zāi)害預(yù)警信息，具體輸入數(shù)據(jù)如表1所示：

表1城市電網(wǎng)的電力系統(tǒng)和外部環(huán)境數(shù)據(jù)

S2、設(shè)計(jì)電網(wǎng)設(shè)備異常狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)體系。

結(jié)合各地《電網(wǎng)調(diào)度操作規(guī)程》和實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，設(shè)備異常狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)設(shè)計(jì)為四個(gè)等級(jí)，依次為四級(jí)、三級(jí)、二級(jí)、一級(jí)，風(fēng)險(xiǎn)嚴(yán)重程度逐級(jí)遞增。四級(jí)的特征為：電網(wǎng)設(shè)備出現(xiàn)輕微程度異常狀態(tài)，尚不影響電網(wǎng)安全運(yùn)行，需要調(diào)度員予以關(guān)注，但不需要采取預(yù)防控制措施。三級(jí)的特征為：電網(wǎng)設(shè)備出現(xiàn)中等程度異常狀態(tài)，可能影響電網(wǎng)安全運(yùn)行，需要調(diào)度員予以密切關(guān)注，可以采取相應(yīng)預(yù)防控制措施。二級(jí)的特征為：電網(wǎng)設(shè)備出現(xiàn)嚴(yán)重程度異常狀態(tài)，很可能影響電網(wǎng)安全運(yùn)行，需要調(diào)度員予以密切關(guān)注，必須采取相應(yīng)預(yù)防控制措施。一級(jí)的特征為：電網(wǎng)設(shè)備已超出安全運(yùn)行極限，已經(jīng)影響電網(wǎng)安全運(yùn)行，可能觸發(fā)安全保護(hù)裝置動(dòng)作，需要電網(wǎng)調(diào)度員采取應(yīng)急管控措施。

S3、根據(jù)預(yù)先采集的城市電網(wǎng)的電力系統(tǒng)和外部環(huán)境的影響因素，確定電網(wǎng)設(shè)備，例如主變壓器、母線(xiàn)和線(xiàn)路，的異常狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的設(shè)備綜合影響系數(shù)。

影響系數(shù)用來(lái)評(píng)估電力系統(tǒng)和外部環(huán)境各因素對(duì)電網(wǎng)設(shè)備異常狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的影響。影響因素具體包括電網(wǎng)結(jié)構(gòu)α₁、設(shè)備可靠性α₂、供電可靠性α₃、氣象災(zāi)害α₄四類(lèi)。

S3.1、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)α₁對(duì)電網(wǎng)設(shè)備異常狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的影響，其判定指標(biāo)為：1)根據(jù)《Q/GDW738-2012配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)技術(shù)導(dǎo)則》中各類(lèi)型供電區(qū)域的推薦電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，設(shè)備所在線(xiàn)路所屬的區(qū)域電網(wǎng)結(jié)構(gòu)凡不符合的則認(rèn)為存在薄弱環(huán)節(jié)；2)設(shè)備所在線(xiàn)路所屬的區(qū)域電網(wǎng)中，部分設(shè)備檢修，導(dǎo)致電網(wǎng)運(yùn)行結(jié)構(gòu)不完整。定義電網(wǎng)結(jié)構(gòu)影響系數(shù)α₁∈{0,1}。

判斷電網(wǎng)結(jié)構(gòu)α₁是否符合上述電網(wǎng)運(yùn)行結(jié)構(gòu)不完整和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)要求存在薄弱環(huán)節(jié)兩條指標(biāo)之一，若是，則α₁＝1，若否，則α₁＝0。

S3.2、設(shè)備可靠性α₂對(duì)電網(wǎng)設(shè)備異常狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的影響，其判定指標(biāo)為：1)設(shè)備服役時(shí)間超過(guò)10年；2)過(guò)去3年內(nèi)出現(xiàn)過(guò)3次及以上的故障或缺陷。定義設(shè)備可靠性影響系數(shù)α₂∈{0,1}。

判斷設(shè)備可靠性α₂是否符合上述設(shè)備服役時(shí)間超過(guò)10年和過(guò)去3年內(nèi)出現(xiàn)過(guò)3次及以上的故障或缺陷兩條指標(biāo)之一，若是，則α₂＝1，若否，則α₂＝0。

S3.3、供電可靠性對(duì)電網(wǎng)設(shè)備異常狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的影響，其判定指標(biāo)為：1)設(shè)備所在的供電區(qū)域?qū)儆诟呖煽抗╇妳^(qū)域(A+)；2)設(shè)備所在線(xiàn)路所供的用戶(hù)中包含高可靠用戶(hù)(重要用戶(hù)、保電用戶(hù))。定義供電可靠性影響系數(shù)α₃∈{0,1}。

判斷供電可靠性α₃是否符合設(shè)備所在的供電區(qū)域?qū)儆诟呖煽抗╇妳^(qū)域和設(shè)備所在線(xiàn)路所供的用戶(hù)中包含高可靠用戶(hù)兩條特征之一，若是，則α₃＝1，若否，則α₃＝0。

S3.4、氣象災(zāi)害對(duì)電網(wǎng)設(shè)備異常狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的影響，定義氣象災(zāi)害影響系數(shù)α₄∈{0,1}。

判斷是否出現(xiàn)下列災(zāi)害之一，臺(tái)風(fēng)、暴雨、暴雪、寒潮、大風(fēng)、高溫、雷電、霜凍，若是，則α₄＝1，若否，則α₄＝0。

S3.5、按公式(1)計(jì)算得到設(shè)備綜合影響系數(shù)α：

α＝α₁∪α₂∪α₃∪α₄ (1)。

S4、根據(jù)預(yù)先建立的電網(wǎng)設(shè)備異常狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)體系，通過(guò)主變壓器、母線(xiàn)和線(xiàn)路的異常狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的設(shè)備綜合影響系數(shù)，分別確定主變壓器、母線(xiàn)和線(xiàn)路的異常狀態(tài)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)、指標(biāo)、閾值和判據(jù)。

這里，線(xiàn)路是指城市電網(wǎng)線(xiàn)路，比如10/35/110/220Kv的架空線(xiàn)或電纜。

S4.1、確定主變壓器異常狀態(tài)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。主變壓器異常狀態(tài)的分析指標(biāo)包含頂層油溫越限指標(biāo)t_T和負(fù)荷電流越限指標(biāo)I_T。

S4.1.1、根據(jù)《DLT572-2010電力變壓器運(yùn)行規(guī)程》，主變壓器頂層油溫的正常值上限為85℃，安全上限為115℃。結(jié)合S2的電網(wǎng)設(shè)備異常狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)體系，將頂層油溫越限指標(biāo)的閾值依次設(shè)計(jì)為115、105、95、85℃，對(duì)應(yīng)一級(jí)至四級(jí)判據(jù)。

按式(2)進(jìn)行頂層油溫越限指標(biāo)t_T的評(píng)價(jià)，風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)S_TO為：

式(2)中α_T為依據(jù)式(1)計(jì)算的主變壓器綜合影響系數(shù)。

S4.1.2、根據(jù)《DLT572-2010電力變壓器運(yùn)行規(guī)程》，主變壓器負(fù)荷電流的正常值上限為額定電流I₀，三個(gè)異常狀態(tài)閾值為1.3I₀、1.5I₀、1.8I₀。結(jié)合S2設(shè)計(jì)的電網(wǎng)設(shè)備異常狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)體系，將負(fù)荷電流越限的閾值依次設(shè)計(jì)為1.8I₀、1.5I₀、1.3I₀、I₀，對(duì)應(yīng)一級(jí)至四級(jí)判據(jù)。

按式(3)進(jìn)行負(fù)荷電流越限指標(biāo)I_T的評(píng)價(jià)，風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)S_TI為：

式(3)中α_T為依據(jù)式(1)計(jì)算的主變壓器綜合影響系數(shù)；I₀為主變壓器額定負(fù)荷電流，單位A。

S4.2、確定母線(xiàn)異常狀態(tài)的的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。母線(xiàn)異常狀態(tài)的分析指標(biāo)包含電壓越上限指標(biāo)U_U和電壓越下限指標(biāo)U_D。

S4.2.1、根據(jù)《Q/GDW738-2012配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)技術(shù)導(dǎo)則》，10kV母線(xiàn)電壓的安全閾值為[10,10.7]，35kV母線(xiàn)電壓的安全閾值為[35,37]，110kV母線(xiàn)電壓的安全閾值為[110,120]，220kV母線(xiàn)電壓的安全閾值為[220,232]。將上述閾值對(duì)應(yīng)相應(yīng)電壓等級(jí)母線(xiàn)的電壓上限或電壓下限的一級(jí)風(fēng)險(xiǎn)判據(jù)。

S4.2.2、根據(jù)實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)樣本，母線(xiàn)電壓波動(dòng)范圍較大，接近或達(dá)到電壓上限或下限的情況時(shí)有發(fā)生，因此采用概率分布的方法，通過(guò)歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)的累計(jì)概率分布函數(shù)計(jì)算電壓閾值，更好地監(jiān)測(cè)母線(xiàn)電壓異常狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。

S4.2.3、設(shè)V_B為母線(xiàn)電壓隨機(jī)變量，F(xiàn)(V_B)為累計(jì)概率分布函數(shù)，采用經(jīng)驗(yàn)分布進(jìn)行建模。設(shè)母線(xiàn)電壓的置信概率為1-β_i，其中β₂對(duì)應(yīng)二級(jí)風(fēng)險(xiǎn)，β₃對(duì)應(yīng)三級(jí)風(fēng)險(xiǎn)，β₄對(duì)應(yīng)四級(jí)風(fēng)險(xiǎn)，β_i的取值根據(jù)實(shí)際建模情況決定。在確定母線(xiàn)電壓置信區(qū)間上下邊界時(shí)采用非對(duì)稱(chēng)概率區(qū)間，設(shè)置信區(qū)間不對(duì)稱(chēng)系數(shù)為k，則置信區(qū)間上下邊界的分位概率分別為β_i1＝kβ_i，β_i2＝1-(1-k)β_i。其中β_i1、β_i2分別表示當(dāng)數(shù)據(jù)點(diǎn)位于置信區(qū)間外的概率為β_i時(shí)，其取值低于下邊界的概率為β_i1，取值高于上邊界的概率為1-β_i2。然后計(jì)算β_i1和β_i2對(duì)應(yīng)的母線(xiàn)電壓邊界值V_i1和V_i2，得到母線(xiàn)電壓異常狀態(tài)i級(jí)風(fēng)險(xiǎn)的上下界閾值。

S4.2.4、結(jié)合S4.2.1和S4.2.3，按式(4)進(jìn)行母線(xiàn)電壓越上限指標(biāo)U_U的評(píng)價(jià)，風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)S_BU為：

式(4)中α_B為依據(jù)式(1)計(jì)算的母線(xiàn)綜合影響系數(shù)；U_Max是由S4.2.1確定的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)確定的閾值；U₂₂、U₃₂、U₄₂是針對(duì)母線(xiàn)電壓越上限指標(biāo)的由概率分布的方法計(jì)算的二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)風(fēng)險(xiǎn)的判定閾值，單位kV，由S4.2.3確定。

S4.2.5、結(jié)合S4.2.1和S4.2.3，按下列公式進(jìn)行母線(xiàn)電壓越下限指標(biāo)U_D評(píng)價(jià)，風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)S_BD為：

式(5)中α_B為依據(jù)式(1)計(jì)算的母線(xiàn)綜合影響系數(shù)；U_Min是由S4.2.1確定的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)確定的閾值；U₂₁、U₃₁、U₄₁是針對(duì)母線(xiàn)電壓越下限指標(biāo)的由概率分布的方法計(jì)算的二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)風(fēng)險(xiǎn)的判定閾值，單位kV，由S4.2.3確定。

S4.3、確定線(xiàn)路異常狀態(tài)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。線(xiàn)路異常狀態(tài)評(píng)價(jià)指標(biāo)包含負(fù)載率越限指標(biāo)η和電流異常指標(biāo)δ。

S4.3.1、η＝I/I₀。根據(jù)《Q/GDW738-2012配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)技術(shù)導(dǎo)則》，負(fù)載率安全上限為100％。結(jié)合專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)，將負(fù)載率越上限指標(biāo)的閾值依次設(shè)計(jì)為100％、90％、80％、70％，對(duì)應(yīng)一級(jí)至四級(jí)判據(jù)。

按式(6)進(jìn)行負(fù)載率η越限評(píng)價(jià)，風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)S_Lη為：

式(6)中α_L為依據(jù)式(1)計(jì)算的線(xiàn)路綜合影響系數(shù)。

S4.3.2、采用基于數(shù)據(jù)挖掘的SVM方法預(yù)測(cè)電流曲線(xiàn)。主要過(guò)程為：首先根據(jù)數(shù)據(jù)挖掘方法對(duì)最高氣溫、最低氣溫、降水量、平均濕度、線(xiàn)路電壓等級(jí)進(jìn)行模糊賦值分類(lèi)，然后根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)分析方法在分類(lèi)庫(kù)中進(jìn)一步抽取與預(yù)測(cè)日具有高度關(guān)聯(lián)的若干歷史負(fù)荷日，作為電流預(yù)測(cè)的訓(xùn)練和測(cè)試樣本集。然后根據(jù)SVM算法獲得預(yù)測(cè)電流曲線(xiàn)。

定義電流異常指標(biāo)δ＝|(I-I_F)/I₀|，其中I_F為電流預(yù)測(cè)值，I₀為線(xiàn)路額定電流。結(jié)合專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)和上述預(yù)測(cè)算法的精度，將電流異常指標(biāo)的閾值依次設(shè)計(jì)為20％、15％、10％、5％，對(duì)應(yīng)一級(jí)至四級(jí)判據(jù)。

按式(7)進(jìn)行電流異常評(píng)價(jià)，風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)S_Lδ為：

式(7)中α_L為依據(jù)式(1)計(jì)算的線(xiàn)路綜合影響系數(shù)。

S5、根據(jù)主變壓器、母線(xiàn)和線(xiàn)路的異常狀態(tài)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，分別分析評(píng)價(jià)其電網(wǎng)設(shè)備異常狀態(tài)特征和異常狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。

根據(jù)設(shè)備類(lèi)型選擇主變壓器、母線(xiàn)或線(xiàn)路的異常狀態(tài)判據(jù)進(jìn)行分析。

若設(shè)備為主變壓器，則異常狀態(tài)特征為頂層油溫越限表現(xiàn)特征和負(fù)荷電流越限表現(xiàn)特征的全集，該設(shè)備的異常狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別S_T＝max(S_TO，S_TI)，即為S_TO和S_TI的較大值。

若設(shè)備為母線(xiàn)，則異常狀態(tài)特征為電壓越上限表現(xiàn)特征和電壓越下限表現(xiàn)特征的全集，該設(shè)備的異常狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別S_B＝max(S_BU，S_BD)，即為S_BU和S_BD的較大值。

若設(shè)備為線(xiàn)路，則異常狀態(tài)特征為負(fù)載率越限表現(xiàn)特征和電流異常表現(xiàn)特征的全集，該設(shè)備的異常狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別S_L＝max(S_Lη，S_Lδ)，即為S_Lη和S_Lδ的較大值。

基于同一發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明還公開(kāi)了一種城市電網(wǎng)異常狀態(tài)分析系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含：電力系統(tǒng)和外部環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊、通信連接電力系統(tǒng)和外部環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊輸出端的設(shè)備綜合影響系數(shù)確定模塊、通信連接設(shè)備綜合影響系數(shù)確定模塊輸出端的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)確定模塊、通信連接風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)確定模塊輸出端的電網(wǎng)設(shè)備異常狀態(tài)評(píng)價(jià)模塊，以及通信連接風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)確定模塊輸入端的電網(wǎng)設(shè)備異常狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)體系設(shè)計(jì)模塊。

電力系統(tǒng)和外部環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊用于采集的城市電網(wǎng)的電力系統(tǒng)和外部環(huán)境的影響因素。

設(shè)備綜合影響系數(shù)確定模塊用于根據(jù)預(yù)先采集的城市電網(wǎng)的電力系統(tǒng)和外部環(huán)境的影響因素，確定主變壓器、母線(xiàn)和線(xiàn)路的異常狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的設(shè)備綜合影響系數(shù)。

電網(wǎng)設(shè)備異常狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)體系設(shè)計(jì)模塊用于結(jié)合各地《電網(wǎng)調(diào)度操作規(guī)程》和實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，設(shè)備異常狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)設(shè)計(jì)為四個(gè)等級(jí)，依次為四級(jí)、三級(jí)、二級(jí)、一級(jí)，風(fēng)險(xiǎn)嚴(yán)重程度逐級(jí)遞增。

風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)確定模塊用于根據(jù)預(yù)先建立的電網(wǎng)設(shè)備異常狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)體系，通過(guò)主變壓器、母線(xiàn)和線(xiàn)路的異常狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的設(shè)備綜合影響系數(shù)，分別確定主變壓器、母線(xiàn)和線(xiàn)路的異常狀態(tài)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)；

電網(wǎng)設(shè)備異常狀態(tài)評(píng)價(jià)模塊用于根據(jù)主變壓器、母線(xiàn)和線(xiàn)路的異常狀態(tài)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，分別分析評(píng)價(jià)其電網(wǎng)設(shè)備異常狀態(tài)特征和異常狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。

本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)明白，本申請(qǐng)的實(shí)施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。因此，本申請(qǐng)可采用完全硬件實(shí)施例、完全軟件實(shí)施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實(shí)施例的形式。而且，本申請(qǐng)可采用在一個(gè)或多個(gè)其中包含有計(jì)算機(jī)可用程序代碼的計(jì)算機(jī)可用存儲(chǔ)介質(zhì)(包括但不限于磁盤(pán)存儲(chǔ)器、CD-ROM、光學(xué)存儲(chǔ)器等)上實(shí)施的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式。

本申請(qǐng)是參照根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))、和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來(lái)描述的。應(yīng)理解可由計(jì)算機(jī)程序指令實(shí)現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合?？商峁┻@些計(jì)算機(jī)程序指令到通用計(jì)算機(jī)、專(zhuān)用計(jì)算機(jī)、嵌入式處理機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個(gè)機(jī)器，使得通過(guò)計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能的裝置。

這些計(jì)算機(jī)程序指令也可存儲(chǔ)在能引導(dǎo)計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式工作的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中，使得存儲(chǔ)在該計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能。

這些計(jì)算機(jī)程序指令也可裝載到計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，使得在計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的處理，從而在計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能的步驟。

盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過(guò)上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對(duì)于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見(jiàn)的。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來(lái)限定。