(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210768328.2 (22)申请日 2022.07.01 (71)申请人 合肥综合 性国家科 学中心能源研究 院 （安徽省能源实验室） 地址 230000 安徽省合肥市包河区滨湖卓 越城文华园9号楼 申请人 合肥工业大 学 (72)发明人 张大波　储著伟　吴帆　杨贺钧　 马英浩　王磊　华玉婷　 (74)专利代理 机构 北京科迪生专利代理有限责 任公司 1 1251 专利代理师 金怡 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 10/00(2012.01)G06Q 50/06(2012.01) G06N 7/00(2006.01) G06N 7/02(2006.01) (54)发明名称 基于模糊概率混合可靠性评估与风险分析 的输电线路维修方法 (57)摘要 本发明提供一种基于模糊概率混合可靠性 评估与风险分析的输电线路维修方法， 以期能够 通过对模糊区间范围分布和改进后的维修决策 图进行分析， 进一步细致划分并确定输电线路维 修的优先级。 根据不同的决策准则选择出最适宜 的维修方案， 以提高电力系统的稳定性与可靠 性， 避免不必要的资源浪费。 本发明全面考虑到 故障会造成对设备自身、 人身、 环境、 系统、 社会 等多层次影 响后果， 利用风险评估的方式对这些 影响后果进行统一与量化分析， 并针对风险指标 的模糊性， 提出了基于设备经济风险最大、 系统 风险最大、 综合风险最大准则的输电线路维修优 先级模糊决策方法， 有利于根据需求不同制定不 同的维修策略。 权利要求书2页 说明书6页 附图4页 CN 115099646 A 2022.09.23 CN 115099646 A 1.一种基于模糊概率混合可靠性评估与风险分析的输电线路维修方法， 其特征在于， 包括以下步骤： 步骤1： 收集输电线路历史及当前状态监测数据、 可靠性数据； 步骤2： 利用基于状态检测的输变电设备模糊故障率模型， 计算电力网络 中输电线路的 模糊故障率； 步骤3： 以模糊故障率数据作为可靠性分析的输入， 利用系统风险评估方法中状态枚举 法进行系统状态选择， 进一步进行最优化潮流计算分析， 判断当前运行方式下每条输电线 路故障是否会导 致失负荷损失， 记录需要维修的输电线路的模糊故障率； 步骤4： 综合设备资产、 设备资产损失程度和输电线路模糊故障率， 计算输电线路经济 风险， 和由输电线路系统风险得到的线路重要性指标一 起共同构成设备风险值计算； 步骤5： 通过取风险指标模糊隶属度函数的不同隶属度水平下的风险值进行比较， 基于 维修决策图， 确定各种设备维修 排序准则下的输电线路维修优先级； 步骤6： 以输电线路维修优先级确定输电线路维修 次序后， 判断设备顺 次维修过程中的 维修费用是否超过维修预算， 若 是， 判断是否能增加预算， 若 是， 增加预算后继续顺次维修， 若否， 进入步骤7； 步骤7： 对设备按维修优先级开展维修决策后的设备经济风险、 系统风险进行分析， 确 定机动预算， 维修决策流 程结束。 2.根据权利要求1所述的基于模糊概率混合可靠性评估与风险分析的输电线路维修方 法， 其特征在于： 所述步骤2中对应输电线路的健康状态隶属度和评语集对应的故障率序列 利用式(1)和式(2)建立： 式(1)中， n为状态 评语数； M为每 条架空线路的段数； Rk为第k段线路占全部线路的比例； {c1,c2,…,cn}为每条线路与 各评语对应的健康状态隶属度， {c1(k),c2(k),…cn(k)}为第 k 段线路与n个 状态评语对应的健康状态隶属度； 式(2)中， g为第g个故障设备； g ′为第g′个设备； Lj为线路j的长度； Ns为设备总数； {c1g′, c2g′,…,cng′}为第g′个设备的评语集的模糊隶属度； {c1g,c2g,…,cng}为第g个故障设备的评 语集的模糊隶属度； { λ1g, λ2g,…, λng}为评语集对应的故障率序列。 3.根据权利要求2所述的基于模糊概率混合可靠性评估与风险分析的输电线路维修方 法， 其特征在于： 所述 步骤4中的经济风险的计算利用式(3) ‑式(6)建立： 权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115099646 A 2式(3)中， 表示经济类风险， 表示设备k的损失风险， 表示设备k的人身环境 风险损失， 表示电网中设备k故障造成的社会损失； 式(4)中， 为设备k的模糊故障率， Xs表示设备维修等级， M(Xs)表示维修等级Xs下的维 修费用。 其中若维修费用为区间数， 则上式运 算性质变为模糊数区间运 算； 式(5)中， 与 分别为设备k的人身损失风险和环境损失风险。 M(Xp)表示 Xp等级下设备k故 障造成的人身伤害程度， M(Xe)表示Xe等级下设备故 障造成的环境污染程 度； 式(6)中， P表示当前电价水平， Lk load表示故障分析计算得到的负荷损失值， Tk表示设备 恢复供电时间， G表示当前 所在区域的产电比。 4.根据权利要求3所述的基于模糊概率混合可靠性评估与风险分析的输电线路维修方 法， 其特征在于： 所述 步骤5中的不同维修 排序准则为： (1)选择经济风险较大的输电线路先进行维修； (2)选择系统风险较大的输电线路先进行维修； (3)综合考虑经济风险较大与系统风险较大的输电线路安排维修， 基于风险矩阵， 绘制 风险决策图。 5.根据权利要求4所述的基于模糊概率混合可靠性评估与风险分析的输电线路维修方 法， 其特征在于： 所述步骤5中的确定各种设备维修排序准则下的输电线路维修优先级包 括： 取不同隶属度 水平下的经济风险和系统风险指标各自的上下限值， 得到基于风险矩阵 的维修决策图中的数据形成一个长方形区域， 所述长方形区域表示待维修设备故障可能导 致的经济风险及系统风险损失区间区域， 该区间区域处于一个风险等级， 或者跨越两个及 以上的风险等级， 此时综合设备经济风险与系统重要度指标区域范围的跨界情况进一步细 致划分并确定输电线路维修的优先级， 对风险区域跨界分析时， 进一步结合设备风险区域 位于不同风险等级的比例 相对大小判断。 6.根据权利要求5所述的基于模糊概率混合可靠性评估与风险分析的输电线路维修方 法， 其特征在于： 所述 步骤6中的维修费用由维修隶属度函数式(7)确认： 式(7)中， 为不同隶属度水平下设备k实际的维修费用， 为设备k的模糊故障率， M (Xs)表示维修 等级Xs下规定的维修费用。 7.根据权利要求6所述的基于模糊概率混合可靠性评估与风险分析的输电线路维修方 法， 其特征在于： 所述步骤 7中， 一个隶属度会对应两个不同的模糊故障率， 机动预算即为取 定隶属度下的维修费上限值减去其下限值再除以二。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115099646 A 3