基于多因素修正的台风灾害下输电线路失效预测方法

台风灾害是导致沿海地区输电线路倒塔(杆)、断线等线路损毁的主要原因之一。为了提高电网抵御台风的能力,进行台风灾害下输电线路失效预测具有重要意义。为此文中将输电线路看做由杆塔和线路共同组成的塔线系统,提出了一种基于多因素修正的台风灾害下输电线路塔线系统的失效预测方法。该方法结合传统的风荷载受力模型以及多因素分析的数据挖掘技术,分为基于模型驱动和基于数据驱动2个部分。模型驱动部分考虑杆塔和输电线路实际风荷载及设计风荷载的物理力学模型;数据驱动部分考虑电网信息、气象信息、地理信息等多因素信息,通过对历次台风灾害下的样本数据进行数据挖掘分析,结合当前预测信息,求取修正系数对模型驱动结果加以修正,进而获得输电线路塔线系统的综合失效概率,并对其进行可视化处理。最后通过算例分析验证了所提方法的科学性及有效性。     

基于气候模型的输电线路负载能力预测系统

随着电力系统规模的增加,我国负荷、能源分布不均的矛盾以及现有输电线路输送能力不足的问题日益突出,对输电线路负载能力进行动态的监测和预测不仅可以解决以上问题,还能够为线路负荷的调度、检修计划的安排提供重要参考。本文基于气候模型并利用神经网络在线学习,以气象数据的预测为依础,研制了输电线路的负载能力预测系统。文中详细讲述了系统原理、硬件设计和功能,同时以现场测试的结果对该系统进行了验证,表明本系统在对输电线路稳态和暂态负载能力预测方面取得良好效果,动态预测稳态和暂态负载能力充分挖掘了输电线路的输送潜力。     

基于模糊专家系统的输电线路分段冰风荷载等效停运率模型

输电线路通常跨度较大,针对一条输电线路在同一时间不同区段可能处于不同冰冻风险等级的状况,引入串联网络模型,先对线路分段,考虑外界条件对停运率的影响,然后再整合,得到整条线路的等效停运率。考虑到气象预测误差和电力系统运行的不确定性对线路停运率计算的影响,建立基于模糊专家系统的线路非解析可靠性模型,将分段等效模型中停运率与主要外界影响因素之间的确定性关系模糊化,选择合适的模糊集、隶属度函数和模糊规则来弥补预测数据不准确带来的缺陷。以IEEE RBTS系统为例,预先设定线路各段所处的天气状况、地形状况和系统运行状态,求解特定工况下线路条件相依的综合停运率。计算结果表明,分段等效模型能够更加准确、合理地反映天气状况和系统状态的变化对线路综合停运率的影响,为评估线路运行风险和电力系统运行可靠性提供了基础。     

电力线路的状态检修和缺陷预测

科学地处理缺陷数据和合理地安排检修工作,对保证电力线路的健康运行,提高电力系统的可靠性、安全性有着重要作用。文中介绍了2套支持线路检修的辅助决策系统：线路状态检修系统和线路缺陷预测系统。介绍了这2套辅助决策系统的模型、方法和软件结构,其中线路状态检修系统已投入运行,取得了初步的成效。     

含风电系统的线路阻塞预防

风电场出力的不确定性增加了风电并网后线路阻塞可能性。为防止因风电功率波动导致的线路阻塞,在.NET平台上开发了基于风电功率预测结果的调度辅助决策系统。根据超短期风电功率预测的结果和实时电网数据,并考虑预测时刻电网的调度计划,校验15min后电网是否存在线路阻塞。分析阻塞线路上功率对可控节点单位功率增减的响应情况,提出通过调用PSASP软件计算阻塞线路灵敏度的方法,为调度人员消除线路阻塞提供参考策略。将研发系统应用于实际电网中,验证了所提出的消除线路阻塞的辅助决策的有效性。     

精细化气象要素下输电线路覆冰预测预警研究

南方地区冬季输电线路自然覆冰是线路运维难题和灾害预防课题,迫切需要提升该地区线路覆冰预测预警能力。文章在分析国内外输电线路覆冰预测模型及工程应用问题基础上,总结出精细化气象要素下基于统计-经验知识确定覆冰等级方法进而建立覆冰等级区划,再结合线路穿越自然环境的地形地貌及气象影响因素构建相应的具有较强泛化能力的输电覆冰预测预警模型,从而建立有效的线路覆冰预测预警工作机制。2年应用实践验证,该线路覆冰预测预警模型及工作机制能准确地预测预警线路覆冰状态及大幅提升线路覆冰灾害的预防能力和技术水平,从而为南方地区冬季预防和应对输电线路覆冰灾害提供技术手段,保障该地区输电线路在自然覆冰极端环境下稳定运行。     

基于电流安全裕度状态空间截断的可靠性算法

给出了一种快速计算紧急状态下线路电流的方法,引入线路电流安全裕度指标,利用该指标来辨识跳闸线路的关键影响线路和预测系统可能发生的多重故障事件,并在此基础上提出基于线路电流安全裕度的系统状态空间截断可靠性算法。该算法将线路跳闸后安全裕度较小的故障事件筛选出来,能有效截断系统故障状态空间,协调事件可靠性分析在计算速度和精度上的矛盾。应用表明,该方法不但能有效进行事件可靠性的影响与截断分析,还能反映出系统可靠性指标与线路电流安全裕度的变化关系,找出系统发生大规模故障的临界线路电流安全裕度,为防止大停电事故的发生提供决策参考。     

基于运行可靠性和结构重要度的连锁故障预测

基于运行可靠性理论和多属性决策理论,综合考虑当前系统运行状态和线路重要程度的基础上,提出了一种反映电网状态变化和结构变化的连锁故障预测方法。此方法引入考虑了外界环境因素的线路综合停运概率模型确定线路故障概率,并结合线路结构重要度构建了连锁故障综合预测指标。采用离差最大化的灰色关联度算法综合考虑线路结构重要度。通过对IEEE30系统仿真,搜索出了较严重的连锁故障模式,验证了该方法的有效性。     

基于ARIMA的输电线路容量分析及预测

在动态提高输电线路输送容量系统中,线路可传输容量进行短期的预测对制定电力系统调度计划有重要意义.为此,对线路容量时间序列进行分析,利用自相关函数ACF方法验证了线路容量为非平稳时间序列.采用ARIMA(auto-regressive integrated moving average)建模方法对输电线路容量数据先差分平稳化预处理,然后选择AIC准则进行模型识别和参数估计,最后应用ARIMA模型做出短期容量预测.实际系统中应用证明了该方法的适用性和准确性.     

高压输电线路远程在线状态监测系统

系统采用温度．振动及加速度传感器实时监测输电线路运行状态。利用云台摄像机和高清照相机实时监测输电线路现场环境．并通过现场嵌入式计算机进行计算分析．将分析结果利用3G通信模块回传远程集控中心。系统能实时监测输电线路上线缆接头温度．线路风舞．杆塔振动及异物侵入等信息．能及时给出线路故障．外物侵入等信息．保证输电线路的安全运...     

±800kV酒泉特高压直流入湘对湖南电网暂态电压稳定性的影响

基于湖南电网2015年规划数据,应用电力系统分析综合程序(power system analysis software package,PSASP)分析了±800 kV酒泉特高压直流入湘对湖南电网暂态电压稳定性的影响。分析结果表明:±800 kV酒泉直流入湘后湖南电网机组的开机数量和电容器组投切量均将相应减少,但湘东500 kV环网的无功损耗将增加,同时扰动后酒泉直流还将从湘东500 kV环网吸入大量无功,最终减弱了扰动后湖南电网电压的恢复能力,降低了湖南电网的暂态电压稳定水平。分析结果可为其他电网研究特高压直流对受端电网的影响提供参考。     

四相输电线路附近的电磁场辐射分析

为了预估四相输电线路的电磁场辐射,弄清四相输电线路与现有三相输电线路在电磁场辐射状况的异同,计算了四相和三相超高压输电线路附近地面电场强度的量值,并以一条实际拟建的500 kV单回三相线路为参照,通过对四相和三相不同架设方式输电线路地面电磁场辐射强度的对比分析,得出了四相输电系统能有效地减小输电线路的电磁辐射,提高输电密度的结论.     

特高压交流示范工程输电线路电磁环境实测分析

为获取1 000 kV晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程输电线路的电磁环境实际水平,通过对特高压交流输电线路34个环境敏感点、线路跨越公路和铁路、猕猴保护区、转角塔、典型横断面等处的电磁环境指标进行测量,获取了特高压输电线路投运初期的工频电场、磁感应强度、可听噪声和无线电干扰水平,并与控制指标进行了比较。研究表明,1 000 kV晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范输电线路电磁环境水平与500 kV交流输电线路的基本相当,主要指标满足环保批复要求。     

两回高压直流输电线路交叉跨越时地面合成电场计算

高压直流输电线路交叉跨越是我国特高压技术发展中可能出现的新问题。为了建设满足电磁环境要求的直流输电工程,应当研究相应的合成电场预测方法。由于两回直流线路相互影响,交叉跨越区域内合成电场呈复杂的三维分布。本文提出一种两回直流线路交叉跨越时地面合成电场的计算方法,该方法基于三维通量线法,采用模拟电荷法计算标称电场,利用Deutsch假设计算合成电场。通过在实验室内搭建直流导线交叉跨越试验平台,对计算方法进行验证。基于该方法,对±800k V线路跨越±500k V线路时地面合成电场的分布进行研究。与一回±500k V线路单独存在相比,±800k V线路以90°跨越±500k V线路时,地面合成电场峰值基本不变,但分布规律更为复杂。     

输变电工程电磁环境影响因素分析与对策

针对目前日益突出的输变电工程环保问题和纠纷,分析500 kV输变电工程对环境的诸多影响,介绍电磁环境影响相关的标准,重点对典型500 kV输变电工程周围的电磁环境进行类比分析及理论预测,分析输变电工程产生的工频电磁场、无线电干扰对环境影响的状况,提出解决和缓解环保问题的对策和技术措施。     

广东—海南500 kV海底电缆输电系统电磁暂态研究

海南联网工程是中国第一个500kV超高压、长距离、较大容量的跨海联网工程,也是继加拿大本土与温哥华岛交流跨海联网工程之后、世界上第二个同类工程。文章研究了广东—海南500 kV海底电缆输电系统的电磁暂态问题,主要包括电缆参数、工频过电压、单相重合闸过程中的潜供电流和恢复电压、工频谐振过电压、操作过电压等,并在此基础上分析了500 kV海底电缆可选择的绝缘水平,为国内500 kV海底电缆输电工程的建设提供了依据。     

1000 kV特高压输电线路的电磁环境

输送相同功率时，对采用1000 kV特高压输电和5回500 kV输电所需线路走廊及其电磁环境作了对比分析，分析结果说明：1 000 kV特高压输电较5回500 kV输电所需的线路走廊可节省98~111 m；工频电场、工频磁场、无线电干扰和可听噪声的影响范围也大为减小。     

变电站220 kV及以上区域工频电磁场强度特性分析

针对500 kV变电站内500 kV配电区域的工频电场强度普遍高于220 kV配电区域和35 kV配电区域、变电站工频电场强度超标点主要集中于500 kV配电区域和220 kV配电区域等状况,选取6座不同类型的500 kV变电站进行500 kV配电区域和220 kV配电区域电磁场强度检测,分析并总结出500 kV变电站...     

佛山地区典型变电站和输电线路电磁环境监测分析

通过对广东佛山地区110 ~500 kV典型架空输电线路和变电站周围的电磁环境参数（工频电场、工频磁场、无线电干扰）进行实际测量和仿真计算,分析了不同电压等级、不同类型典型架空线路和变电站周围的电磁环境水平及分布状况。统计结果表明,各电压等级、各类型输变电设备周围电磁环境参数均满足国内外相关标准限值要求。重点分析了500 kV输电线路、220 kV城区变电站等输变电设备周围电磁环境参数测试结果和分布特点,针对可能出现的输变电设备电磁环境超标问题提出输变电工程规划的设计建议。     

500/220 kV电磁环网开环运行分析

在电力系统中,高低压电磁环网运行的弊端很大,各电力系统已经陆续解开了220/110kV电磁环网;但近年来新的500/220kV电磁环网又在不断形成;根据影响线路传输能力的3个因素（线路导线的热稳定电流、稳定传输的有功功率、自然功率）的理论研究,以及实例分析,可得出从安全和经济两方面来看,解开500/220kV电磁环网运行将更好.