基于输电线路全工况信息的风险评估方法

针对传统风险评估方法没有充分反映输电线路的特殊运行环境及其自身特点,提出了基于输电线路全工况信息的风险评估方法。该方法首先根据统计方法由输电线路的历史故障、缺陷信息建立风险评估模型,再推导输电线路各部件状态量的量化过程,进而得到具有故障概率含义的输电线路风险评估结果。最后研究了输电线路设备的运行年限,输电线路所处的时间、地理位置信息以及电网的自身运行状态等多方面工况信息对输电线路风险值的影响。通过实例表明,所提方法能够较好地预测输电线路的风险情况,为输电线路的检修计划以及设备的更换提供良好的借鉴参考。     

多自然灾害下的架空输电线路运行风险评估

为了对多种自然灾害共同作用下的架空输电线路运行风险进行评估,基于现代安全风险量化理论,充分考虑各类自然灾害风险的发生可能性、对架空输电线路的影响程度以及危害的严重程度,采用风险概率、线路故障输送能力损失值、风险社会影响系数三者综合量化架空线路灾害运行风险。基于此建立了多种自然灾害下架空输电线路运行风险评估体系,并采用改进层次分析法计算不同自然灾害的风险权重,保证评估结果的合理性。利用该方法完成了一例地区电网架空输电线路在多种自然灾害共同作用下的运行风险评估,验证了方法的可行性。该评估方法通用性更强,评估结果可为采取针对性灾害抵御措施、提高线路风险防范能力提供依据。     

基于多维关联信息融合的架空输电线路雷害风险评估方法

雷电是危害架空线路运行安全的主要因素,为了能够客观、科学地评价输电线路雷害风险,提出一种基于多维关联信息融合的输电线路雷害风险评估方法。首先采用关联规则量化输电线路所处的环境特征因子和本体特征因子与线路雷击故障的关联关系;其次结合信息熵理论确定各特征因子的熵权,采用灰色关联理论依据关联度和熵权确定不同特征因子的基本信度分配函数;然后通过证据理论融合多个特征因子的基本信度分配函数,确定待评估线路的雷击信度值;最后通过映射关系将雷击信度转换成输电线路雷击跳闸率,并确定风险等级。以南方某市级电网为例,利用该电网2003～2015年35～500kV架空输电线路雷击跳闸信息,构建架空输电线路雷害风险评估模型,评估结果与2016年和2017年实际线路雷击故障相吻合,从而证明了该方法的有效性。     

一种基于改进层次分析法的输电线路雷害风险评估模型

进行高压架空输电线路雷害风险评估,并合理安排防雷改造的次序,对电力系统的经济性和运行安全性十分关键和重要。目前,国内外关于输电线路雷害风险评估还没有确定的评估模型和评估标准。基于改进层次分析法,综合考虑了与输电线路雷害风险有关的各种因素,提出了一种关于输电线路雷害风险评估的简易模型,并进行了算例分析。算例分析验证了该方法的有效性,基本能满足工程应用的要求。     

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。     

基于综合集成赋权法的输电线路风险评估

为保障电网安全可靠运行,提高输电线路运行与维护效率势在必行。提出一种基于综合集成赋权法的输电线路风险评估方法,并提出其具体评估计算过程。从输电线路故障直接原因出发,建立输电线路风险评估模型、指标体系风险评估模型、跳闸故障风险评估模型和故障风险评估模型。以中国南方某海岛的输电线路为例,建立输电线路故障指标体系,分析输电线路跳闸故障风险、故障风险,证明所提出方法和模型的有效性和实效性。     

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。     

基于层次化、差异化的架空输电线路雷击风险评估

对当前架空输电线路雷击风险评估常用的雷害分布图法和雷击定量计算法进行了研究。针对这两种方法的不足,提出了“杆塔-杆塔区段-线路”差异化、多层次的雷击风险评估模型。以地闪密度为评估指标,同时充分考虑线路本身耐雷水平、周边地形地貌情况以及历史雷击跳闸事故等情况,计算并划分各基杆塔风险等级,确定杆塔易闪区段。同时利用层次分析法,评估各风险区段对整条输电线路的影响系数,逐层实现了整条线路雷击风险的综合评估。最后,通过实际案例验证了该评估模型的可行性。     

输电线路主成分状态量风险信息熵的检修计划研究

准确、高效的输电线路状态评估是开展智能化维护的关键。在大量收集输电线路多时段或全时段的检修数据的基础上,利用风险评估方法,建立风险信息熵评估模型,以准确评估线路状态和确定线路单元检修策略。通过分析状态量主成分,根据主成分占比求取分值并排序,建立具备差异化特征的输电线路主成分状态量评价体系,以提高检修效率。结合层次分析法、主成分分析法及风险信息熵,以最小偏差为最优权重目标函数,确定各状态量风险的优先级,优化检修目标。通过应用于中部省份某500 kV输电线路的状态检修,验证了该模型合理、可行。     

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。     

广域测量系统通信主干网的风险评估

根据电力系统中广域测量系统(wide area measurement system,WAMS)通信主干网的自愈环形结构特点,以一个具代表性的4节点2纤双向通道环网为例,通过定性分析和定量计算相结合,提出了WAMS通信主干网的风险评估模型和计算方法。该模型将风险评估涉及的资产、威胁、脆弱点和风险影响4大要素有机融合。采用可靠性分析方法计算出风险事件发生的概率,借鉴层次分析法中构建比较判断矩阵实现风险影响值的量化计算,从而得出通信主干网的风险综合值。计算结果表明所提出的方法具有良好的实用性和可操作性,可用于后续的评估工作,并为电力系统制定安全保护策略提供了依据。     

基于物元可拓的输电线路山火风险评估模型

为了解决现有的输电线路山火风险评估方法中风险指标单一、过于依赖主观经验等问题,提出了一种基于物元可拓的输电线路山火风险评估模型。首先,收集对山火发生概率产生影响的人为、地理、气候以及线路4大类共15个风险指标,构建了输电线路山火灾害风险评估指标体系。然后,将模糊层次分析法和熵权法相结合,形成主观赋值权重与客观计算权重结合的评估指标组合权重。并在此基础上建立物元可拓评估模型,计算风险指标关联度,基于关联度大小确定最终输电线路山火风险等级。最后,通过对南方某省份输电线路工程进行实例分析,对其山火灾害风险等级进行综合评估,为运维管理人员开展差异化的山火防治工作提供了依据。     

基于证据理论和效用理论的电力系统风险评估

在所提出的风险评估模型中,将线路的故障可能性看做随机模糊数,基于证据理论构造了架空线路的故障可能性模型,可更好地反映外部环境对线路故障可能性的影响;并采用效用函数度量电力系统元件故障损失带来的不满意程度,所给出的指标能灵敏地反映电力系统故障风险的变化趋势,符合电网运行实际;最后以北京电网为例,说明了该方法的可行性和有效性.     

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。     

基于脉动参数热路模型的架空线路动态增容风险评估

架空输电线路动态增容的热路模型对环境气象依赖性小,但忽略了环境热阻脉动,故当线路温度波动时,增容风险评估可能出现偏差。为此,通过引入平均热阻和脉动热阻参数,提出了一种计及参数脉动特性的线路增容热路模型。基于参数辨识和马尔可夫链方法,对模型参数及其随机特性进行了确定。利用架空导线温升实验平台,对所提模型有效性进行了验证。实验与计算结果表明:当导线温度存在波动时,参数辨识方法得到的平均热阻精度高于传统计算方法;马尔可夫链能够得到脉动热阻的统计规律,并生成随机特性相似的模拟序列;得到热阻参数后,所述模型能够描述导线温度受环境气象影响而产生的波动,并以概率形式对载流量进行有效估计,将增容风险控制在合理范围内,为电力系统运行和调度提供必要依据。     

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。     

基于电磁-热耦合场的架空输电线路载流量分析与计算

架空输电线路的允许载流量是保证其安全运行的重要参数之一。根据架空输电线路产热和散热的特点,建立了架空导线的磁场-温度场耦合二维有限元分析模型,确定电磁-热耦合场分析的边界条件,求解得到了架空输电导线内部电磁场分布。将得到的焦耳热损耗作为热源耦合至热场模型进行计算,并采用数值迭代法求解得到架空输电导线的允许载流量。此外,基于该仿真模型通过仿真分析得出了不同外部环境因素对架空输电线路载流量的影响规律。该研究成果可以为架空输电线路的热分析和载流量计算提供一定的参考。