输电系统N-k故障运行风险分析

随着电网的发展与扩大,N-k故障日益成为造成大规模停电事故的主要原因之一。为研究电网中N-k故障的风险,首先建立考虑多种因素的输电线路可靠性模型和考虑隐性故障的保护系统运行可靠性模型;然后针对传统的系统可靠性评估方法的不足,提出了考虑N-k故障的输电系统风险评估方法,实现系统实时运行情况有效地计算出N-k故障的路径;基于保护元件的隐性故障分析,结合风险理论,建立符合市场要求下的输电系统N-k故障运行风险模型,该模型能有效地结合电网的运行安全性和经济性。最后基于IEEE-RTS79可靠性测试系统进行算例仿真,结果表明,保护配置的方案、输电线率所处运行环境和线路容量都会对N-k故障风险产生相应的影响,基于可靠性理论可以很好地评估输电系统N-k故障运行风险。     

电网雷害风险评估技术研究

输电线路雷击闪络率是评估电网雷击系统风险的基本指标,此外还需考虑雷击重合闸成功率、手动强送成功率、线路运行时间、线路重要性等级、供电可靠性指标和设备损害指标等重要因素。为有效评估电网雷击系统风险,提出了包含电网面向输电线路全层级对象的整体评估方法,该方法基于改进层次分析法建立电网雷害风险评估模型;此模型能针对影响电网雷...     

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。     

基于模糊专家系统的输电线路非解析可靠性模型

输电线路故障被认为是致使电网连锁故障发展的主要因素,因此,考虑系统运行状况及线路运行环境评估输电线路的可靠性水平,是准确评估电力系统运行可靠性的基础。通过计算p-值对影响线路故障率的因素进行重要度排序,并筛选出了重要因素。在此基础上,建立基于模糊专家系统的线路非解析可靠性模型。该模型结合专家的知识和经验选择合适的模糊集、隶属度函数和模糊规则,考虑各影响因素对线路故障率的综合影响,弥补了历史数据不完善带来的缺陷。通过IEEE RTS算例,分析不同天气和系统状态下,线路故障率的变化情况。计算结果表明,线路非解析可靠性模型能够正确反映天气状况和系统状态的变化,为评估线路运行风险和电力系统运行可靠性提供了基础。     

基于层次分析法的架空输电线路状态评估

正提出基于输电线路监测的状态量和数据量,运用层次分析法及模糊综合评判,建立架空输电线路状态运行评估模型,为输电线路的高效智能运行提供支持。该评估方法能够较为准确地评估输电线路的运行状态,有效降低电网运行风险。     

冰灾天气下架空线路倒塔断线风险评估

架空线路大规模倒塔断线故障是冰灾天气下电网基础设施受损的主要方面,对其进行可靠性建模与风险评估是制定电网除冰策略、布置电网安全防御系统的重要依据.针对冰灾天气下架空线路的群发性倒塔断线问题,建立了架空线路冰风荷载停运风险的可靠性模型.根据冰灾天气下外部气象信息的恶劣程度,评估电网运行可靠性,及时给出电网的运行风险测度与倒塔断线的经济损失.     

含风电场的发输电系统可靠性评估

基于序贯蒙特卡罗仿真方法,建立含风电场的发输电系统充裕度评估模型。计及输电线路故障和输电线路有功限制,建立考虑风向、尾流效应以及地形因素影响的风电场内各台机组捕获风速计算模型,并提出了新的关于风电场接入系统的可靠性指标。利用Matlab7编写了相应程序,对引入该模型的IEEE-RTS79系统进行可靠性评估。通过对比不同的接入方案,充分评估大规模风电场对发输电系统可靠性的影响。     

试析架空输电线路运行的安全管理与控制

架空输电线路的安全运行直接影响着电网供电的安全性与可靠性,其在运行过程中受到各类外界因素的影响和环境的干扰,因此如何提高架空输电线路日常的运行维护及管控十分重要。本文阐述了线路安全管理中应注意的问题和常见的引发设备故障的因素,并提出了相应的措施与对策。     

计及气候因素的大电力系统可靠性评估

研究了电网可靠性评估中计及气候条件因素的问题。针对不同气候条件下的输电线路元件，建立其可靠性模型，采用Monte Carlo方法对气候区域和输电线路进行抽样，确定区域气候状态和输电元件状态。可以处理输电网络或某一输电线路在同一时刻可能处在不同气候条件下的情况。最后介绍了计及气候条件因素的电网可靠性评估程序编制，给出了程序流程图，并通过算例比较计及气候条件与否对可靠性充裕度指标的影响。     

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,现有文献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,首先以气象相依的输电线路热平衡方程为基础,研究了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,在此基础上建立了导线温度相依的线路阻抗参数模型和线路实时停运模型。其次,提出了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修改系统为例,分析了气象因素对容量、温度、阻抗、故障率等输电线路实时参数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。     

基于级联全桥型直流断路器的直流配电网自适应重合闸方案

柔性直流配电网是配电系统的重要发展方向,可以采用电缆和架空线2种方式组网。鉴于架空线路瞬时性故障多发的特点,基于架空线的柔性直流配电网应配备有效的自适应重合闸方案,以提高供电可靠性。为实现这一目标,从断路器线路端电压与电流的相位差异特征出发,提出一种基于级联全桥型直流断路器控制的自适应重合闸方案。首先,通过断路器转移支路的主动控制产生一定频率的故障检测电压;进而,根据断路器线路端电压电流在对应频率下相位特征的差异,区分瞬时性和永久性故障,并进一步分析了过渡电阻等因素的影响;最后,利用PSCAD/EMTDC仿真平台搭建了柔性直流配电网模型,验证了所提自适应重合闸方案的可行性和有效性。     

基于小波多尺度分析的输电线路直击雷暂态识别

研究和识别输电线路直击雷的暂态特征对研制基于暂态量的保护及提高其可靠性都具有十分重要的意义。该文首先从保护的角度对输电线路各类直击雷的特点进行深入的研究分析；通过小波变换对输电线路直击雷、短路故障等暂态信号的多分辨率分析，发现其暂态电流附加分量的能量分布特点反映了对应暂态过程的内在特征，可用以构成判据实现输电线路非故障性雷击暂态的准确、可靠识别，从而大大提高保护的抗雷电干扰能力。大量EMTP仿真计算验证了所提方法是正确、有效的。     

架空输电线路的故障模式及相关故障树分析

架空输电线路是电力系统中的重要部分,由于自然环境、外力破坏、生产质量以及人为因素等造成了架空输电线路等的大量故障情况,给电网的安全稳定运行带来了巨大隐患。采用故障模式及影响分析方法,详尽分析了架空输电线路的结构组成与故障情况,得出了其故障模式分析表;在故障模式分析表的基础上建立了基于故障模式分析的架空输电线路故障树分析模型。     

基于短期振动测量数据的线路振动状态评估方法

为准确掌握线路的振动状态、保证线路运行安全,需要对新建关键线路或老旧线路的振动状态和疲劳寿命进行评估。评估的主要手段是短期内现场测量导线的振动大小,并将其作为评估线路振动寿命的依据。由于线路全年气象条件差异较大,如果不加推导和分析,直接采用短期振动数据进行评估将有较大误差。文章提出了一种基于短期测量数据评估线路全年振动状态和寿命的方法,从气象影响线路振动的主要因素出发,根据导线的状态方程分析导线因张力变化对导线自阻尼特性的影响,并采用功率平衡法计算出振动水平的变化,得到了不同气象条件下的振动寿命。采用该评估方法对某工程实例进行分析,结果表明该方法能有效解决用短期测量数据评估线路全年寿命的问题。     

俄罗斯《6～1150kV电网雷电和内过电压防护导则》中110～1150kV架空线路防雷保护介绍

介绍了俄罗斯统一电力系统1999年制订的《6—1150kV电网雷电和内过电压防护导则》关于110—1150kV架空线路防雷保护部分中的新内容和新观点：(1)在防雷保护计算中增加了用第1脉冲和后续脉冲雷电流幅值和陡度多数；(2)架空线路绝缘子串中个数选择增加了“为了保证线路绝缘25年不检修的运行周期，实施在绝缘子串中增加绝缘子个数”的条款；(3)架空线路允许雷击跳闸次数的选择依据是线路断路器操作资源准则；(4)分析架空线路运行耐雷指标时指出：①110-220kV架空线路雷击跳闸主要起因是反击闪络；②330kv架空线路雷击跳闸主要起因大致反击闪络和绕击闪络各一半；③500-750kV架空线路雷击跳闸主要起因是绕击闪络：④提高115kV架空线路耐雷性要靠使用负保护角避雷线的直线杆塔和耐张转角杆塔：⑤提高架空线路不间断供电可靠性的后备措施是自动重合闸。     

基于关联规则和证据理论的输电线路水土流失地质灾害风险评估

为了及时发现输电线路潜在的地质灾害隐患,提出了架空输电线路水土流失地质灾害风险评估方法。首先,结合架空输电线路环境特征、气象数据和巡线相关数据,利用关联规则量化环境特征与水土流失灾害的关联关系,基于证据理论以坡度、坡向、坡位、海拔等特征因子为证据体计算水土流失灾害基本信度;然后,结合雨温联合致灾风险概率分布函数,构建了架空线路水土流失灾害风险概率计算模型。以某500 kV线路为例,分析了该评估模型的详细计算流程,划分了输电线路水土流失灾害风险等级,提出了差异化的地质灾害风险防范措施。该方法能有效评估架空输电线路的水土流失灾害风险,为线路的智能化运维管理提供理论支持。     

提高配电网架空线路供电可靠性的探讨

对影响配电网架空线路供电可靠性的因素进行分析,包括雷击灾害、故障点查找困难等,从防雷的措施及其优缺点、快速复电和故障隔离的新设备新技术应用、带电作业的推广应用等3个方面进行剖析,提出通过综合应用科学的防雷措施和快速复电、故障隔离技术,并大力开展带电作业,可大大提高配电网架空线路的供电可靠性.     

输电线路混凝土电杆安全性评估方法研究

架空输电线路由于长期经受荷载以及恶劣环境等作用,混凝土电杆构件会出现混凝土保护层开裂、钢筋锈蚀等现象,严重影响输电线路安全稳定运行。依据混凝土电杆特点及现有研究成果,提出了输电线路混凝土电杆安全性的3阶段评估体系;并针对输电线路混凝土电杆提出安全状态评价方法;最后提出了输电线路混凝土电杆基于结构可靠性理论的安全性能评定方法。这些研究成果的提出,基本上建立了一套输电线路混凝土电杆安全性评估体系,为准确掌握输电线路混凝土电杆健康水平,完善设备状态检修工作内容,确保输电线路安全稳定运行具有现实意义。     

GIL-架空线混合输电线路故障特性研究

气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)具有输电容量大、占地少、维护量小、环境影响小等显著优点,逐渐成为特殊环境下替代架空线路的首选。针对某两回并行500 k V架空线路部分改造为GIL的混合输电线路系统,根据GIL和架空线的结构和电气参数,在PSCAD中建立GIL-架空线混合输电线路模型,并在线路不同位置设置短路故障进行仿真计算,研究其故障相电压和电流特性与改造前的差异,结合仿真结果提出线路改造建议。     

喷射气体灭弧防雷间隙装置的研制

为解决35kV架空输电线路的雷击问题,借鉴并联间隙防雷保护原理的"疏导型"思想,研制了喷射气体灭弧防雷间隙装置。该装置能够在输电线路遭受雷击或绝缘子串工频闪络时,有效保护绝缘子串免受工频电弧的灼烧,同时在工频电弧击穿间隙后,能够迅速切断工频续流。借助高速摄像机及示波器观测电弧及间隙电压、电流的变化过程,实验结果表明在高速气体的冲击下,间隙电弧能够快速熄灭。计算显示,安装喷射气体灭弧防雷间隙装置以后,能够大幅度降低输电线路的雷击跳闸率。为进一步把该装置运用到110、220kV高压输电线路打下了基础。