基于图模型的架空输电线路山火风险等级预测模型

山火灾害易诱发架空输电线路跳闸事故,严重危害电网的正常稳定运行。为降低山火灾害对电网运行的影响,提高架空输电线路山火防治水平,本文提出了一种基于图模型的架空输电线路山火风险等级预测模型。该模型首先在森林火险气象指数的基础上,综合考虑地表燃烧因子和历史火情因子的影响,构建了输电线路山火风险等级评估指标体系;然后结合专家评分采用图模型和最优理论降低赋权中的主观随意性,确定了各因子权重系数,并利用3 km×3 km分辨率的降水预报数据对山火风险等级进行修正,实现了输电线路山火风险等级预测;最后以南方电网山火高发期卫星监测热点分布情况,验证了所提方法的准确性。该方法目前已成功应用于南方电网山火监测预警中心,可指导输电运维人员提前巡查重点隐患线路,降低架空输电线路山火跳闸风险,提高电网安全稳定性能。     

基于火焰燃烧模型的输电线路山火跳闸风险分布评估

输电线路常跨越植被茂密的林区和人类活动频繁的农田等区域,极易发生山火,严重影响电网的安全稳定运行。为开展差异化的防山火措施,该文提出一种基于火焰燃烧模型的输电线路山火跳闸风险分布评估方法。首先选取人为因素、线路下垫面因素、气象和地形因素四大类数据构建输电走廊的山火发生风险评估模式,基于贝叶斯原理计算山火发生概率;然后估算山火条件下的火焰高度等火焰燃烧参数,考虑不同火焰燃烧情况下间隙绝缘的下降程度,计算线路绝缘击穿风险;最后结合山火发生风险概率和线路绝缘击穿风险,综合评估输电线路山火跳闸风险。基于输电线路山火跳闸风险值,可将电网线路的山火跳闸风险进行风险等级划分,并绘制输电线路山火跳闸风险分布图,明确线路山火防治重要区段。     

基于BP神经网络的输电线路山火风险评估模型

近年来,输电线路因山火引起的跳闸停电事故越来越多,严重影响了电网的安全稳定,山火风险防控俨然已成为电网防灾减灾的重要研究课题。考虑到输电线路山火风险的影响因素多而复杂,提出了一种基于BP神经网络的山火风险评估模型。通过研究分析220 kV及以上输电线路山火灾害高发的实际情况,确定山火主要影响因子作为模型的输入,将山火风险等级作为模型的输出,利用Matlab建立基于BP神经网络的山火风险评估模型。实验结果表明该模型能有效地预测山火风险,对及时发布预警消息具有重要意义。     

改进物元模型在继电保护状态评估中的应用

为提高继电保护状态检修机制下状态评估能力,提出一种基于物元模型的继电保护状态可拓评估方法。基于可拓学物元理论,建立了继电保护状态评估的物元模型;综合改进层次分析法和熵权法各自优点,组合赋权确定指标权重值;定义新的可拓学关联函数,定量计算保护状态与各给定状态等级的关联度,按最大关联度值确定待评装置状态等级。算例分析分别从结果客观性、区分精度与模糊综合评价方法等方面进行了比较,验证了所提方法的有效性和合理性。     

输电线路山火故障风险评估模型及评估方法研究

输电线路山火故障与输电线路运行时的气象条件、人为因素等密切相关,近年来输电线路山火故障逐年增加。建立了输电线路山火故障跳闸风险评估模型,该模型包括输电线路走廊山火发生概率模型和山火条件下输电线路故障模型两部分。应用该模型,可以根据宏观气象条件预测山火引起的输电线路故障概率。可以在山火发生后,根据山火的蔓延模型预测输电线路山火故障风险随时间的变化情况。可以根据输电走廊及其附近的植被情况,计算火源点与输电线路山火故障风险之间的关系,并制定输电线路山火故障等级分布图。研究成果可用于制定输电线路山火故障预案和防灾减灾措施。     

输电线路差异化防山火技术与策略

针对输电线路山火灾害点多面广、引发故障影响因素多、对电网的安全稳定运行构成严重威胁的难题,分析了人为用火习俗、气象条件、植被类型等因素对山火分布的作用,阐述了地形参数、线路本体参数和山火形态等因素对输电线路山火跳闸的影响,分析了输电线路山火灾害脆弱性的差异。在此基础上,结合输电线路山火跳闸恢复时间,提出了1种定量化、精细化的输电线路山火灾害风险指标及计算方法。然后,从输电线路山火灾害防御与处置这2个方面分析了输电线路防山火措施的有效性与的适应性。研究结果表明:开展的逐基杆塔线路区段的输电线路山火灾害风险计算,揭示了输电线路山火跳闸风险差异特征;以某省电网1条±500 k V电压等级的直流输电线路为实例计算分析的输电线路1 300号—1 577号线路区段的山火跳闸风险,充分反映了输电线路山火灾害的分布规律及线路山火灾害的容灾抗灾能力;对计算得到的4个重点防山火线路区段采取了线下植被置换、配置灭火装备、安装分布式山火监测装置等有针对性的防治措施,验证了所提差异化防山火风险评价方法和指标的适用性和优势。所开展的输电线路差异化防山火技术研究,可为线路设计、运行维护等提供"有的放矢"的精细化信息指导。     

基于改进云模型和Eclat算法的输电线路极端灾害风险评估

针对当前用于输电线路风险评估的云模型中量化等级依靠人为主观划分的不足,提出一种基于改进云模型和Eclat算法的输电线路极端灾害风险评估方法。首先,基于灾害特征信息选取灾害特征因子和典型极端灾害技术要素;通过FCM算法获取一维数据聚类中心,将聚类中心与传统主观云模型数字特征进行结合得到改进后的组合标准云;考虑灾害造成的停运时间、输电线路抗灾能力以及灾害风险的累积效应对数据进行动态修正后,在标准云中进行量化等级划分;最后,应用Eclat算法挖掘量化后的灾害特征因子与风险技术要素间的关联规则,得到风险评估预测模型。实例结果表明,改进后的模型正确率得到提高,获取到的关联规则能够对线路灾害风险进行预测评估。     

基于大数据的输电线路通道智能风险预控技术研究

近年来,输电线路环境变化引起的电网事故越来越多,对电网安全和稳定造成严重影响。考虑到输电线路山火风险的影响因素多而复杂,提出输电线路通道的山火风险评估模型,根据气象数据的统计分析,确定不同火险气象等级下山火发生的概率,结合发生山火时空气间隙被击穿的概率计算模型,建立了具有时空分布特征的山火输电通道风险评估模型。通过算例验证了模型的有效性,实验结果表明,该模型能够有效预测输电通道山火风险,所做研究工作为我国输电通道智能风险管控提供了参考和借鉴。     

基于山火时空特征的林区输电通道风险评估

穿过林区的供电线路所处地理环境复杂,输电通道山火灾害频发。为研究山火条件下林区输电通道风险评估问题,对四川省凉山州地区某重要负荷的两条输电通道所经过的多个地区的气象数据按时间顺序进行统计。利用森林火险气象等级计算山火发生概率,利用长空气间隙击穿理论计算山火条件下输电线路故障概率,进而建立了具有时空分布特征的山火条件下输电通道风险评估模型,并用算例验证了所提方法的有效性。还对一条输电通道故障,潮流转移至另一条输电通道后的线路运行情况进行了分析,并根据结果提出了相应的降风险措施。     

基于层次分析法的输电线路防山火预警评估模型

山火灾害是威胁电网安全稳定运行的重要因素之一。为了有效地预防山火灾害,提出了基于层次分析法的输电线路防山火预警评估模型。以输电线路历史故障、实时监测数据和气象预报信息三个方面风险因子,构建层次结构,结合贵州电网运维数据及专家经验,构造判断矩阵,进行可行性判断,并得到各因子相对权值及整体权值,结合专家系统给出的扣分表,计算实际扣分值,从而对输电线路山火风险进行评估,并给出了防治山火跳闸事故的建议措施,提高了山火防治效率和电网安全稳定性。     

基于物元模型的风光电源规划风险评价

在电源规划设计中,为给工程投资决策者提供可靠的风险评价决策,针对风光电源规划风险建立风险评价指标体系。提出了基于物元模型的风光电源规划风险评价,该模型利用层次分析法得到主观权值,再利用熵权法对主观权值进行修正,较好地将专家经验与定量计算相结合,合理地处理了不确定性和专家判断的模糊性;利用可拓集理论的关联度函数可以将定性指标定量化,方便计算。最后通过电源规划实例进行验证分析,结果表明该模型正确可行。     

基于组合权重物元可拓模型的电网规划风险评价

如何处理风险指标权重是电网规划风险评价方法要解决的问题。针对电网规划风险建立风险评价指标体系,基于物元模型和可拓集理论的电网规划风险评价模型,提出组合权重模式:首先用层次分析法得到主观权值,然后用熵权法对主观权值进行修正,恰当地处理了不确定性和专家判断的模糊性。最后通过电网规划实例进行分析,验证了组合权重的合理性。     

基于群组序物元可拓方法的电力经济与安全运行评价模型

电力工业经济与安全运行是地区社会经济发展的关键性基础支撑,为了能够准确评估电力在地区社会经济发展过程中提供的支撑力度及运行风险,引入了群组序物元可拓方法,对运行过程中关键指标构成的电力经济与安全运行评价模型进行综合电力评价,给出区域社会经济发展过程中电力经济与安全运行风险,并评估偏向相邻风险的程度,做到风险的提前预警或规避。首先,基于对地区电力经济与安全运行的关键指标的理解,构建了电力经济与安全运行评价模型。随后,结合实际现状,基于基础序关系法,采用群组序关系法进行各指标间权重的综合设定。此外,采用信息整合性强、兼顾主客观因素的物元可拓改进模型进行地区电力经济与安全运行风险的评估与识别。最后,通过实例分析,得出该指标体系及方法能够有效地衡量地区电网经济与安全运行的风险,将各指标实测值设为变量,对待评物元进行敏感性分析,该文结果可为地区经济发展提供基础建设方面的指导。     

基于物元模型的电力变压器全寿命周期成本风险评价

对电力变压器全寿命周期成本建模中的风险因素进行评估,是提高全寿命周期成本管理科学性的重要手段。针对影响变压器全寿命周期成本的风险因素,建立了变压器全寿命周期成本风险指标体系,引入物元模型和可拓分析理论,将定性指标定量化,提出了变压器全寿命周期成本风险评价物元模型。结合实例,将变压器全寿命周期成本管理时的不确定因素量化,构建了全寿命周期成本风险评估体系,应用物元模型评定变压器成本风险隶属等级,同时得到影响变压器全寿命周期成本管理的关键风险因素,供在实际应用中针对各种风险因素提出相应管控策略参考。     

基于电能替代的园区综合能源规划评价方法

针对综合能源园区多能耦合的特点,对其建设效果的影响因素进行分析,考虑电能替代工作的积极影响,以社会效益、能源利用效率、可靠性、经济性和环保性为准则构建综合评价指标体系和指标量化计算模型,并介绍指标计算方法。提出了一种采用组合赋权法优化物元可拓模型的综合评价方法,该方法采用基于“权重偏差向量最小”的组合赋权法集成主、客观权重,并将求得的期望组合权重用于物元可拓模型以求解园区建设方案评定等级。通过算例分析验证评价模型和方法的科学性和合理性,并证明电能替代设备对园区建设效果的推进作用。     

Risk assessment of urban network planning in china based on the matter-element model and extension analysis

The practice of urban power network planning in China is facing more and more complex risks. The nature of the risks themselves is unclear and uncertain. In order to ensure that urban power networks are planned in a scientific manner, a reasonable risk assessment needs to be performed. Based on extension analysis and the matter-element extension theory, a model of risk evaluation designed to be applied to urban power network planning is put forward in this paper. This model has the advantage that it conveniently quantifies the qualitative indices. At the same time, it also overcomes the main limitation of the matter-element method, namely, that if the risk index exceeds the risk grading standard, it can not be calculated using the correlation function. Finally, taking a specific urban power network as an example, the empirical analysis results show that this model is credible and practical.     

基于关联规则挖掘与组合赋权-云模型的电网二次设备运行状态风险评估

针对当前电网二次设备周期性检修效率低、评估结果过于依赖专家主观经验的问题,提出一种基于关联规则挖掘与组合赋权-云模型的二次设备运行状态风险评估方法。首先,基于Apriori关联规则挖掘算法筛选评估指标,构建二次设备运行状态风险评估指标体系。其次,采用属性层次分析法和反熵权法分别计算评估指标的主、客观权重,并基于合作博弈模型得到组合权重。最后,以云理论为基础构建基于云模型的二次设备风险评估模型。实例分析表明该方法简单易行,提高了评估结果的科学性与准确性,辅助电网二次设备运维人员制定科学合理的检修决策。     

湖南电网山火告警风险及故障时间间隔分布规律

输电线路故障规律的研究对电网的运行维护具有重要的实际意义。首先,利用湖南电网输电线路山火广域监测数据和输电线路故障数据,对输电线路山火告警风险和输电线路故障的时间丛集性特征开展了研究,发现了输电线路山火告警风险的"日告警数—频率"满足幂律关系,验证了包含所有触发因素的输电线路故障"时间间隔—频率"累积概率分布满足指数关系。然后,基于Fano因子和Allan因子发现了输电线路故障时间序列具有自相似性,分析并获得了山火、雷击、冰灾等不同故障原因的输电线路故障"时间间隔—频率"累积概率分布满足分段幂律关系,确定了输电线路故障存在两个时间尺度的动力学过程。最后,得到的研究成果可为输电线路山火告警风险和输电线路故障的预测预报提供理论依据。     

基于组合权重及改进可拓原理的电力变压器部件 风险等级评估

电力变压器在全寿命周期质量管控过程中,通常会因为重点不明,导致不必要的人力物力的浪费。文章在统计分析的基础上,把电力变压器划分了七个部件,建立比较完善的风险等级评价体系。通过引入组合权重及改进可拓物元评估法,将风险等级评估与定量分析结合起来,减少了人为主观因素的影响,合理的解决了评估过程的不确定性及模糊性,同时改善了传统可拓理论依靠最大隶属度原则导致结果不准确的缺陷。所得结果,对全寿命周期电力变压器质量管控有一定的指导意义。