采用模糊理论的覆冰灾害风险评估

为评估覆冰灾害对电网可能的风险,建立一个基于气象信息的电网冰灾风险评估模型。首先利用模糊理论建立基于气象信息的线路覆冰厚度预测模型,给出模糊推理系统各项参数具体的确定过程。其次分析风力载荷,冰力载荷对线路失效率影响,讨论融冰装置的投入情况与线路覆冰厚度关系,同时确定冰灾对线路修复时间的影响。最后给定风险指标,综合上述内容建立电网冰灾风险评估模型。算例仿真结果表明,覆冰厚度预测值与实际值的误差小于4 mm,覆冰厚度预测模型可行且有效;冰灾风险评估模型综合考虑了多因素对电网冰灾风险的影响,论证融冰机等措施的实行能极好降低冰灾风险,并通过分析风险损失费用,确定最优初始融冰厚度。     

基于时变结构可靠性理论的覆冰电网风险调度

冰雪灾害会严重影响电力系统的安全稳定运行。对降低覆冰期间电网的运行风险,研究覆冰线路的失效率建模与覆冰电网的调度方法有着重要的意义。在详细阐明应用静态结构可靠性理论进行覆冰线路时变失效率建模局限性的基础上,建立了基于时变结构可靠性理论的覆冰线路时变失效率模型,并研究了基于N-k场景筛选的覆冰电网风险调度方法。以IEEE RTS-79系统为例进行仿真研究,验证了所提模型与方法的有效性,分析了风险系数对调度结果的影响。仿真结果表明:静态结构可靠性与时变可靠性理论计算的覆冰线路可靠度存在较大差别;传统N-1预想故障调度方法风险较大;所提覆冰电网风险调度方法可以通过变更风险系数的取值,有效实现经济与风险的协调。     

基于时变结构可靠性理论的覆冰电网风险调度EI北大核心CSCD

冰雪灾害会严重影响电力系统的安全稳定运行。对降低覆冰期间电网的运行风险,研究覆冰线路的失效率建模与覆冰电网的调度方法有着重要的意义。在详细阐明应用静态结构可靠性理论进行覆冰线路时变失效率建模局限性的基础上,建立了基于时变结构可靠性理论的覆冰线路时变失效率模型,并研究了基于N-k场景筛选的覆冰电网风险调度方法。以IEEE RTS-79系统为例进行仿真研究,验证了所提模型与方法的有效性,分析了风险系数对调度结果的影响。仿真结果表明:静态结构可靠性与时变可靠性理论计算的覆冰线路可靠度存在较大差别;传统N-1预想故障调度方法风险较大;所提覆冰电网风险调度方法可以通过变更风险系数的取值,有效实现经济与风险的协调。     

电力线路覆冰机理及融冰技术研究综述

近年来,电网覆冰事故频发,给电网安全运行带来严重威胁。详细阐述线路覆冰的形成机理、影响因素,为覆冰模型研究及预测、防冰方法提供参考。综述覆冰线路的融冰技术,给出各融冰方法目前适用的电压等级,从安全性、经济性、可操作性等方面进行了综合评价,得出在针对覆冰输电线路的各种融冰方法中,不存在同时满足安全性高、费用低,且可操作性强的融冰技术的结论。结合融冰原理及工程实际,为更好达到融冰效果及节能考虑,应更加重视融冰电流与融冰时间的仿真计算及试验研究。提出在今后的覆冰研究工作中,应把覆冰前的预测工作、覆冰后的融冰除冰工作放到核心位置,从覆冰机理与模型、覆冰监测与预警、防冰等各方面进行深入研究,不断提高电网抗冰减灾能力。     

考虑连锁故障的覆冰灾害下输电线路脆弱性分析模型北大核心CSCD

虽然电网鲁棒性日益增强,但部分输电线路经过区域极易遭受覆冰灾害,导致该地区发生一次故障的概率大幅增加,而一次故障将会导致电网发生二次连锁故障。针对此问题,文中首先通过蒙特卡洛法判断覆冰灾害引发的输电线路一次故障脆弱性,然后通过自组织临界理论判断由一次故障引发的输电线路二次连锁故障脆弱性,从而建立综合考虑覆冰灾害和电网物理特性的输电线路脆弱性分析模型,以潜在事故链的形式展现了电网覆冰灾害下的故障演化进程,为运维人员甄别覆冰灾害下区域电网的输电线路薄弱环节提供重要决策依据。最后通过对IEEE-39节点电力系统实例进行仿真与分析,验证了所提出模型的可行性。     

基于安全裕度的输电线路覆冰预测方法研究

针对输电线路覆冰灾害事故预测方法的不足,提出基于安全裕度的策略对输电线路的覆冰情况进行预测。通过对覆冰线路模型各种运行工况下的结构失效率数值计算数据的回归分析,得到杆塔的失效评定曲线图,并对其进行预测分析。选取华中某500 kV输电线路中薄弱的杆塔作为研究对象。建立3塔2线输电线路的有限元模型,在覆冰荷载和风荷载不同组合下进行力学仿真计算,对结果数据的回归分析验证了该方法的正确性。本文方法可为准确预测线路覆冰事故、制定防覆冰改造方案提供依据。     

基于灰色支持向量机的输电线路覆冰厚度预测模型

为了降低输电线路覆冰事故对电网安全造成的严重影响,对输电线路覆冰厚度进行预测将能够有效地指导电网抗冰工作。提出了基于灰色支持向量机的输电线路覆冰厚度短期预测模型,分析了样本中脏数据的剔除及数据预处理方法,通过模型预测值与实测数据的对比验证了该模型的准确性和适用性,根据模型预测的线路最大覆冰厚度值对现场观冰、冰情预警以及开展交直流融冰提供策略指导。将该模型与传统的支持向量机和广义回归神经网络覆冰预测模型进行了对比,结果表明,该模型平均误差为0.325 mm,平均绝对百分误差仅为2.61%,适用于输电线路覆冰厚度短期预测。在易覆冰地区,应用该预测模型能够更好地指导输电线路抗冰工作。     

一种基于长短期记忆网络的线路覆冰预测模型研究

输电线路覆冰灾害易引发危害电网安全运行的事故,对输电线路覆冰情况进行短期预测十分必要。提出了一种基于结合气象因素和导线覆冰量的时间序列模型预测法,建立一个由5个气象要素和一个导线覆冰量数据组成的数据集,采用长短期记忆网络算法训练预测模型,利用线路实际运行数据对模型进行优化和评估。实验结果表明,所提方法可准确、有效地实现线路覆冰发展情况的预测,预测误差仅4.2%。     

输电线路超短期覆冰厚度精准预测模型研究

冬季架空输电线路覆冰是导致输电线路发生冰雪灾害的直接原因,在线实时融冰是预防冰雪灾害的有效措施。对于冻雨致冰厚度的精准预测,是实施最优融冰方案的前提。设计了模拟导线监测系统和现场微气象系统,以模拟导线监测数据和微气象站技术,结合冻雨覆冰理论计算空气中前期液态水含量。基于灰色系统理论,应用GM(1,1)模型,预测空气中超短期液态水含量、风速、降雨量。在此基础上,根据所预测液态水含量、风速、降雨量计算覆冰增长速度。综合多种实际监测数据,建立覆冰数据仿真模型。     

考虑覆冰灾害的特高压电网差异化经济性评估

覆冰灾害对特高压电网经济性有重要影响,鉴于不同输电线路受覆冰影响不同,建立了考虑覆冰灾害的特高压电网差异化经济性评估模型。该模型基于全寿命周期成本理论和差异化理论,从成本和收益两个方面出发,构建差异化全寿命周期成本效益评估指标体系。采用对比评估方法评估差异化方案和常规方案的经济性,为特高压电网规划与建设提供理论依据。最后,通过算例分析验证了评估方法的有效性和合理性。     

基于偏互信息法与支持向量机的覆冰闪络故障预警

输电线路覆冰闪络跳闸故障是引起电网故障的重要原因之一。现有的覆冰闪络研究主要集中在绝缘子覆冰闪络电压的模型研究。一方面,闪络电压模型不能全面反映所有因素综合作用下的绝缘子闪络电压;另一方面,数据采集的误差使现有覆冰闪络电压模型的研究成果难以在覆冰闪络故障预警中直接应用。考虑到数据挖掘技术的发展,基于偏互信息法和支持向量机对覆冰闪络故障进行预警。首先,采用偏互信息法筛选出关键的因素作为输入变量。然后,建立覆冰闪络预警的支持向量机模型,对样本数据进行训练和预测。仿真结果表明,基于偏互信息法与支持向量机的覆冰闪络故障预警方法能够较为有效地预测覆冰闪络,为实际电网的覆冰闪络防御提供了参考。     

输电线路冰区分布图绘制关键技术

输电线路冰区等级的科学合理划分对电网的安全稳定运行起着举足轻重的作用。在分析国内外输电线路冰区分布图绘制现状的基础上,讨论了输电线路冰区分布图绘制技术及其涉及的覆冰观测方法、覆冰冰厚数值模拟、数理统计模型、冰区划分标准、微地形与微气象处理方式、运行经验订正等方面的技术现状。针对当前冰区分布图绘制存在的问题与我国电网建设的规划,给出了冰区分布图绘制关键技术的发展趋势。     

均匀覆冰时重冰区110 kV直线塔关键构件的受力分析

高压输电线路覆冰导致倒塔、断线等事故严重影响电网的安全可靠运行,目前国内外对110 kV酒杯型直线塔在覆冰作用下的受力研究较少。以韶关重冰区110 kV输电线路为例,基于有限元分析建立了1:1比例的输电塔仿真模型,分析酒杯型直线塔在均匀覆冰时的力学规律。以30种风速和覆冰组合对酒杯型直线塔进行仿真,并根据节点位移和轴向应力大小分布得出杆塔的薄弱部位、节点位移与轴向应力随外界荷载的变化规律和杆塔失效判据曲线;最后,基于仿真结果和在线监测模型,提出了一种计算关键构件轴向应力和节点位移的方法。由仿真结果得到关键构件处节点位移和轴向应力的拟合式,并根据杆塔的失效判据将杆塔安全状态划分为安全、预警和危险来评估杆塔所受荷载程度;利用仿真结果、在线监测模型和在线监测数据能得出关键构件的轴向应力和节点位移。     

2005年湖南电网冰灾事故及其应对措施研究

介绍了2005年春节前后湖南电网的冰灾情况及现场取样数据,结合湖南的地形特点分析了湖南易形成雨雪冰冻天气的原因及其特点,对220kV、500kV线路发生倒塔断线的区段(点)进行了微地形特征统计分析和倒塔原因分析,根据"避、抗、融、改、防"五字综合技术措施提出了已建线路和新建线路防冰灾事故的应对措施,同时指出为及时掌握电线的结冰情况应积极开展红外仪观测系统和远程信息传输系统的研究.     

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。     

电网冰区分级方法研究

电网冰区等级划分是电网建设的重要环节之一。电网冰区等级划分过低,有可能导致输电线路无法抵御覆冰危害,造成断线甚至倒塔等现象;冰区等级划分过高,会造成线路建设、运维及改造成本升高,导致资源的浪费。为了科学合理地划分电网冰区等级,讨论了5种电网冰区分级方法,包括经验调查法、覆冰数据法、CRREL模型法、气象参量回归法、局地地形-气象影响覆冰等级模型法,以及各种方法的分级步骤和使用特点。     

基于星地融合的输电线路覆冰预警优化方法研究

输电线路覆冰预测对保障电网安全具有重要意义,随着气象条件日趋复杂,为了提升输电线路覆冰预测的准确性和及时性,依托现有的覆冰预测模型,提出了一种基于卫星气象和地面气象站点数据的星地融合气象要素反演方法。对覆冰预测模型中核心气象输入参数(如温度、降水、风速)预报精度进行优化提升,进而提高复杂气象条件下输电线路覆冰预警精度。以浙江某输电线路为实验区,实验结果表明文中方法对温度和降水的预报效果提升较为明显,提前72 h输电线路覆冰预报的准确度相对于24 h预报准确度没有明显的下降,对于24 h~72 h的覆冰预测预警有较好的指导意义。     

计及风光出力时变相关特性的输电可靠性裕度评估

风-光并网背景下,为准确评估风-光相关性出力及系统输电可靠性裕度(transmission reliability margin,TRM),提出了一种计及风-光出力时变相关特性的TRM评估方法。首先,计及风-光出力存在的时变相关特性和季节特性,提出了基于时变Copula函数的风-光24 h联合出力场景生成方法,所生成的场景为准确评估TRM提供基础。然后,在考虑TRM时间尺度特性的同时,引入GlueVaR度量系统存在的传输能力缺额风险,进而构建了区分决策者不同风险偏好的TRM期望净收益模型。最后,以风-光场景集为基础,利用序贯蒙特卡洛模拟方法生成系统时序运行场景集,结合IEEE-RTS系统利用优化算法求解模型。与以往方法相比,所提评估方法不仅提高了风-光出力场景生成的精度,而且保障了系统的可靠经济运行,实现了TRM的差异化评估。     

基于输电网扩展规划的OPA模型

针对已有利用直流潮流模拟连锁故障的OPA模型在慢动态过程中模拟线路升级方式的不足,提出一种基于输电网扩展规划的OPA停电模型。该模型不仅在模拟过程中考虑了通过增加传输容量升级线路,而且采用了输电网扩展规划方法新建线路实现电网升级,使慢动态模拟过程更加符合实际电力系统演化过程。用蒙特卡洛抽样方法获取快动态周期内每回线路的...