考虑天气变化的输电系统可靠性评估

电力系统可靠性评估的结果受天气变化的影响很大。常规处理天气变化的方法是根据天气情况的平均值对元件的平均故障率进行修正,得出不同天气状态下的平均故障率。但是故障率和天气情况均具有不确定性。为了考虑故障率和天气情况的不确定性对可靠性评估结果的影响,在3态天气模型可靠性评估的基础上,运用联系数处理故障率和天气情况的不确定性。根据联系数运算法则进行输电系统可靠性评估,得到具有联系数形式的可靠性指标。通过评估IEEE-RBTS输电部分的可靠性表明,提出的方法能够反映故障率和天气情况的不确定性对可靠性指标的综合影响,证明了该方法的合理性和有效性。     

基于单向S-粗集理论的输电系统可靠性评估

为研究复杂天气对输电系统可靠性的影响,提出了一种基于单向S-粗规律和F-分解规律的输电系统可靠性评估方法。通过单向S-粗规律处理故障率和天气情况的不确定性,并建立基于复杂天气因素的输电线路可靠性模型,采用非序贯蒙特卡洛方法进行系统可靠性评估;运用F-分解规律形成干扰度指标,并分析不同天气组合对可靠性指标的影响。IEEE 30节点发输电系统的算例分析表明,考虑天气因素的元件可靠性参数模型能准确预测输电线路故障率,所提可靠性评估方法以客观数据(年气候天数)为基础,可以杜绝人为主观因素的影响,揭示了天气因素对系统可靠性的影响规律,评估结果更客观。     

考虑气象影响的电力系统运行可靠性评估

气象因素会对线路运行温度产生影响,而线路运行温度与线路的阻抗以及故障停运率等参数密切相关,现有研究在进行系统运行可靠性评估时未充分考虑气象因素对线路多参数的影响。为此,文中首先以气象相依的输电线路热平衡方程为基础,研究考虑气象因素的线路温度计算方法和气象条件相依的输电线路实时容量模型,在此基础上建立导线温度相依的线路阻抗参数模型和线路实时停运模型。然后,提出一种基于蒙特卡洛模拟的考虑气象因素的电力系统运行可靠性评估方法。最后,以IEEE 14和IEEE RTS96节点修改系统为例,分析气象因素对输电线路实时参数容量、温度、阻抗、故障率等以及电力系统运行可靠性指标的影响,算例结果验证了所提出的考虑气象因素的线路运行可靠性模型和系统运行可靠性评估方法的正确性。     

基于影响因素识别的架空输电线路可靠性管理系统和评估模型

构建了一种高压架空线路可靠性综合监测和管理系统的框架,介绍了线路故障主要影响因素识别的方法,提出了各主要影响因素的模糊分类判据,考虑了线路终端故障,最后建立了计及主要地理环境气象等7个主要影响因素的架空输电线路可靠性评估模型。算例结果表明,建立的模型能更加有效地预测不同输电线路的可靠性指标,为电网运行调度和设备维护部门评估电网安全指标、优化监测和检修计划提供了参考。     

考虑天气因素的输电网可靠性区间评估及其仿射算法

为了考虑故障率和天气因素的不确定性对电网可靠性评估的影响,在输电线路分段模型的基础上,引入区间概率用于可靠性参数不确定的元件停运率建模。采用状态枚举法和区间运算对IEEE-RBTS系统进行可靠性评估。针对区间运算结果过于保守的问题,引入仿射算法,有效缩减了计算结果的区间范围。计算结果表明,天气因素对输电网可靠性评估的影响不容忽视,区间数形式的可靠性指标可以反映不确定部分的大小,证明了该方法的合理性和有效性。     

考虑一二次耦合多重故障的电力系统风险评估

为了综合评估恶劣天气下输电线路故障与二次系统隐性故障导致的多重故障风险,提出了考虑一二次耦合多重故障的电力系统风险评估方法。首先,分析了气象灾害导致输电线路故障的特点,总结了一二次设备耦合多重故障的特点。其次,综合考虑输电线路及保护装置的失效概率,建立了一二次耦合多重故障模型。然后,应用拉丁超立方抽样实现初始故障集的快速生成,进而评估系统失负荷、节点电压越限、支路潮流越限等风险指标。最后,采用IEEE39节点系统对所提方法进行测试。研究结果表明：考虑一二次耦合的多重故障,系统面临的风险更为严重;使用拉丁超立方抽样,可兼顾不同气象分区内线路故障概率分布差异,提高计算效率;通过多维度风险指标排序,能够有效筛选灾害天气落区内影响电网风险的关键线路和母线,为电网风险防控和薄弱环节治理提供决策依据。     

基于联系数的输电系统可靠性评估

传统输电系统可靠性评估将可靠性数据作为确切值进行评估,但是由于客观条件的影响,部分可靠性数据是不确定的,这必然会导致评估不准确。在联系数理论和输电系统可靠性评估的基础上,提出了输电系统可靠性评估的新方法。该方法用联系数表示可靠性参数,通过联系数运算处理具有不确定性的可靠性参数,计算出具有确定项与不确定项的可靠性联系数指标。该方法可反映各原始参数不确定对可靠性指标的影响,能更好地评估系统可靠性的真实程度。通过分析IEEE-RBTS和IEEE-RTS79两个算例,表明了该方法的合理性和有效性。     

考虑线路介数和well-being风险贡献度的电网脆弱线路评估

输电线路脆弱性评估是电网脆弱性研究的重要内容,现有评价方法评价角度单一,且无法考虑天气因素的影响,缺乏实用性,为此,提出了一种评估输电线路脆弱性的新方法。基于加权介数模型,计算线路加权介数指标,基于well-being风险追踪模型,计算考虑元件敏感度的well-being风险贡献度指标。同时,结合两状态天气模型,研究了恶劣天气对线路脆弱性的影响。结合线路介数和well-being风险贡献度提出了兼顾系统网络结构和运行状态特性的综合脆弱性指标,并给出了输电线路脆弱性评估方法流程。最后对IEEE-RTS系统进行仿真,结果证明了所提指标和方法的合理性和实用性,该方法可以辨识出处于电网关键输电通道上的脆弱线路,为电网运行维护提供参考。     

计及气象因素的输电线路故障概率的实时评估模型

输电线路的实时故障概率的计算是进行电力系统在线风险评估以及实时可靠性计算的重要组成部分。为了计算输电线路的实时故障概率值,根据输电线路的绝缘子、导线、避雷器、杆塔、地线的在线监测数据,分别建立了各个监测量的量化模型,采用未确知有理数理论去确定每层的权重系数,并结合模糊评估法,建立了输电线路实时故障概率的层次评估模型。分析南方电网的故障统计数据,恶劣天气已经成为引起输电线路故障的重要因素。在考虑恶劣天气对输电线路故障概率影响的情况下,提出并建立了考虑输电线路在线监测数据和当前气象条件的输电线路故障概率的实时评估模型。实例分析表明了所提出的输电线实时故障概率评估模型的合理性和有效性。     

时空环境相依的电网故障模型及在电网可靠性 评估中的应用

传统的电网可靠性评估采用固定不变的元件年均故障率模型,难以适应电力系统短期风险评估需求。电网故障与灾害性天气具有较强的时间相关性,气象灾害具有明显的季节性特征,因此电网风险也具有时间波动性。在描述电网元件故障参数时,需要从原来的一维横向连续时间下的年均值模型,拓展到考虑历史同期(纵向)时间和导致故障的因素,特别是外部气象环境因素,以便更准确地描述时间及环境相依的电网故障率。在传统年均值模型的基础上建立了不同时间尺度、不同气象灾害类型下的元件故障模型,并依据此模型进行电网可靠性评估。按照该方法对西南某省级电网近3年内500 kV输电线路的故障数据进行了分析,对该电网的可靠性进行了评估。计算结果表明,不同时间段电网的可靠性指标与年均值相比具有较大差异,验证了时空环境相依的可靠性评估的必要性。     

考虑天气变化的可靠性评估模型与分析

电力系统可靠性评估的结果受天气变化的影响很大,可靠性评估的模型是所有问题研究的重点。文中建立了考虑两种天气状态时可靠性评估的数学模型,提出了在恶劣天气条件下元件能否维修两种情况下可靠性指标的分析方法,并给出了在这两种情况下计算可靠性原始参数的两组公式,对恶劣天气占不同比例时可靠性指标的误差进行了分析,结果显示系统可靠性指标受恶劣天气的影响极大。最后通过算例证明了文中模型的有效性,同时该模型还可用于研究如温度、湿度、强度等类似的环境变化对系统可靠性影响的分析,对电网规划和实际操作有一定的指导意义。     

基于联系数的配电系统可靠性不确定性评估

介绍了联系数的概念及其运算准则,在结合联系数运算和配电系统可靠性评估网络等值法的基础上,提出基于联系数的配电系统可靠性不确定性评估新方法.该方法用联系数表示原始参数和可靠性指标,通过联系数运算处理原始参数的不确定性,计算出具有确定项与不确定项的可靠性联系数指标.该方法与常规的可靠性评估方法相比,可反映各原始参数不确定性对可靠性指标的影响及不确定性情况,能更好地描述系统可靠性的真实程度;与区间分析法和未确知数法相比,该方法包含了前2种方法的所有特点,提供的信息量更大,更适合实际应用.算例表明了该方法的合理性和有效性.     

考虑雷电天气的大电力系统可靠性评估

雷电天气会导致输电线路故障率增加,对大电力系统可靠性评估有重要影响。针对不同雷电水平下的输电线路具有不同的故障率,依据地闪密度划分雷电水平区域,分区建立输电线路故障率模型,提出一种基于蒙特卡洛抽样原理,在考虑雷电天气下的大电力系统可靠性评估方法。该方法分别对雷电天气和输电线路进行蒙特卡洛抽样,确定雷电天气状态和输电线路状态,生成确定的系统状态,然后进行大电力系统可靠性评估。最后给出在考虑雷电天气下的大电力系统可靠性评估流程,并通过算例说明雷电天气对电力系统可靠性充裕度指标的影响。     

基于连接点的输电系统可靠性统计评价方法

为了能更全面地评价输电系统的可靠性水平,提出了基于连接点的可靠性统计评价方法,并给出了输电系统连接点的定义、确定方法以及基于连接点的输电系统可靠性评价指标体系和具体指标的统计计算公式。所提方法从输电系统用户角度出发,通过在系统连接点处采集停电信息并统计计算相关指标从而反映输电系统连续供电能力,考虑了系统短时停电,其趋势性指标能反映系统可靠性的变化趋势。实际算例进一步验证了所提方法的有效性及实用性,能够体现系统网架结构对可靠性的影响,从而比较不同系统之间可靠性的情况。     

2005年全国输变电设施和城市用户供电可靠性分析

通过对2005年全国220 kV及以上电压等级输变电设施、城市用户供电可靠性的可靠性指标的统计,对影响变压器、断路器、架空线路3类主要输变电设施可靠性的计划停运、非计划停运的主要因素及对影响用户供电可靠性的预安排停电、故障停电的主要影响因素进行分析与评估。特别是通过近几年的指标分析比较,提出影响可靠性因素的变化趋势,为未来几年提高输变电设施、供电用户可靠性提供了有益的依据。     

基于自适应阻抗继电器的风电T接线路纵联保护方案

风电的T型接入改变了系统拓扑和故障特性,导致继电保护整定与配合困难,传统距离保护应用于风电T接线路时存在适应问题。基于风电T接线路拓扑,分析了双保护方向对保护范围的影响,推导了测量阻抗表达式并提取了主要影响参数,指出风电的T型接入影响距离保护的动作性能;鉴于此,提出了基于自适应阻抗继电器的风电T接线路纵联保护方案。该方案实现了保护方向的唯一化,且保护动作区域能够根据过渡电阻、三端电源电势幅值比、相位差和风电电源等效序阻抗的变化进行自适应调整,提高了保护的可靠性和灵敏性。同时给出了自适应整定阻抗的具体计算方法,一定程度上降低了保护对通信系统的要求。仿真结果验证了所提保护方案的正确性和有效性。     

交直流混合输电系统可靠性指标的灵敏度分析

针对电力系统可靠性原始参数的变化,根据原始参数对电力系统可靠性的影响程度不同,提出了可靠性原始参数的关键重要度的概念及其确定方法.这种算法在分析元件故障率和修复率对其可靠性原始参数的灵敏度的基础上,进行系统可靠性指标对元件可靠性原始参数的灵敏度分析,从而推导出确定原始参数的关键重要度的计算公式.通过获得元件可靠性原始参数的关键重要度信息,快捷、有效地确定系统的薄弱环节,并确定系统的增强性措施以进行可靠性优化.利用提出的算法对500kV交直流混合输电系统进行了分析,结果验证了算法的实用性和有效性.