基于风速风向联合概率的输电线路漂浮物故障风险评估

为了精确评估漂浮物对输电线路跳闸的影响,提出了一种以极值风速风向联合概率密度函数(JPDF)为基础,结合线路特征参数和地理环境因素的输电线路漂浮物故障风险评估方法。首先以极值风速及其风向角为双变量计算极值风速风向联合概率密度;其次根据线路特征参数、线路与风向夹角和输电走廊局部环境状况计算故障敏感性参数;最后结合该区域的漂浮物密度计算线路各段在不同月份的跳闸率,从而实现了漂浮物跳闸时空风险评估。以南方某市级输电网络为例,计算其线路漂浮物跳闸率,并根据跳闸率划分风险等级,风险等级与实际运行中线路漂浮物跳闸结果吻合度较高,证明了该方法的有效性。     

输电线路山火故障风险评估模型及评估方法研究

输电线路山火故障与输电线路运行时的气象条件、人为因素等密切相关,近年来输电线路山火故障逐年增加。建立了输电线路山火故障跳闸风险评估模型,该模型包括输电线路走廊山火发生概率模型和山火条件下输电线路故障模型两部分。应用该模型,可以根据宏观气象条件预测山火引起的输电线路故障概率。可以在山火发生后,根据山火的蔓延模型预测输电线路山火故障风险随时间的变化情况。可以根据输电走廊及其附近的植被情况,计算火源点与输电线路山火故障风险之间的关系,并制定输电线路山火故障等级分布图。研究成果可用于制定输电线路山火故障预案和防灾减灾措施。     

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。     

基于风险关键特征量的输电线路运行环境风险评估

目前架空输电线路运行环境的整体风险评估主要基于复杂的危险源辨别和风险评估(HIRA)和累积扣分法,为了简化输电线路运行环境风险评估方法,建立了结合最小二乘支持向量机(LS-SVM)和主成分分析(PCA)的架空输电线路运行环境整体风险评估模型。首先,通过对故障跳闸情况进行统计分析,得到10种危害架空输电线路安全的运行环境技术因素,并提取出相应的表征风险特征量;考虑实际数据采集的工作量和风险评估的复杂性,使用PCA对特征量进行降维处理,得到权重较大的关键特征量;将这些风险关键特征量作为LS-SVM的输入,建立了风险评估预测模型。最后,以传统评估结果为样本给出评估模型训练和测试结果,结果表明模型预测分类的精度可以达到95%。     

考虑输电线路故障特性的电网综合风险评估体系

输电线路在电力系统中承担着输送电力的重要任务,其故障特性具有随机性和模糊性,对电网安全运行具有重大影响。提出一种考虑输电线路故障特性的电网综合风险评估体系,建立基于云模型的输电线路故障概率预测模型,由输电线路状态评估数据生成正态分布云滴,从而预测输电线路故障概率;基于效用理论构建一套包括广义负荷损失、潜在连锁故障、电压越限和系统稳定指数的电网综合风险评估指标体系,能够扫描电网运行薄弱环节。以实际电网为算例,验证了考虑输电线路故障特性的电网综合风险评估体系的有效性和实用性。     

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。     

继电保护隐藏故障造成输电线路连锁跳闸的概率模型

继电保护隐藏故障是造成输电线路连锁跳闸的主要原因。通过分析继电保护装置隐藏故障的动作机理,定义了隐藏故障的风险区域,并利用保护装置隐藏故障概率和风险区域故障概率的计算,建立了输电线路连锁跳闸的概率模型。该模型计入了多条输电线路具有不同故障概率对触发继电保护装置隐藏故障的影响,可以评估继电保护系统因隐藏故障造成连锁误切线路的概率。最后,利用实际数据进行的算例分析验证了模型的合理性,计算结果对电力系统可靠性分析及连锁故障风险评估具有参考价值。     

输电线路雷击跳闸风险分布图绘制方法及其有效性验证

为了能更直观地反映区域输电网发生雷击跳闸的风险,定义了以雷电定位数据为基础的输电线路雷击风险,并依据输电线路跳闸率计算模型,建立了雷击跳闸风险评估模型。模型依据雷电反击输电杆塔的规程法和雷电绕击输电线路的改进电气几何模型,以雷电参数和地形地貌参数共同作用来计算输电线路雷击跳闸风险。计算中根据雷电参数和地形地貌参数具有空间分布规律这一特征,采用网格法将目标区域划分为若干个小网格,将统计所得的网格内地闪密度参数、地面倾角和典型杆塔参数代入雷击跳闸风险评估模型中求得网格的风险值。按照自然分割法将不同网格划分为相应的风险等级,用不同颜色表示各风险等级区域,形成了区域输电网的雷击风险分布图。相关性分析表明:相比地闪密度分布图,雷击跳闸风险分布图与输电线路雷击跳闸故障点分布的相关性更强。     

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。     

云南电网输电线路鸟害故障风险评估方法

近年来,鸟害故障在云南电网输电线路跳闸故障中所占的比例逐渐增高,已成为影响输电线路安全稳定运行的主要故障之一。文中通过收集云南电网2014-2016年3年来鸟害跳闸故障的历史数据,根据鸟害跳闸故障的地理特征以及杆塔结构特征,建立鸟害风险评估层次结构模型。采用专家调查法与模糊层次分析法相结合的综合评价方法,利用专家级调查法确定1级指标权重系数,利用模糊层次分析法确定2级指标权重系数。在模糊层次分析法中,利用鸡群优化算法对权重系数进行优化,降低数据处理复杂度,使权重系数求取更加准确。然后通过历史鸟害故障数据,进一步确定各2级指标取值,最终建立输电线路鸟害故障风险评估模型。最后,云南电网历史鸟害故障记录验证了所构建风险评估模型的准确性。     

基于准两相跳闸的同杆双回输电线路跨线故障跳闸策略

同杆双回输电线路采用综合跳闸策略和准三相跳闸策略,在线路故障时可能跳开双回输电线路所有相,导致含有风电、光伏等弱稳定系统大面积切机、甩负荷,使得电网输电环境恶化,严重降低电力系统运行稳定性。针对此问题,提出了适用于同杆双回输电线路跨线接地故障准两相跳闸策略,降低跨线故障双回输电线路所有相跳闸几率的同时为故障相提供稳定耦合源。首先采用拓扑分析方法对输电线路综合跳闸策略和准三相跳闸策略建立模型,分析得到跳闸策略对故障性质判定影响机理;其次考虑线路输电连续性及故障性质判定统一性,提出适用于同杆双回输电线路跨线故障准两相跳闸策略。最后通过PSCAD/EMTDC仿真实验验证了准两相跳闸策略的正确性和可行性。     

地区电网输电线路故障分析及防治

为降低输电线路跳闸率,结合某地区三年来高压输电线路跳闸率和运行故障实际情况,分析了引起高压输电线路运行故障和跳闸的原因,并提出了为保障输电线路安全运行应采取的有效措施。影响输电线路安全运行的主要故障因素有雷击、风偏放电、外力破坏等,应根据具体的输电线路运作规律提出针对性防治措施,提高线路运行安全可靠性。     

基于动态风险等级评估的输电线路巡检计划优化

现有输电线路巡检计划安排存在巡检效率低等问题,为优化输电线路巡检计划,降低输电线路的巡检成本,本文提出一种基于动态风险评估的输电线路巡检计划优化方法。综合考虑影响输电线路故障的内外部风险及故障造成损失,建立动态风险等级评估模型,通过量化风险值以评估线路风险等级,确定合理的巡检周期。基于巡检周期建立输电线路巡检计划的多目标优化模型,根据目标优先级利用多目标粒子群算法进行求解。最后采用某区域实际输电线路验证该模型的有效性。     

输电线路故障辨识电磁暂态仿真研究

目前国内利用直接监测技术实现输电线路不同故障原因辨识的研究尚处于起步阶段。为研究输电线路故障辨识方法,突破输电线路跳闸故障智能诊断关键技术,并为相关产品开发奠定基础,笔者建立典型输电线路仿真模型,采用ATP-EMTP电磁暂态仿真软件,对输电线路雷电绕击、反击和非雷击故障的暂态行波电流进行仿真。通过仿真结果对比和理论分析,提出输电线路雷击与非雷击、绕击与反击故障的判据,即利用波尾时间长短、有无反极性脉冲等暂态行波电流特征差异进行故障辨识的方法。笔者提出的辨识方法可作为输电线路跳闸故障智能诊断的理论基础,在此基础上可实现智能诊断监测终端开发,建立输电线路跳闸故障智能诊断专家系统。     

输电线路风偏闪络风险评估模型研究

输电线路风偏跳闸是影响贵州电网安全运行的主要故障之一,本文通过分析风偏跳闸机理、外部条件影响,筛选影响风偏跳闸的关键因子,构建风偏故障预警分析模型,并通过实际案例对风险评估模型有效性进行了分析验证。     

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。     

输电线路防雷性能评价和综合优化的研究

近年来雷击引起输电线路跳闸事故增多,严重危及输电线路安全,是电网安全运行的重大威胁。通过对华北电网公司直属单位近年来的雷击故障统计分析,掌握了防雷重点线路和线路的重点防雷区段。通过应用输电线路雷击跳闸仿真系统对华北电网500 kV昌顺线和220 kV兴榆线进行雷击故障机理的深入研究,建立输电线路综合模型,对全线路进行雷击跳闸率的计算、分析线路防雷性能,进行防雷多参数综合优化分析,为输电线路防雷设计和运行提供科学的理论依据。     

输电线路雷击跳闸率分级评估方法研究

雷击跳闸对电网的安全运行和供电可靠性构成了严重威胁。介绍了输电线路雷击跳闸率的理论值和实际值计算方法,提出了雷击跳闸率分级评估方法,并应用于工程实际。结果表明:采集精确的地闪密度数据,准确计算输电线路雷击跳闸率是雷击风险评估的重要基础;雷击跳闸评估可采用雷击跳闸率与线路雷击跳闸率指标的对比方法,风险级别分为4级;浙江220 k V楠丽线133基杆塔中,70%的杆塔雷击跳闸风险等级为C级及以上,建议优先进行防雷改造。     

考虑继电保护故障的输电线路风险评估体系

输电线路在电网中承担着输送和分配电能的作用,其发生故障会给电网运行带来巨大影响,该文提出了一种综合考虑输电线路本身以及线路保护的风险评估体系。利用牛顿同伦算法估计威布尔分布参数,构建继电保护故障率模型;采用效用函数从切负荷损失、线路过负荷损失以及电压越限损失3个指标出发构建严重度模型;利用风险定义计算考虑继电保护设备故障的输电线路的风险,扫描电网的薄弱环节,为制定差异化运维策略提供理论依据。最后以WSCC-9电力系统经典算例为例,进行相关计算仿真,验证了考虑输电线路保护故障特性的电网综合风险评估体系的有效性和实用性。     

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。