变电站系统抗震韧性研究现状与展望北大核心CSCD

近年来日益频发的地震灾害曝露了变电站系统抗震能力弱、修复时间长、社会影响巨大的问题,使得变电站及其设备的抗震性能研究引起了广泛关注。为了全面评估变电站应对地震风险和震后快速恢复的能力,将抗震韧性概念运用于变电站系统,文中首先对不同系统的韧性基本概念和研究现状进行了综述,详细介绍了不同的韧性指标和韧性评估方法。随后结合变电站的功能和结构特点,提出了基于设备地震易损性和系统分析模型来量化变电站系统抗震韧性的评估流程,并指出了未来的研究重点。     

电气设备的地震灾害易损性分析

目前我国电气设备易损性分析只注重变电站设备,未对输电线进行易损性分析,影响了电力网络抗震风险分析结果的精度。文章分析了电气设备易损性分析方法和易损性曲线绘制方法,并结合四川电网在汶川地震中的设备损坏情况,应用震害统计分析方法分析了变电站主要设备和输电线路杆塔结构的易损性,确定了主要电气设备的易损性曲线。分析结果可对电气设备的抗震设计、加固和维修提供决策支持,为电力网络抗震风险评估提供基础数据,为改善电力系统抗震性能提供参考。     

电网一次设备状态检修风险评估方法改进

电网一次设备风险评估结论是状态检修辅助决策中的一个重要依据。传统风险评估方法对电气元件在电网中的位置重要性(系统枢纽变电站、地区重要变电站和一般变电站)进行粗略分类定级,没有基于电网潮流的定量计算分析,也未考虑元件检修对电网造成的损失影响,对电力系统元件检修决策难以定量指导。在弥补传统风险评估方法不足的基础上,提出了基于电网安全分析的电网一次设备风险定量评估方法,该方法主要对元件故障后电网稳定情况、减供负荷值等指标进行分析,根据各指标值对电网不同运行方式下一次设备故障的风险损失进行计算,风险损失以货币形式给出。该方法根据设备运行与检修存在风险的比值结果,指导设备状态检修工作。通过实例计算,结果表明改进算法能够更准确地反映设备在电网中的运行状态,弥补了传统评估方法的不足。     

变电站系统抗震韧性快速评估方法北大核心CSCD

变电站系统抗震韧性评估为提升其抗震性能提供指导,有助于减少震后各类损失,为了优化其韧性评估的运算效率,文中提出一种向量化快速评估方法。首先建立设备破坏概率矩阵,结合随机抽样获得设备状态矩阵,利用向量化分析模型模拟变电站工作过程,最后定义了系统评价指标,通过蒙特卡洛抽样量化计算变电站系统的剩余功能和抗震韧性指标。利用该方法对一典型220 kV变电站进行抗震韧性快速评估,高效地量化对比了在不同地震强度下加固各类设备对系统韧性的提升,并基于多维指标找寻多种关键设备及多维加固策略。该方法可为特高压变电站系统韧性评估提供技术支持。     

±800 kV特高压换流变压器-套管体系地震失效风险评估北大核心CSCD

变压器—套管体系作为电力系统中重要的一环,在地震中受损较严重。为探究变压器—套管体系的地震易损性和地震失效风险,建立某±800 kV特高压换流变压器—套管体系有限元模型,对其进行不确定性分析和易损性分析,并评估该体系的地震失效风险。结果表明:各类不确定性对套管动力响应均有一定影响,其中认知偏差不确定性对体系动力响应影响较大。体系地震失效风险与场地因素有关,地震危险性低的区域,地震失效风险有可能较高。在进行换流变设备抗震设计时,建议考虑多重不确定性对变电站设备的地震易损性和地震失效风险的影响。     

基于拓扑分区的变电站调度风险评估方法

为辅助调度运行人员从海量原始电网数据形成调度决策,以实际电网中的自然分区特性为基础,提出了一种电力系统拓扑分区方法,该方法能够对相邻电压等级的变电站进行区域划分。在此基础上,提出了一种面向调度运行的变电站综合风险评估方法,该方法同时考虑到了变电站站内主接线风险、站内设备运行状态风险以及变电站在电网中的整体拓扑风险,其获得的风险评估指标可用于对比不同变电站的综合风险水平,进而为调度运行人员实时操控变电站提供参考数据。最后应用实际电网算例验证了所提方法的正确性和有效性。     

一种基于输变电设备集中监控信息的试运行变电站风险评估方法

通过对输变电设备集中监控信息的大数据挖掘,结合杭州电网内试运行变电站运行、维护、检修的工作实际情况,应用数据挖掘中的关联分析,动态评估试运行变电站在试运行阶段不同时间的运行风险。该风险可以结合输变电设备的状态评价体系,为试运行变电站的运检计划的制定提供数据支撑和参照标准,实现试运行变电站的精准运维检修。实际应用情况表明,该风险评估体系可以有效评估试运行变电站运行风险,提高运维检修工作的有效性,进而提高杭州电网试运行变电站的整体运维检修水平。     

基于地震区划的电力系统元件损坏概率分析

电力系统元件的实际地震损坏概率是分析电气设备的抗震性能和进行网络抗震风险分析的基础。在地震区划的基础上，结合电气设备易损性曲线，引入结构震害指数的概念，建立了电力系统中变电站主要元件及架空线路在地震情况下的损坏概率分析模型。最后，采用该方法对成都电网的变电站元件及架空线路损坏概率进行计算，并与实际结果进行对比，验证了该...     

基于故障特征隶属函数的电网主设备风险评估方案研究与应用

目前对电网主设备风险评估方法的研究处在发展阶段,且存在不同类型评估对象的评估特征没有通用性、传统评估方法存在人为因素影响和不区分各指标重要程度等问题,笔者在南方电网公司变压器、断路器等电网主设备状态评估导则建立的故障树的基础上,结合设备现场运行数据和故障分布,提出基于隶属函数、相对劣化度、加权平均的故障概率评定方法并引入模糊层次分析法确定各底事件、中间事件的相对权重,实现对设备各部件的风险评估。最后通过某500 kV变电站3号主变的风险评估指标进行评判分析,对文中所建立的评估模型进行验证,并根据实际运行、检修情况,证明了该模型的可行性与有效性。文中提出的风险评估方案,在一定程度上克服了主观性强的缺点,使评定结果更符合客观情况,可在南方电网超高压公司推广应用。     

浅谈电网企业系统性防御地震方法及措施

地震自然灾害对电力系统的影响较大,云南作为地震高发区,地震风险时刻威胁着电力设备的安全运行,为了更好的分析电力企业系统性防御地震的方法,提升电力企业系统性防御地震的水平,本文以云南电网为例,对云南电网范围内35 kV及以上变压器进行抗震分析评估,并对不满足抗震能力要求的变电站开展系统性防震措施、震后"黑箱期"应急响应措...     

深圳电网主设备风险评估体系研究及应用

以凤凰1号主变电压器为例,应用深圳电网主设备风险评估体系对该主变压器的风险进行评估。结果显示凤凰1号主变电压器的风险值位于ALARP区域,应采取措施进行处理。并通过风险评估实际应用计算,得出了深圳电网主变压器的风险分布区间,并给出了运维策略,为后续的电网设备检修提供指导。     

黑龙江省电网静态风险评估

为了对黑龙江省电网的静态风险有更深的认识,运用中国电力科学研究院开发的电网全故障扫描及风险评估软件,结合多年设备可靠性工作总结的设备故障概率数据,对黑龙江省电网的静态风险进行了综合评估,确定了该电网某些地域风险状况.     

特高压交流滤波器回路地震响应及易损性分析北大核心CSCD

交流滤波器回路是特高压换流变电站的重要设备回路,但其特殊的结构特征导致其在强震作用下易发生破坏。为研究交流滤波器回路的地震易损性,文中通过有限元数值仿真计算的方法,对某800 kV换流站交流滤波器回路进行了数值建模,基于数值模型进行了模态分析和地震响应时程计算,并进行了回路地震易损性分析。结果表明:交流滤波器回路中的高压电容器和电阻器支柱绝缘子根部应力水平较高,有破坏风险;软母线的轴拉力远低于其计算拉断力;考虑母线耦联作用后,高压电容器和电阻器等应力较高的设备地震响应有所降低;PGA高于0.4g时,交流滤波器回路失效概率达43.26%,有很大概率发生破坏。交流滤波器回路中存在设备耦联振动效应,并且整个回路在高烈度地震中具有很高的易损性,设计时应当采取措施降低地震响应。     

计入电网损失及社会影响的500kV终端站综合风险评估

为了对终端变电站改造方案进行安全评估,针对500kV终端变电站的特点提出了一套工程化的风险评估方法。考虑了电网安全风险、缺供电、设备损坏、社会影响等几种主要的风险因素,基于解析法建立了各类风险的计算模型,并以广东电网某500kV变电站的终端站改造方案作为算例,进行了风险评估,比较了改造前后的风险变化,分析了各类风险所占比例,对几个主要的风险参数进行了灵敏度分析。分析结果表明,设备损坏和缺供电是主要的风险因素,500kV枢纽站进行终端站改造后,其设备损坏风险显著降低,缺供电风险有所上升,综合风险下降。     

基于地震动聚类的变电站设备易损性分析

变电站设备地震易损性分析中需要计算大量地震动输入下的结构响应,且对于不同地震动常采用同一条易损性曲线。文中提出基于地震动聚类的易损性分析方法,可在减少地震动样本输入的同时保证结果的准确性;并且可将地震动分类,得到各类地震动的易损性曲线。首先通过主成分分析得到综合多个地震动参数的主成分指标;将主成分指标作为聚类指标,通过k-means聚类算法,对地震动时程记录分类。基于聚类结果,选择了少量典型地震动代替全部地震动用来计算某1100kV变压器套管的易损性曲线;之后,分别计算每一类地震动的易损性曲线并对比分析。结果表明:基于聚类结果选取的少量典型地震动样本对于全部样本具有较好的代表性;采用该方法输入少量典型样本,便可得到比较准确的易损性曲线;各类地震动的易损性曲线差异较大,当已确定地震动的归类,采用对应该类地震动的易损性曲线评估变电站设备的失效概率更准确。     

考虑源荷可调节资源参与的电网风险评估指标体系及方法

针对在源荷两侧可调节资源的大规模接入后,常规的电网风险评估方法难以兼顾源网荷三侧风险评估需求的问题,构建考虑源荷可调节资源参与的电网风险评估指标体系,并探讨指标参数的量化及系统整体风险计算方法。首先,分析电网运行风险的影响因素,并结合各影响因素构建电网风险评估指标体系;其次,确定各风险指标严重程度及发生概率的量化计算表达方法;最后,设计基于改进层次分析法的系统整体风险综合计算方法,并确定对应的运行风险等级。以改进的IEEE 14节点系统及实际电网算例模型对指标体系及评估方法进行仿真分析,结果表明：所构建的风险指标体系及评估方法可同时预测源网荷的风险,具有一定的实用性和有效性;与采用层次分析法权重计算方法相比,所提评估方法获取系统风险分值平均偏差率小10倍,具有更高的准确率,且更加客观合理。     

地震后电气设备损坏及其诊断试验

结合历史经验以及国内外目前对地震中电气设备损坏情况的研究,对四川震后安县境内的电力设备损坏情况进行分析统计,提出在震后如何采取有效的检测手段对受损电气一次设备进行试验诊断和综合评估,从而实现灾后变电站快速可靠重建。     

基于深度学习的电网一次设备风险智能评估方法

电网一次设备历史缺陷信息同类型区分表象混乱,导致风险评估指标ROC偏离比过高,因此,研究基于深度学习的电网一次设备风险智能评估方法。根据设备风险影响因素的特点和变化情况,基于深度学习,收集电网一次设备历史缺陷信息,并按照类别、类型、表象合理区分同类型的缺陷信息,分析状态构成权重的劣化程度,扣除电网一次设备的运行状态量,提取设备风险评估关联特征,构建电网一次设备风险深度学习评估模型,利用分解完成的趋势循环项和电网一次设备的风险趋势项,完成电网一次设备的风险智能评估。实例测试结果表明:该方法的风险评估指标ROC偏离比整体低于0.4,对设备风险评估关联特征的提取效果较好且评估稳定,其电网一次设备风险智能评估效果得到多方面的保证。     

基于复杂网络理论和条件概率的灾难性事故风险评估方法

应用复杂网络理论与风险理论,综合考虑了电网的运行状态和拓扑结构,提出了一种基于贝叶斯网络的条件概率风险指标对电力系统灾难性事故的评估方法。该方法引入了电气介数指标,克服了传统风险评估中事故严重度只考虑电网运行状态而没有考虑电网结构的不足。应用条件概率,弥补了传统风险评估中元件故障概率之间相互独立的缺陷。构建了灾难性事故风险指标体系,表征了系统当前状态的运行风险,刻画了系统由于连锁故障向灾难性演变的趋势。仿真结果证明该方法能够有效地辨识系统存在的风险,为电网安全性评估提供了有效的参考信息。     

高压电气设备状态检修技术(4) 电网设备的风险评估

1风险评估概念风险评估是指在风险事件发生之前或之后(但还没有结束),该事件给人们的生活、生命、财产等各个方面造成的影响和损失的可能性进行量化评估的工作。风险评估就是量化测评某一事件或事物带来的影响或损失的可能程度。电网设备风险评估是指通过综合考虑电网设备资产、资产损失程度及设备发生故障的概率3个因素,计算