山火灾害引发的输电线路跳闸风险实时分析方法及应用

近年来,山火灾害已成为输电线路跳闸停运的重要原因之一。现有的山火监测方法无法广域实时监测火点和获取线路所处微地形区域的小尺度气象数据,从而难以准确实时地分析山火条件下线路跳闸风险。据此,该文提出一种考虑山火灾害的输电线路跳闸风险实时分析方法。首先,基于同步卫星技术实现了输电线路附近山火的实时监测,其次,提出了多重嵌套的中小尺度气象预报模式以解决气象数值预测精确度与时效性的矛盾,再次,提出了综合考虑降水、植被、风场等各种环境因素的线路跳闸概率实时计算模型,最后,以湖南省历史山火高发期的案例验证了模型的准确性,结果表明,该方法能够实时、准确地分析输电线路山火跳闸风险,为大范围山火灾害下电网的安全运行和应急处置提供重要的数据支撑。     

架空输电线路山火预测预警技术

大范围架空输电线路山火灾害易引起多条架空线路同时跳闸,严重威胁大电网安全稳定运行和用户正常用电。为了提前对架空输电线路山火灾害进行预测预警,改变现有架空输电线路山火处置手段较为被动的局面,综合考虑气象要素、卫星监测热点要素、工农业用火要素和架空输电线路隐患点要素与山火发生的关系,研究了基于"4要素"的架空输电线路山火预报方法,并提出了山火密度时间序列预测模型。该方法可同时对多个地区、多个时间段的架空输电线路山火进行预警,将预测山火发生"可能性"量化为发生"次数",预测空间分辨率可提高至2.5 km×2.5 km,实现了架空输电线路山火的精细化预测。利用该研究成果,可对架空输电线路山火进行预测预警,提前做好应对措施,化被动为主动,提高山火防治效率与电网安全稳定性能。     

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。     

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。     

大范围山火引发电网故障下灭火装备优化布控方法研究

山火灾害是近年来威胁大电网安全运行的重要灾害。为准确分析山火灾害下电网风险大小并科学高效指导电网山火灾害处置,提出了一种大范围山火灾害电网多故障灭火装备优化布控方法。首先,研究了山火灾害导致输电线路多故障的风险快速计算方法,大幅减少了电网风险分析计算量,提升了计算效率;然后,根据电网分区计算山火灾害风险大小及其分布,据此,提出了灭火装备优化布控方法,将灭火装备提前部署到电网山火风险大的区域,充分发挥有限灭火装备的灭火效益。最后,利用湖南电网春节山火灾害高发期风险分析案例验证了方法的有效性。     

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。     

输电线路防止山火的探讨

0前言 近几年来,输电线路因山火引起的跳闸停电事故越来越多,严重影响电网的安全稳定运行。2003年,湖南省仅220kV线路因山火的原因使线路跳闸达23次之多,而当年全省220kV线路跳闸总数为63次,输电线路因山火引起的跳闸率占全省事故跳闸率的37％。山火引起输电线路跳闸停电的严重性已经引起各级领导的高度重视,湖南省电力公司于2004年4月、10月2次发出《关于预防山火导致线路跳闸的紧急通知》,     

输电线路因山火跳闸事故统计特性与识别分析

近年极端高温干旱气候导致山火频繁发生,山火严重威胁到线路和电网的运行安全。为了提高输电线路在山火条件下运行维护与控制保护技术水平,结合220～500 kV输电线路山火跳闸统计数据和火行为特性,分析输电线路因火跳闸规律和控制保护策略。输电线路因火跳闸具有明显的时空特性、重合闸成功率低、杆塔附近以及线路档中等位置为山火下的绝缘薄弱点、强送电成功率高。根据山火跳闸前的预放电电流以及故障电流和电压行波的特性能识别山火跳闸事故。结合山火的温度时间分布和线路在山火下绝缘特性,调整山火下的重合闸和控制方法能减少停电时间和降低重合闸失败对装置和系统的影响。     

华北电网输电线路受山火影响特征分析

随着输电线路数量的增长、人类活动范围的扩大、自然环境的改善,近年来,华北区域内山火火情数量呈上升趋势,对输电线路构成威胁。山火发生的时间和空间规律性较强,对输电线路造成影响的特点也较为突出。对山火的发生规律及影响电网的特点进行细致分析,对电网安全稳定运行具有一定的指导意义。文章总结了在山火影响下,输电线路跳闸后重合成功概率低、易引发电网多重严重故障,电网方式破坏大,受影响时间长等特点,提出了适时退出线路重合闸、提前做好潮流预控、合理安排设备检修计划、加强巡线及新技术应用等措施,从而提升电网安全稳定运行水平。     

山火对湖南电网运行影响及应对措施

山火可能引发输电线路跳闸,威胁电网的安全稳定运行,本文对山火引起输电线路跳闸机理、特点并结合湖南实际进行分析,提出输电线路防山火的措施。     

电网山火灾害特征及风险预警技术

为了有效预报山火发生导致的大面积电网线路跳闸停电事故,文中利用2008—2017年广东电网山火点数、过火面积和主网跳闸频次数据,研究了该省电网山火灾害年际变化趋势并提出了一种基于偏最小二乘(PLS)法的电网山火风险预警模型。研究发现粤东和粤北地区为山火敏感易发地带,且其架空线路覆盖区内山火发生有明显增加趋势。另外,文中基于历史气象数据、植被数据和地形数据,采用PLS挑选主要的山火预报影响因子,结合应用统计学原理建立了一种优化的电网山火风险预警模型。通过广东电网实际运行山火跳闸案例测试,验证了文中所提方法预测电网山火发生时间和地点的准确性。     

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。     

基于WAMS的线路参数辨识在电网中的应用

广域量测系统广泛应用于电力系统动态运行状态监测,对于电力系统安全稳定运行具有重要意义。提出了基于广域量测系统(WAMS)的线路参数辨识改进方法,运用最小二乘法及归一化的输电线路模型对线路参数进行辨识,通过线路参数动态辨识进行线路参数校核以及线路跳闸事故反演分析。基于WAMS的线路参数动态辨识在线路山火预警中的应用分析表明,该方法能及时准确地监测山火对输电线路的影响并提供预警,具有良好的应用前景。     

广西电网输电线路山火故障跳闸特征及防控措施

为了提高输电线路运维水平,通过对广西电网2011年至2017年的输电线路山火故障跳闸情况进行统计分析,掌握了山火故障跳闸特征,包括输电线路山火故障跳闸的时空分布规律以及故障相别、重合闸动作情况等。针对输电线路山火故障跳闸的多发时段、易发区域,提出了相应的防控措施,确保输电线路安全运行。     

基于输电线路监控的双目视觉山火检测技术的研究

随着我国电网规模不断扩大,输电线路的传输容量和传送距离也越来越大,保证输电线路沿线的安全运行也越来越重要。目前,针对输电线路沿线各种致灾性状况,运用传统的输电线路运行维护模式已经无法满足迅猛增长的电网运行维护工作需求。文章针对输电线路通道内山火导致的各种线路故障情况,引入双目视觉和图像处理技术,自动识别山火特征,获取其深度信息,判定山火与输电线路的距离,建立输电线路实时空间保护范围,实现及时地对山火灾害进行识别判定,防范通道内山火危及线路本体安全的事故发生。     

110 kV及以上电压等级输电线路因山火跳闸分析及防治

架空输电线路跨越植被茂密的林区及农田,不可避免受到森林火灾的影响,严重威胁电网的安全和可靠运行。针对当前输电线路频繁因山火引起跳闸,而没有行之有效的措施,统计了2015年至2019年云南电网110 kV及以上电压等级输电线路因山火引起跳闸的情况,结合当前山火跳闸机理研究及输电线路相关规范、设计手册,从线路电压等级、故障时间分布、故障相、线路重合闸等方面开展统计分析,基于输电线路防山火运维角度,提出了山火防治措施。     

输电线路运行安全影响因素分析及防治措施

输电线路覆盖区域广阔,特别是超、特高压线路输电距离长且有的重要通道密集布置多回线路,沿途气象、地理环境复杂,在极端气候条件下线路跳闸对电网的运行安全可能产生严重的影响。为了分析线路运行安全影响因素及防治措施,在统计近年来高压输电线路跳闸率和运行故障的基础上,分析雷击、冰害、山火、风偏、污闪等主要故障形式及其特点,在此基础上提出了针对性的防治措施,在总结线路运维技术和需求的基础上提出了今后的研究思路和发展方向。分析表明雷击仍然是影响线路运行安全的重要因素,而山火和冰害引发跳闸有增加的趋势,污闪跳闸则得到了有效的控制。针对不同跳闸给出了具体的防治措施,如山火故障,需要从通道规划、巡防、监测、预警、预判、应急运行等多种措施着手,减少山火对线路安全运行的影响。有必要在运维大数据综合分析、自动化检测装置和机械化检修设备、多种监测方式相结合的一体化监测系统和输电线路一体化运维体系等方面开展研究,使感知监测、状态分析、检修维护形成一个互动、整体、高效、智能化的运维体系。     

山火条件下35kV输电线路故障信号特征试验研究

山火灾害有很大概率会引起线路跳闸从而导致停电事故,威胁电力系统安全稳定运行.为研究山火引发35 kV输电线路故障信号特征,搭建了山火条件下35 kV输电线路山火故障模拟试验平台,进行了山火故障模拟试验,分别测量并记录了火焰单相导线试验、火焰相间导线试验、烟雾单相导线试验、烟雾相间导线试验的试验波形和试验现象.研究表明,...     

山火条件下输电线路跳闸概率计算

近些年,因山火导致的线路跳闸事件时有发生,如何较为准确地预测山火导致的线路跳闸概率,就成为一个备受关注的问题之一。提出了基于改进元胞自动机山火蔓延模型的输电线路跳闸概率新方法。首先引入火焰温度、植被类型、火点距离和降雨量等因素,考虑这些因素对输电线跳闸的综合影响。然后采用改进元胞自动机对山火蔓延过程进行较为准确的预测,根据其蔓延发展情况而得到较为精确的山火导致输电线跳闸的概率变化趋势。方法对于电网的安全运行具有一定的指导作用。算例证明了方法的有效性。