CN109449930B - 配电网可靠性评估修复时间参数建模方法、设备与介质 - Google Patents

配电网可靠性评估修复时间参数建模方法、设备与介质 Download PDF

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CN109449930B CN201811401116.0A CN201811401116A CN109449930B CN 109449930 B CN109449930 B CN 109449930B CN 201811401116 A CN201811401116 A CN 201811401116A CN 109449930 B CN109449930 B CN 109449930B
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Abstract

本发明提供了一种配电网可靠性评估修复时间参数建模方法、设备与介质，该方法包括：获取配电网故障设备的历史数据；根据预设的设备修复特征，对故障设备的修复时间进行划分处理，并建立修复时间模型；根据所述修复时间模型与预设的故障统计特征，对所述历史数据进行统计分析，计算所述修复时间模型中各修复时间段的时长；根据所述各修复时间段的时长，计算配电网的修复时间可靠性参数。通过对故障设备的修复时间进行划分建模，并对划分后的修复时间进行计算，能够准确计算出某一时间段内的可靠性评估的修复时间参数，提高设备修复时间参数的精度，降低配电网可靠性评估的误差。

Description

配电网可靠性评估修复时间参数建模方法、设备与介质
技术领域
本发明涉及配电网可靠性评估技术领域，具体涉及一种配电网可靠性评估修复时间参数建模方法、设备与介质。
背景技术
配电网承担着将电能从电源或输电网传输到不同电压等级用户的重要任务，直接与用户相连，对供电可靠性影响较大。统计资料显示：大约有80％的停电事故由配电***故障造成。因此，准确快速地进行配电网可靠性评估十分重要。可靠性评估的所需要可靠性参数主要分为故障概率参数和修复时间参数两类。而这两类参数均需要历史故障统计样本数据求取。如果所采用的统计参数方法过于简化，则可能使所获的可靠性参数估计值与实际值存在较大偏差，进一步对配电网实际可靠性水平的评估产生根本的误差影响，使评估结果在配电网运行规划中的参考意义弱化。
目前，传统配电网可靠性评估获取设备修复时间参数多采用历史统计数据求平均值的方法，即统计相关***中设备历史故障数据，计算统计年限内各设备故障修复完成时所用时间的平均值，将其作为元件可靠性参数进行配电网可靠性评估计算。在进行配电网可靠性评估时，这种方法对整个配电网***的设备采用统一的可靠性参数，设备修复时间参数精度不足，导致可靠性评估误差较大。
发明内容
基于此，本发明提供了一种配电网可靠性评估修复时间参数建模方法、设备与介质，其能有效提高设备修复时间参数的精度，降低配电网可靠性评估的误差。
第一方面，本发明实施例提供了一种配电网可靠性评估修复时间参数建模方法，包括：
获取配电网故障设备的历史数据；
根据预设的设备修复特征，对故障设备的修复时间进行划分处理，并建立修复时间模型；
根据所述修复时间模型与预设的故障统计特征，对所述历史数据进行统计分析，计算所述修复时间模型中各修复时间段的时长；
根据所述各修复时间段的时长，计算配电网的修复时间可靠性参数。
优选地，所述设备修复特征包括：故障发生时间、派工时间、到达现场时间、故障定位时间、故障隔离时间、故障点上游恢复供电时间、故障停电联络开关切换时间、抢修队伍到位时间、抢修物资配送到位时间、故障设备修复时间以及全部用户恢复供电时间；所述修复时间段包括：故障报告时长、急修到位时长、故障定位时长、隔离操作时长、上游复电操作时长、下游转供电操作时长、抢修队伍到位时长、急修物资配送时长、故障设备修复时长以及全部用户复电操作时长。
优选地，所述故障统计特征包括预设的线路地区特征、自动化模式特征、故障设备类型以及预设的设备故障原因。
优选地，所述根据所述修复时间模型与预设的故障统计特征，对所述历史数据进行统计分析，计算所述修复时间模型中各修复时间段的时长，具体包括：
对所述历史数据中的故障报告时长进行统计，计算所述修复时间模型中的故障报告时长；
根据所述线路地区特征，对所述历史数据中的急修到位时长进行分类统计，计算所述修复时间模型中的急修到位时长；
根据所述线路地区特征以及所述自动化模式特征，对所述历史数据中的故障定位时长进行分类统计，计算所述修复时间模型中的故障定位时长；
根据所述线路地区特征，对所述历史数据中的隔离操作时长进行分类统计，计算所述修复时间模型中的隔离操作时长；
根据所述线路地区特征以及所述自动化模式特征，对所述历史数据中的上游复电操作时长进行分类统计，计算所述修复时间模型中的上游复电操作时长；
根据所述线路地区特征以及所述自动化模式特征，对所述历史数据中的下游转供电操作时长进行分类统计，计算所述修复时间模型中的下游转供电操作时长；
根据所述线路地区特征，对所述历史数据中的抢修队伍到位时长进行分类统计，计算所述修复时间模型中的抢修队伍到位时长；
根据所述线路地区特征、所述故障设备类型以及所述设备故障原因，对所述历史数据中的急修物资配送时长进行分类统计，计算所述修复时间模型中的急修物资配送时长；
根据所述故障设备类型以及所述设备故障原因，对所述历史数据中的故障设备修复时长进行分类统计，计算所述修复时间模型中的故障设备修复时长；
根据所述线路地区特征，对所述历史数据中的全部用户复电操作时长进行分类统计，计算所述修复时间模型中的全部用户复电操作时长。
优选地，所述对所述历史数据中的故障报告时长进行统计，计算所述修复时间模型中的故障报告时长，具体包括：
根据公式(1)，计算故障设备在任意一所述设备故障原因下的故障修复时间；
Figure BDA0001876336480000031
其中，t0表示故障发生时间；t1表示派工时间；N表示所述历史数据中提取的配网故障次数，T1,i表示配网第i次故障所用的故障报告时长。
优选地，所述根据所述线路地区特征，对所述历史数据中的急修到位时长进行分类统计，计算所述修复时间模型中的急修到位时长，具体包括：
根据公式(2)，计算所述修复时间模型中的急修到位时长；
Figure BDA0001876336480000041
其中，t1表示派工时间；t2表示到达现场时间；T2,城、T2,农、T2,偏分别表示城市、农村、偏远地区三个线路地区特征下的急修到位时长。
优选地，所述根据所述线路地区特征以及所述自动化模式特征，对所述历史数据中的故障定位时长进行分类统计，计算所述修复时间模型中的故障定位时长，具体包括：
根据公式(3)，计算所述修复时间模型中的故障定位时长。
Figure BDA0001876336480000042
其中，t2表示到达现场时间；t3表示故障定位时间；T3,n,m分别表示第n类自动化模式下第m种线路地区特征下的急修到位时长,n＝A、B、C,m＝城、农、偏。
优选地，所述根据所述各修复时间段的时长，计算配电网的修复时间可靠性参数，具体包括：
根据所述修复时间模型中的故障报告时长、急修到位时长、故障定位时长、隔离操作时长、抢修队伍到位时长、急修物资配送时长与故障设备修复时长，计算故障设备在任意一所述设备故障原因下的故障修复时间；
根据所述修复时间模型中的故障报告时长、急修到位时长、故障定位时长与隔离操作时长，计算故障定位隔离时间；
根据所述修复时间模型中的上游复电操作时长，计算故障点上游恢复供电操作时间；
根据所述修复时间模型中的下游转供电操作时长，计算故障停电联络开关切换时间；
根据所述全部用户复电操作时长，计算故障区域处负荷停电时间；
根据所述故障定位隔离时间以及所述故障点上游恢复供电操作时间，计算故障点上游恢复供电区域负荷停电时间；
根据所述故障定位隔离时间以及所述故障停电联络开关切换时间，计算故障点下游转供电区域负荷停电时间。
第一方面，本发明实施例提供了一种配电网可靠性评估修复时间参数建模设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述的配电网可靠性评估修复时间参数建模方法。
第一方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上述的配电网可靠性评估修复时间参数建模方法。
相对于现有技术，本发明实施例提供的一种配电网可靠性评估修复时间参数建模方法的有益效果在于：该方法包括：获取配电网故障设备的历史数据；根据预设的设备修复特征，对故障设备的修复时间进行划分处理，并建立修复时间模型；根据所述修复时间模型与预设的故障统计特征，对所述历史数据进行统计分析，计算所述修复时间模型中各修复时间段的时长；根据所述各修复时间段的时长，计算配电网的修复时间可靠性参数。通过对故障设备的修复时间进行划分建模，并对划分后的修复时间进行计算，能够准确计算出某一时间段内的可靠性评估的修复时间参数，提高设备修复时间参数的精度，降低配电网可靠性评估的误差。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种配电网可靠性评估修复时间参数建模方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的稳态“运行-故障停运”的状态转移图；
图3是本发明实施例提供的修复时间模型的示意图；
图4是本发明实施例提供的配电网可靠性评估的流程图；
图5是本发明实施例提供的一种配电网可靠性评估修复时间参数建模设备的示意框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1，是本发明第一实施例提供的一种配电网可靠性评估修复时间参数建模方法的流程图；
所述配电网可靠性评估修复时间参数建模方法，包括：
S11：获取配电网故障设备的历史数据；
配电***是由多种配电设备和配电设施组成的连接主网和用户的电力网络***，可通过建立配电网模型、配电设备停运模型并获取配电网基础参数和可靠性参数进行配电网可靠性评估。而配电网模型是根据配电网中各类设备对供电可靠性的影响程度，对实际电网中的设施进行归并和忽略，得到的简化配电网络，通过对简化后的配电网络进行可靠性评估计算，从而实现对配电网的供电可靠性评估。
进一步地，通过获取配电网基础参数构建配电网模型。配电网基础参数包括电网的拓扑结构、配电线路和变压器的基础参数以及负荷点数据。具体地，从地理信息***(GIS)、设备(资产)运维精益管理***(PMS)、调度数据采集与检测控制***(SCADA)中一个或多个***中获取所述配电网基础参数。
进一步地，根据设备的运行状态和故障停运状态构建配电设备停运模型，所述配电设备停运模型为两状态模型，如图2所示，所述配电设备停运模型通过稳态“运行-故障停运”的状态转移图进行模拟，模型中各状态通过配电设备可靠性参数进行状态转移。配电网设备故障可靠性参数包括设备的故障率和修复时间。具体地，从用户供电可靠性管理信息***、配电网调度***和年度生产计划中获取设备的故障率和修复时间。
在本实施例中，从用户供电可靠性管理信息***、配电网调度***和年度生产计划中获取2年的配电网设备的故障率和修复时间，作为配电网故障设备的历史数据。
S12：根据预设的设备修复特征，对故障设备的修复时间进行划分处理，并建立修复时间模型；
在本实施例中，配电网的故障设备包括变电站10KV母线、架空线路、电缆线路、隔离开关(刀闸)、断路器、熔断器、负荷开关、配电变压器、联络开关等九种。所述设备修复特征包括：区域环境差异特征、管理水平特征、修复资源特征、物资配送特征等。根据不同的时间段受到区域环境差异、管理水平、修复资源、物资配送等特征的影响程度，将故障设备的修复时间划分为多个时间点，建立了故障设备的修复时间模型。如图3所示，采用11个时间节点将故障设备的修复时间划分成10个修复时间段。
S13：根据所述修复时间模型与预设的故障统计特征，对所述历史数据进行统计分析，计算所述修复时间模型中各修复时间段的时长；
S14：根据所述各修复时间段的时长，计算配电网的修复时间可靠性参数。
各故障设备对应的修复时间可靠性参数如下表所示：
故障设备 修复时间可靠性参数
变电站10KV母线 (等效)故障修复时间
架空线路、电缆线路 故障修复时间
隔离开关(刀闸) 故障修复时间、故障定位隔离时间
断路器、熔断器 故障修复时间、故障点上游恢复供电操作时间
负荷开关、配电变压器 故障修复时间
联络开关 故障停电联络开关切换时间
在本实施例中，通过对故障设备的修复时间进行划分建模，并对划分后的修复时间进行计算，能够准确计算出某一时间段内各故障设备的可靠性评估的修复时间参数，提高设备修复时间参数的精度，降低配电网可靠性评估的误差。
在一种可选的实施例中，所述设备修复特征包括：故障发生时间t0、派工时间t1、到达现场时间t2、故障定位时间t3、故障隔离时间t4、故障点上游恢复供电时间t4′、故障停电联络开关切换时间t4″、抢修队伍到位时间t5、抢修物资配送到位时间t6、故障设备修复时间t7以及全部用户恢复供电时间t8；所述修复时间段包括：故障报告时长T1、急修到位时长T2、故障定位时长T3、隔离操作时长T4、上游复电操作时长T4′、下游转供电操作时长T4″、抢修队伍到位时长T5、急修物资配送时长T6、故障设备修复时长T7以及全部用户复电操作时长T8。
在一种可选的实施例中，所述故障统计特征包括预设的线路地区特征、自动化模式特征、故障设备类型以及预设的设备故障原因。
在一种可选的实施例中，所述根据所述修复时间模型与预设的故障统计特征，对所述历史数据进行统计分析，计算所述修复时间模型中各修复时间段的时长，具体包括：
对所述历史数据中的故障报告时长进行统计，计算所述修复时间模型中的故障报告时长；
根据所述线路地区特征，对所述历史数据中的急修到位时长进行分类统计，计算所述修复时间模型中的急修到位时长；
根据所述线路地区特征以及所述自动化模式特征，对所述历史数据中的故障定位时长进行分类统计，计算所述修复时间模型中的故障定位时长；
根据所述线路地区特征，对所述历史数据中的隔离操作时长进行分类统计，计算所述修复时间模型中的隔离操作时长；
根据所述线路地区特征以及所述自动化模式特征，对所述历史数据中的上游复电操作时长进行分类统计，计算所述修复时间模型中的上游复电操作时长；
根据所述线路地区特征以及所述自动化模式特征，对所述历史数据中的下游转供电操作时长进行分类统计，计算所述修复时间模型中的下游转供电操作时长；
根据所述线路地区特征，对所述历史数据中的抢修队伍到位时长进行分类统计，计算所述修复时间模型中的抢修队伍到位时长；
根据所述线路地区特征、所述故障设备类型以及所述设备故障原因，对所述历史数据中的急修物资配送时长进行分类统计，计算所述修复时间模型中的急修物资配送时长；
根据所述故障设备类型以及所述设备故障原因，对所述历史数据中的故障设备修复时长进行分类统计，计算所述修复时间模型中的故障设备修复时长；
根据所述线路地区特征，对所述历史数据中的全部用户复电操作时长进行分类统计，计算所述修复时间模型中的全部用户复电操作时长。
在一种可选的实施例中，所述对所述历史数据中的故障报告时长进行统计，计算所述修复时间模型中的故障报告时长，具体包括：
根据公式(1)，计算故障设备在任意一所述设备故障原因下的故障修复时间；
Figure BDA0001876336480000091
其中，t0表示故障发生时间；t1表示派工时间；N表示所述历史数据中提取的配网故障次数，T1,i表示配网第i次故障所用的故障报告时长。
在一种可选的实施例中，所述根据所述线路地区特征，对所述历史数据中的急修到位时长进行分类统计，计算所述修复时间模型中的急修到位时长，具体包括：
根据公式(2)，计算所述修复时间模型中的急修到位时长；
Figure BDA0001876336480000092
其中，t1表示派工时间；t2表示到达现场时间；T2,城、T2,农、T2,偏分别表示城市、农村、偏远地区三个线路地区特征下的急修到位时长。
在一种可选的实施例中，所述根据所述线路地区特征以及所述自动化模式特征，对所述历史数据中的故障定位时长进行分类统计，计算所述修复时间模型中的故障定位时长，具体包括：
根据公式(3)，计算所述修复时间模型中的故障定位时长。
Figure BDA0001876336480000101
其中，t2表示到达现场时间；t3表示故障定位时间；T3,n,m分别表示第n类自动化模式下第m种线路地区特征下的急修到位时长,n＝A、B、C,m＝城、农、偏。
进一步地，根据公式(4)，计算所述修复时间模型中的隔离操作时长；
Figure BDA0001876336480000102
其中，t3表示故障定位时间；t4表示故障隔离时间；T4,n,m分别表示第n类自动化模式下第m种线路地区特征下的隔离操作时长,n＝A、B、C,m＝城、农、偏。
根据公式(5)，计算所述修复时间模型中的上游复电操作时长。
Figure BDA0001876336480000103
其中，T′4,n,m分别表示第n类自动化模式下第m种线路地区特征下的上游复电操作时长,n＝A、B、C,m＝城、农、偏。
根据公式(6)，计算所述修复时间模型中的下游转供电操作时长。
Figure BDA0001876336480000111
其中，T″4,nm,分别表示第n类自动化模式下第m种线路地区特征下的下游转供电操作时长,n＝A、B、C,m＝城、农、偏。
根据公式(7)，计算所述修复时间模型中的抢修队伍到位时长；
Figure BDA0001876336480000112
其中，T5,n,m分别表示第n类自动化模式下第m种线路地区特征下的下游转供电操作时长,m＝城、农、偏。
根据公式(8)，计算所述修复时间模型中的急修物资配送时长；
Figure BDA0001876336480000113
其中，
Figure BDA0001876336480000118
分别表示第j中设备故障类型第m种线路地区特征下的急修物资配送时长；
Figure BDA0001876336480000119
分别表示第j中设备故障类型在第m种线路地区特征和第tr种设备故障原因下的急修物资配送时长；m＝城、农、偏。
根据公式(9)，计算所述修复时间模型中的故障设备修复时长；
Figure BDA0001876336480000116
其中，
Figure BDA0001876336480000117
分别表示第j中设备故障类型第m种线路地区特征下的故障设备修复时长；
Figure BDA0001876336480000121
分别表示第j中设备故障类型和第tr种设备故障原因下的故障设备修复时长对应的故障率；m＝城、农、偏。
根据公式(10)，计算所述修复时间模型中的全部用户复电操作时长；
Figure BDA0001876336480000122
其中，T8,m分别表示第m种线路地区特征下的全部用户复电操作时长,m＝城、农、偏。
为了方便理解，下面对所述修复时间模型中各修复时间段的时长计算进行详细的说明：
1)故障报告时长
故障报告时长是指客户服务中心接到客户报障信息或调度机构发现设备故障至生成工单派送到急修人员的时间，由下式计算得到。
T1＝t1-t0
配网公司客服中心受理故障信息的方式共有3种：客户报修、调度值班人员发现设备故障以及运行人员发现设备故障。在受理故障信息后，中心会迅速向急修班组派工处理，并在短时间内将故障信息通知调度机构，从客户服务中心受理故障信息到派工的时间较短且具有很强的随机性，故利用***历史统计数据所有故障信息的故障报告时长的平均值来计算设备故障报告时长。同时又考虑到不同时期下由于各公司的制度管理水平以及科学技术(技术软件)的快速发展所带来的差异，故统计数据区间主要取近1-2年的数据更能体现配网设备的可靠性参数的真实水平，计算公式如下。
Figure BDA0001876336480000123
式中，N为近2年配网故障次数，T1,i为配网第i次故障所用的故障报告时长。
2)急修到位时长
急修到位时长是指从急修班接到急修工单到抵达现场的时间，由下式计算得到。
T2＝t2-t1
急修人员接受急修任务后，快速响应，快速到达故障现场。故急修到位时长具有较强的随机性，随机分布水平的差异主要是由于故障点到急修班组的距离不同，而且城市、农村、偏远地区等地区的人力资源、交通资源、企业管理业务要求等条件存在明显差异，不宜采取全部整体取平均值来计算急修到位时长的方法。因此将急修到位时长的精细化统计标准选取为三类线路区域特征，即城市、农村、偏远地区。比如：城市45分钟，农村90分钟，特殊边远地区2小时。
将近1-2年的统计故障数据的急修到位时长分区统计，然后根据计算三类区域对应的急修到位时长,得到以下急修到位时长典型值集合。
T2∈{T2,城 T2,农 T2,偏}
3)故障定位操作时长
故障定位操作时长是指从急修班到达现场至确定故障段的时间，以非故障段能转电为准，由下式计算得到。
T3＝t3-t2
故障定位操作时长的长短主要配电***的技术水平所决定。其中与配网自动化的实用情况最为紧密。一般配网自动化的实用情况越好，其故障定位操作时长越短，配网的自动化的实用情况分类如下表所示：
Figure BDA0001876336480000131
Figure BDA0001876336480000141
在配网自动化分类中，A、B类高、中智能程度的配网故障时的故障定位操作时间为0，C、D类配网故障时，需要急修人员到达故障现场后，快速组织故障查找和故障判断。由于C、D类配网故障定位手段较为传统，主要需要依赖急修人员定位，其定位时间与该地区的管理水平和地理地势紧密相关，因此，将故障定位操作时长的精细化统计标准为自动化模式特征和线路区域特征。即先按照自动化模式特征分类选取，再按照城市、农村、偏远地区三类线路区域特征分类选取，将近1-2年的统计故障数据的故障定位操作时长分区统计，最终得到以下的典型值集合。
T3∈{T3,A T3,B T3,C T3,D}
T3,C∈{T3,C,城 T3,C,农 T3,C,偏}
T3,D∈{T3,D,城 T3,D,农 T3,D,偏}
4)故障隔离操作时长
故障隔离操作时长是指从完成故障定位到非故障区域故障隔离恢复送电时间，由下式计算得到。
T4＝t4-t3
故障隔离操作时长同故障定位操作时长类似，其时长与自动化模式特征和线路区域特征息息相关。因此，可将故障隔离操作时长的精细化统计标准为自动化模式特征和线路区域特征。即先按照自动化模式特征分类选取，在按照三类线路区域特征分类选取，将近1-2年的统计故障数据的故障隔离操作时长分区统计，最终得到以下的典型值集合。其中，不同于故障定位操作时长的是，只有A类配电自动化可以实现故障的自动隔离，因此只有自动化类别A类的隔离操作时间可以直接取为0，而B、C、D类需要依赖急修人员进行隔离操作，其隔离操作时长按照城市、农村、偏远地区三类区域特征分类选取以保留地区技术特征。
T4∈{T4,A T4,B T4,C T4,D}
T4,B∈{T4,B,城 T4,B,农 T4,B,偏}
T4,C∈{T4,C,城 T4,C,农 T4,C,偏}
T4,D∈{T4,D,城 T4,D,农 T4,D,偏}
5)上游复电操作时长和下游转供电操作时长
上游复电操作时长是指从故障点被隔离到故障点上游开关设备重新合闸而恢复上游负荷供电的时间，由下式计算得到。
T4′＝t4′-t4
下游转供电操作时长是指从故障点被隔离到故障点下游联络开关合闸而恢复下游负荷供电的时间，由式下计算得到。
T4″＝t4″-t3
在将故障设备与电网隔离后，急修人员应及时恢复非故障段客户供电，即对故障点上游进行重合闸操作，对故障点下游进行转供电操作。急修人员执行相应的开关动作，需要到指定开关安置点并与调度中心相配合。因此其操作时间与配网自动化的实用情况和故障点上下游开关的区域特征息息相关。因此，将上游复电操作时长和下游转供电操作时长的精细化统计标准为自动化模式特征和线路区域特征。即先按照自动化模式特征分类选取，再按照城市、农村、偏远地区三类线路区域特征分类选取，将近1-2年的统计故障数据的上游复电操作时长和下游转供电操作时长分区统计，最终得到以下操作时长典型值集合。
T′4∈{T′4,A T′4,B T′4,C T′4,D}
T′4,A∈{T′4,A,城 T′4,A,农 T′4,A,偏}
T′4,B∈{T′4,B,城 T′4,B,农 T′4,B,偏}
T′4,C∈{T′4,C,城 T′4,C,农 T′4,C,偏}
T′4,D∈{T′4,D,城 T′4,D,农 T′4,D,偏}
T″4∈{T″4,A T″4,B T″4,C T″4,D}
T″4,A∈{T″4,A,城 T″4,A,农 T″4,A,偏}
T″4,B∈{T″4,B,城 T″4,B,农 T″4,B,偏}
T″4,C∈{T″4,C,城 T″4,C,农 T″4,C,偏}
T″4,D∈{T″4,D,城 T″4,D,农 T″4,D,偏}
6)抢修队伍到位时长
抢修队伍到位时长是指需要调配外委抢修队伍情况下，从发出调配需求到抢修队伍抵达现场所用时间，由下式计算得到。
T5＝t5-t3
在急修队伍进行故障查找和判断后，如果急修队伍能完成故障修复，则抢修队伍到位时长为0；否则，则需要外委抢修队伍进行故障修复，其具有较强的随机性，随机分布水平的差异主要是由于故障点到急修班组的距离和故障点的地理地势，以及各地区下可用人力资源的备用情况。本实施例将抢修队伍到位时长的精细化统计标准选取为三类线路区域特征，即城市、农村、偏远地区。
将近1-2年的统计故障数据的抢修队伍到位时长分区统计，然后根据计算三类线路区域对应的抢修队伍到位时长,得到以下急修到位时长典型值集合。
T5∈{0 T5,城 T5,农 T5,偏}
7)急修物资配送时长
急修物资配送时长是指需要调配急修物资情况下，从发出物资调配需求到物资抵达现场所用时间，由式(19)计算得到。
T6＝t6-t3
(19)
在急修队伍进行故障查找和判断后，先确定故障设备类型，再根据故障原因进行归类，不同的故障设备故障原因导致故障修复所需物资不同，而配送的物资不同导致物资配送到位时长产生大大差异。故需要根据故障原因进行归类统计，初步得到以下的典型值集合。
Figure BDA0001876336480000161
其中，j＝1,2,…,8，为故障设备类型，分别代表10kV母线、架空线路、电缆线路、隔离开关、负荷开关、断路器、熔断器、变压器；1,2…tr…n代表该设备故障的设备故障原因。配电设备原因如下表所示：
Figure BDA0001876336480000171
进一步确定对该种故障原因进行修复需要的物资，如果所需物资在急修队伍急救包内，则急修物资配送时长为0；否则，则需要从最近的物资存放地调配物资进行故障修复，其具有较强的随机性，随机分布水平的差异主要是由于故障点到物资存放地的距离和故障点的地理地势，本实施例将设备某种故障原因下的急修物资配送时长的精细化统计标准选取为三类线路区域特征，即城市、农村、偏远地区。城市2小时，农村4小时，特殊偏远地区6小时。
将近1-2年的统计故障数据的抢修队伍到位时长分区统计，然后根据计算该种故障设备故障原因下的三类区域对应的抢修队伍到位时长,得到以下的典型值集合。
Figure BDA0001876336480000181
8)故障设备修复时长
故障设备修复时长是指从故障隔离、抢修物资配送、抢修队伍到位三者所用时间最长者开始计算，至完成故障修复所需的时间，由下式计算得到。
T7＝t7-max(t4,t5,t6)
在故障修复所需物资以及人员到位后，开始对故障设备进行修复，同急修物资配送时长一样，设备故障修复所需的时间与设备类型以及障设备故障原因息息相关，不同设备故障原因引起的故障需要制定不同的修复方案，耗费的时间大大不同。本实施例将故障设备修复时长的精细化统计标准选取为设备类型及其故障设备故障原因特征。先判断故障设备类型，根据设备故障原因进行归类统计，初步得到以下的典型值集合。将近1-2年的统计故障数据的故障设备修复时长分设备故障原因统计，然后根据设备故障原因进行归类统计，初步得到以下故障设备修复时长的典型值集合及其对应的故障率。
Figure BDA0001876336480000182
Figure BDA0001876336480000183
其中，j为故障设备类型，1,2…tr…n代表设备故障原因。
通过下述公式计算任意一种设备故障原因的故障率
Figure BDA0001876336480000184
其中，n表示设备在暴露时间内的故障次数；T为设备的总暴露时间；λij表示对于第i个设备由第j种设备故障原因导致的故障率。
9)全部用户恢复供电操作时长
全部用户恢复供电操作时长是指从故障开始到所有中低压用户恢复供电的时间，由下式计算得到。
T8＝t8-t7
全部用户恢复供电操作时长一般经过3个过程：等待调度中心的复电许可，运行人员赶往现场的时间和现场操作开关的时间。由此可见，全部用户恢复供电操作时长与现场和运行人员的距离以及想唱的地理地势息息相关，本实施例将全部用户恢复供电操作时长的精细化统计标准选取为三类线路区域特征，即城市、农村、偏远地区。
将近1-2年的统计故障数据的全部用户恢复供电操作时长分区统计，然后根据计算三类区域对应的全部用户恢复供电操作时长,得到以下典型值集合。
T8∈{0 T8,城 T8,农 T8,偏}
通过上述计算可以得到故障设备的修复时间模型中各修时间段的时长选取规则，具体如下表所示：
Figure BDA0001876336480000191
Figure BDA0001876336480000201
在一种可选的实施例中，所述根据所述各修复时间段的时长，计算配电网的修复时间可靠性参数，具体包括：
根据所述修复时间模型中的故障报告时长、急修到位时长、故障定位时长、隔离操作时长、抢修队伍到位时长、急修物资配送时长与故障设备修复时长，计算故障设备在任意一所述设备故障原因下的故障修复时间；
根据所述修复时间模型中的故障报告时长、急修到位时长、故障定位时长与隔离操作时长，计算故障定位隔离时间；
根据所述修复时间模型中的上游复电操作时长，计算故障点上游恢复供电操作时间；
根据所述修复时间模型中的下游转供电操作时长，计算故障停电联络开关切换时间；
根据所述全部用户复电操作时长，计算故障区域处负荷停电时间；
根据所述故障定位隔离时间以及所述故障点上游恢复供电操作时间，计算故障点上游恢复供电区域负荷停电时间；
根据所述故障定位隔离时间以及所述故障停电联络开关切换时间，计算故障点下游转供电区域负荷停电时间。
为了方便理解，下面对配电网的修复时间可靠性参数计算进行详细的说明：
通过步骤S13计算出的故障设备的修复时间模型中各修时间段的时长后，因为上述时长两两互斥，故使用以下公式计算配电设备的可靠性参数：
1)设备某设备故障原因下的故障修复时间Tr：
Tr,tr＝T1+T2+T3+max(T4,T5,T6)+T7,tr (11)
假设所有设备故障原因都相互独立，且每个设备故障原因都会导致设备发生故障，故设备故障原因直接属于串联关系，本实施例将使用元件的串联模型来计算该设备的(等效)故障修复时间,，计算公式如下：
Figure BDA0001876336480000211
其中，1,2…tr…n代表该设备故障的技术原因。
2)故障定位隔离时间Ts:
Ts＝T1+T2+T3+T4 (13)
3)故障点上游恢复供电操作时间Tu:
Tu＝T4′ (14)
4)故障停电联络开关切换时间Td:
Td＝T4″ (15)
5)故障区域处负荷停电时间Ta：
Ta＝Tr+T8 (16)
6)故障点上游恢复供电区域负荷停电时间Tb：
Tb＝Ts+Tu (17)
7)故障点下游转供电区域负荷停电时间Tc：
Tc＝Ts+Td (18)
联立上述所有公式最终建立各个设备的可靠性修复时间参数，包括设备某设备故障原因下的故障修复时间Tr、故障定位隔离时间Ts、故障点上游恢复供电操作时间Tu、故障停电联络开关切换时间Td、故障区域处负荷停电时间Ta、故障点上游恢复供电区域负荷停电时间Tb、故障点下游转供电区域负荷停电时间Tc的计算模型，如图4所示，应用到中压配电网可靠性评估中，采用中压配电网可靠性评估分块算法，可计算出该配电网的可靠性指标。
相对于现有技术，本发明实施例提供的一种配电网可靠性评估修复时间参数建模方法的有益效果在于：该方法包括：获取配电网故障设备的历史数据；根据预设的设备修复特征，对故障设备的修复时间进行划分处理，并建立修复时间模型；根据所述修复时间模型与预设的故障统计特征，对所述历史数据进行统计分析，计算所述修复时间模型中各修复时间段的时长；根据所述各修复时间段的时长，计算配电网的修复时间可靠性参数。通过对故障设备的修复时间进行划分建模，并对划分后的修复时间进行计算，能够准确计算出某一时间段内的可靠性评估的修复时间参数，提高设备修复时间参数的精度，降低配电网可靠性评估的误差。
参见图5，是本发明第二实施例提供的配电网可靠性评估修复时间参数建模设备的示意图。如图4所示，该配电网可靠性评估修复时间参数建模设备包括：至少一个处理器11，例如CPU，至少一个网络接口14或者其他用户接口13，存储器15，至少一个通信总线12，通信总线12用于实现这些组件之间的连接通信。其中，用户接口13可选的可以包括USB接口以及其他标准接口、有线接口。网络接口14可选的可以包括Wi-Fi接口以及其他无线接口。存储器15可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatilememory)，例如至少一个磁盘存储器。存储器15可选的可以包含至少一个位于远离前述处理器11的存储装置。
在一些实施方式中，存储器15存储了如下的元素，可执行模块或者数据结构，或者他们的子集，或者他们的扩展集:
操作***151，包含各种***程序，用于实现各种基础业务以及处理基于硬件的任务；
程序152。
具体地，处理器11用于调用存储器15中存储的程序152，执行上述实施例所述的配电网可靠性评估修复时间参数建模方法，例如图1所示的步骤S11。或者，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能。
示例性的，所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器中，并由所述处理器执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述配电网可靠性评估修复时间参数建模设备中的执行过程。
所述配电网可靠性评估修复时间参数建模设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述配电网可靠性评估修复时间参数建模设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，所述示意图仅仅是配电网可靠性评估修复时间参数建模设备的示例，并不构成对配电网可靠性评估修复时间参数建模设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件。
所称处理器11可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器11是所述配电网可靠性评估修复时间参数建模设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个配电网可靠性评估修复时间参数建模设备的各个部分。
所述存储器15可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器11通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述配电网可靠性评估修复时间参数建模设备的各种功能。所述存储器15可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作***、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器15可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
其中，所述配电网可靠性评估修复时间参数建模设备集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
本发明第三实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如第一实施例的配电网可靠性评估修复时间参数建模方法。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种配电网可靠性评估修复时间参数建模方法，其特征在于，包括：
获取配电网故障设备的历史数据；
根据预设的设备修复特征，对故障设备的修复时间进行划分处理，并建立修复时间模型；
根据所述修复时间模型与预设的故障统计特征，对所述历史数据进行统计分析，计算所述修复时间模型中各修复时间段的时长；其中，所述故障统计特征包括预设的线路地区特征、自动化模式特征、故障设备类型以及预设的设备故障原因；该步骤具体包括:对所述历史数据中的故障报告时长进行统计，计算所述修复时间模型中的故障报告时长；根据所述线路地区特征，对所述历史数据中的急修到位时长进行分类统计，计算所述修复时间模型中的急修到位时长；根据所述线路地区特征以及所述自动化模式特征，对所述历史数据中的故障定位时长进行分类统计，计算所述修复时间模型中的故障定位时长；根据所述线路地区特征，对所述历史数据中的隔离操作时长进行分类统计，计算所述修复时间模型中的隔离操作时长；根据所述线路地区特征以及所述自动化模式特征，对所述历史数据中的上游复电操作时长进行分类统计，计算所述修复时间模型中的上游复电操作时长；根据所述线路地区特征以及所述自动化模式特征，对所述历史数据中的下游转供电操作时长进行分类统计，计算所述修复时间模型中的下游转供电操作时长；根据所述线路地区特征，对所述历史数据中的抢修队伍到位时长进行分类统计，计算所述修复时间模型中的抢修队伍到位时长；根据所述线路地区特征、所述故障设备类型以及所述设备故障原因，对所述历史数据中的急修物资配送时长进行分类统计，计算所述修复时间模型中的急修物资配送时长；根据所述故障设备类型以及所述设备故障原因，对所述历史数据中的故障设备修复时长进行分类统计，计算所述修复时间模型中的故障设备修复时长；根据所述线路地区特征，对所述历史数据中的全部用户复电操作时长进行分类统计，计算所述修复时间模型中的全部用户复电操作时长；
根据所述各修复时间段的时长，计算配电网的修复时间可靠性参数。
2.如权利要求1所述的配电网可靠性评估修复时间参数建模方法，其特征在于，所述设备修复特征包括：故障发生时间、派工时间、到达现场时间、故障定位时间、故障隔离时间、故障点上游恢复供电时间、故障停电联络开关切换时间、抢修队伍到位时间、抢修物资配送到位时间、故障设备修复时间以及全部用户恢复供电时间；所述修复时间段包括：故障报告时长、急修到位时长、故障定位时长、隔离操作时长、上游复电操作时长、下游转供电操作时长、抢修队伍到位时长、急修物资配送时长、故障设备修复时长以及全部用户复电操作时长。
3.如权利要求1所述的配电网可靠性评估修复时间参数建模方法，其特征在于，所述对所述历史数据中的故障报告时长进行统计，计算所述修复时间模型中的故障报告时长，具体包括：
根据公式(1)，计算故障设备在任意一所述设备故障原因下的故障修复时间；
Figure FDA0002623139120000021
其中，t0表示故障发生时间；t1表示派工时间；N表示所述历史数据中提取的配网故障次数，T1,i表示配网第i次故障所用的故障报告时长。
4.如权利要求1所述的配电网可靠性评估修复时间参数建模方法，其特征在于，所述根据所述线路地区特征，对所述历史数据中的急修到位时长进行分类统计，计算所述修复时间模型中的急修到位时长，具体包括：
根据公式(2)，计算所述修复时间模型中的急修到位时长；
Figure FDA0002623139120000022
其中，t1表示派工时间；t2表示到达现场时间；T2,城、T2,农、T2,偏分别表示城市、农村、偏远地区三个线路地区特征下的急修到位时长。
5.如权利要求1所述的配电网可靠性评估修复时间参数建模方法，其特征在于，所述根据所述线路地区特征以及所述自动化模式特征，对所述历史数据中的故障定位时长进行分类统计，计算所述修复时间模型中的故障定位时长，具体包括：
根据公式(3)，计算所述修复时间模型中的故障定位时长；
Figure FDA0002623139120000031
其中，t2表示到达现场时间；t3表示故障定位时间；T3,n,m分别表示第n类自动化模式下第m种线路地区特征下的急修到位时长,n＝A、B、C,m＝城、农、偏。
6.如权利要求3-5任一项所述的配电网可靠性评估修复时间参数建模方法，其特征在于，所述根据所述各修复时间段的时长，计算配电网的修复时间可靠性参数，具体包括：
根据所述修复时间模型中的故障报告时长、急修到位时长、故障定位时长、隔离操作时长、抢修队伍到位时长、急修物资配送时长与故障设备修复时长，计算故障设备在任意一所述设备故障原因下的故障修复时间；
根据所述修复时间模型中的故障报告时长、急修到位时长、故障定位时长与隔离操作时长，计算故障定位隔离时间；
根据所述修复时间模型中的上游复电操作时长，计算故障点上游恢复供电操作时间；
根据所述修复时间模型中的下游转供电操作时长，计算故障停电联络开关切换时间；
根据所述全部用户复电操作时长，计算故障区域处负荷停电时间；
根据所述故障定位隔离时间以及所述故障点上游恢复供电操作时间，计算故障点上游恢复供电区域负荷停电时间；
根据所述故障定位隔离时间以及所述故障停电联络开关切换时间，计算故障点下游转供电区域负荷停电时间。
7.一种配电网可靠性评估修复时间参数建模设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6中任意一项所述的配电网可靠性评估修复时间参数建模方法。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1至6中任意一项所述的配电网可靠性评估修复时间参数建模方法。
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