特高压输电线路污闪和风偏风险实时评估与预警

特高压输电线路跨越距离长,易受不同气象条件的影响,实现特高压输电线路在不同气象条件下的电气可靠性实时评估与预警对保障电力系统稳定可靠运行具有重要意义。分析了输电线路污闪和风偏闪络的机理,将气象数据引入特高压输电线路电气可靠性实时评估与预警中,结合未来1~72h数值天气预报的结果,建立了基于气象参数的特高压输电线路污闪、风偏风险实时评估与预警模型,预测特高压输电线路在不同气象条件下的污闪和风偏闪络电压,进而得到特高压输电线路在不同气象条件下的污闪和风偏闪络的风险等级,实现评估与预警。     

考虑气象影响的电力系统运行可靠性评估

气象因素会对线路运行温度产生影响,而线路运行温度与线路的阻抗以及故障停运率等参数密切相关,现有研究在进行系统运行可靠性评估时未充分考虑气象因素对线路多参数的影响。为此,文中首先以气象相依的输电线路热平衡方程为基础,研究考虑气象因素的线路温度计算方法和气象条件相依的输电线路实时容量模型,在此基础上建立导线温度相依的线路阻抗参数模型和线路实时停运模型。然后,提出一种基于蒙特卡洛模拟的考虑气象因素的电力系统运行可靠性评估方法。最后,以IEEE 14和IEEE RTS96节点修改系统为例,分析气象因素对输电线路实时参数容量、温度、阻抗、故障率等以及电力系统运行可靠性指标的影响,算例结果验证了所提出的考虑气象因素的线路运行可靠性模型和系统运行可靠性评估方法的正确性。     

500kV输电线路风偏评估及防治新技术

<正>防风偏评估体系依据特殊地形、微气象环境及线路设备相关参数,反演推算出绝缘子串和档中导线抗风偏能力,形成了对已运行线路进行防风偏能力主动评估的新方法,自动提出了针对性治理策略,实现了风偏治理工作由依靠运行经验到主动分析评估的转变。500kV输电线路风偏评估及防治新技术已应用于华北地区万顺三线、保霸双回、王安一线等多条500kV     

基于数值天气预报的输电线路风偏闪络预警方法

现有输电线路风偏预警一般是采用在线监测装置实现,且没有对风偏后空气间隙的闪络风险进行有效评估,导致工程上适用性不强、预警效果不理想等问题。利用传统的风偏研究成果,提出了一种基于数值天气预报的输电线路风偏闪络预警方法。首先,采用反距离加权的插值算法进行格点预报风速映射处理,并依据风向与线路走向的夹角完成垂直于线路风速分量的计算。然后,以典型的酒杯塔为例,运用刚体直棒法计算线路与杆塔的最小空气间隙。最后,对间隙击穿电压进行空气密度、湿度、降水量的修正,得到预报天气条件下的闪络电压值,并与系统运行电压进行对比完成风偏闪络预警。该方法可为安装在线装置困难而又处于强风区的重要输电线路提供一种可行、有效的风偏闪络风险管控手段,对电网防风减灾工作具有重要的实用意义。     

基于一体化智能辅助支持的输电线路灾害预测预警系统研究与实现

山西输电网多位于采空区、重污秽区、覆冰区、特殊气象区、易风偏区等特殊区域,运行环境差,电网灾害发生频繁。从输电线路灾害的全面预警和多数据分析方面提出了基于一体化智能辅助支持的输电线路灾害预测预警系统,解决的关键问题包含：（1）利用电网灾害分析模型,构建专家知识库;（2）面向应用主题的数据挖掘分析技术。利用该系统可以解决山西输电线路安全运行预测预警分析与展示问题。     

基于天气雷达数据的强对流天气下输电线风偏放电预警方法

夏季多发的强对流天气引起的高频次、大范围的输电线路风偏放电事故是电网"迎峰度夏"面临的主要威胁之一。天气雷达是预测强对流天气的有效工具,在气象与电力行业的融合日益紧密的背景下,提出了一种基于天气雷达数据的强对流天气下输电线路风偏放电预警方法。基于天气雷达对强对流的监测数据,采用两层支持向量机构建了强对流大风预测模型,实现对强对流大风风力的三级预测;根据绝缘子串发生风偏时的几何模型,推导了风偏临界风速与输电线路自身参数的关系;结合风力预测结果和输电线路的风偏临界风速,计算风偏放电概率并发布相应等级的预警。通过算例验证了所提方法的可行性和准确性。     

微地形环境下输电线路微气象分析与预测技术

为了研究微地形区域输电线路运行的气象情况,在小气候理论基础上,以华北地区处于典型微地形区域的3条输电线路、且历史上发生过由极端天气引发的输电线路事故为例,分析了山区微地形导致的微气象形成机理,并利用多元回归分析方法建立了微地形气象因子与宏观大气参数之间的回归预测模型。研究结果表明,该方法可以从定量角度揭示微气象参数之间的关系,能够对微地形区域输电线路运行的微气象参数情况进行分析与预测,为建立输电线路电气可靠性实时评估与预警系统奠定基础。     

电力微气象风偏灾害监测预警技术及系统实现

风偏灾害是影响输电线路安全运行的主要因素之一,风偏灾害监测预警系统对线路安全运行至关重要。通过计算悬垂绝缘子串风偏角和绝缘子串底部至杆塔的最小空气间隙距离,提出了基于最小空气间隙距离的风偏灾害预警方法。考虑到微气象因素对风偏的影响,提出了4种不同的数学模型对风偏角进行预测,使预警更加准确。最后,通过C#编程搭建了风偏灾害预测预警系统平台,并通过实例数据验证了系统的可行性和有效性。     

强对流天气下输电线路多因素风险动态评估方法EI北大核心CSCD

强对流天气下输电线路面临着雷击、风偏放电以及降雨引起的绝缘子闪络等多因素风险,如何评估这种多因素风险对于强对流天气下电网运维决策、保障线路安全运行具有重要意义。提出一种强对流天气下计及雷、风、雨的输电线路多因素风险动态评估方法。根据临近时段雷电活动的雷电定位系统(lightning location system,LLS)数据,基于雷电流幅值分布计算了线路雷击风险;考虑风、雨荷载,根据杆塔结构推导了风偏放电最低风速,并基于风速分布及风预报计算了线路风偏风险;考虑绝缘子串的盐密分布,基于降雨预报计算了线路的雨闪风险;通过综合雷击、风偏放电、雨闪3种风险,基于强对流过程中未来各个时段的风、雨预报,进而实现强对流天气下对输电线路多因素风险的动态评估。最后通过算例验证了所提方法的有效性及适用性。     

强对流天气下输电线路多因素风险动态评估方法

强对流天气下输电线路面临着雷击、风偏放电以及降雨引起的绝缘子闪络等多因素风险,如何评估这种多因素风险对于强对流天气下电网运维决策、保障线路安全运行具有重要意义。提出一种强对流天气下计及雷、风、雨的输电线路多因素风险动态评估方法。根据临近时段雷电活动的雷电定位系统(lightning location system,LLS)数据,基于雷电流幅值分布计算了线路雷击风险;考虑风、雨荷载,根据杆塔结构推导了风偏放电最低风速,并基于风速分布及风预报计算了线路风偏风险;考虑绝缘子串的盐密分布,基于降雨预报计算了线路的雨闪风险;通过综合雷击、风偏放电、雨闪3种风险,基于强对流过程中未来各个时段的风、雨预报,进而实现强对流天气下对输电线路多因素风险的动态评估。最后通过算例验证了所提方法的有效性及适用性。     

基于区块链技术的电网灾害预警决策系统

为了进行电网自然灾害风险预警,减少自然灾害对电网的影响,研究了基于区块链(block chain,BC)技术的电网灾害预警决策系统.首先,根据电网与自然灾害之间的耦合作用关系,挖掘电网智能设备采集数据及自然气象等信息资源,搭建了区块链支持的电网灾害预警决策系统的总体架构.然后,以电网冰灾为例,根据气象预报和微地形等信息...     

基于星地融合的输电线路覆冰预警优化方法研究

输电线路覆冰预测对保障电网安全具有重要意义,随着气象条件日趋复杂,为了提升输电线路覆冰预测的准确性和及时性,依托现有的覆冰预测模型,提出了一种基于卫星气象和地面气象站点数据的星地融合气象要素反演方法。对覆冰预测模型中核心气象输入参数(如温度、降水、风速)预报精度进行优化提升,进而提高复杂气象条件下输电线路覆冰预警精度。以浙江某输电线路为实验区,实验结果表明文中方法对温度和降水的预报效果提升较为明显,提前72 h输电线路覆冰预报的准确度相对于24 h预报准确度没有明显的下降,对于24 h~72 h的覆冰预测预警有较好的指导意义。     

输电线路绝缘子串防冰闪措施研究

2008年1—2月,南方地区严重的冰灾事故给部分地区电网造成了巨大的损失,绝缘子串冰闪是造成这次冰灾事故的主要因素之一,因此预防绝缘子冰闪对于保证覆冰地区输电线路安全运行十分重要。通过对绝缘子冰闪机理进行分析,文章比较了3种预防输电线路绝缘子串冰闪措施的特点,指出绝缘子串发生冰闪的主要原因是绝缘子串电压分布畸变和冰凌桥接导致融冰时形成了连续高电导水膜,并指出在一些防冰闪措施中,防污闪复合涂料(permanent room temperature vulcanized anti-contamination flashover composite coating,PRTV)并不能有效防止绝缘子覆冰,且会降低绝缘子冰闪电压,因此笔者不推荐采用PRTV预防冰闪。同时,因V型串和间插方式可有效调高绝缘子冰闪电压,这种方式在覆冰地区输电线路设计和改造中较实用。     

输电线路在线监测系统应用和管理平台

输电线路是智能电网的重要组成部分,为了保证输电线路的安全运行,部分网省公司现已建成雷电、覆冰、污秽、气象、微风振动等线路运行状态监测相关系统。通过研究输电线路在线监测系统的应用和管理信息平台,结合设计目标,完成了系统总体架构设计,并通过将电网输电线路监测装置采集的信息及各监测系统应用产生的应用结果信息进行融合存储,构建了完整的输电线路运行状态信息数据平台。系统还运用相关算法对传感器可靠性进行评估,在平台基础上设计了按时间特性分层的输电线路故障预警、线路故障分析、监测数据挖掘分析、线路运行状态评估、线路运行环境评估等高级应用功能,做到了自动、及时地向不同管理职责的用户分级预警汇报,能避免重大事故的发生,保障电网稳定运行。     

广东电网覆冰在线监测系统的研究及应用

为防止冰灾对输电设施造成大面积破坏,实时监测线路运行状况,广东电网公司借鉴国内外已有输电线路预警系统的经验,建设了广东电网覆冰在线监测系统。为此,对该系统的建设思路和原则、结构、功能和关键技术进行了详细的介绍,实际应用证明：该系统可实现对线路走廊图像、气象、覆冰、导线温度等的实时监测,并能发出预警信息,具有使用方便、运行可靠等特点。     

一种计及微地形修正的输电线台风风险预警方法

台风过境时,较大的风力往往会引发风偏放电、断线、倒塔等事故,是对沿海地区电网安全可靠运行威胁最大的自然灾害之一。由于台风灾害的高风险性,建立台风预警体系能更经济有效的提升电网抵御台风灾害的能力。现有的电网台风风险预警方法直接使用气象局提供的区域性预测风速,并未考虑具体线路所处的微地形环境对风速的影响,易出现漏警以及虚警。因此,提出一种计及微地形影响的输电线台风风险预警方法。该方法把预警区域按经纬度划分为0.01°×0.01°的网格,将网格内的输电设备与网格微气象、微地形信息关联,建立了输电线微地形条件下的风速修正系数计算方法,可更准确地辨识遭受台风灾害影响的线路集并按风险等级进行预警。实例验证了方法的可行性和有效性。     

基于气象信息的电网风险预警系统应用

研究基于气象信息的电网风险预警系统为电网运营商提供科学的电网运行决策参考.气象信息的可靠性、安全性与电网的安全运营及电力设备的安全运行密切相关,利用风险管理理论,综合考虑输电线路所处的气象环境因素及历史故障信息,研究并建立相应的预警系统.在深圳电网建立的电网气象风险预警系统（Grid Meteorological Risk Warning System,GMRWS）,初步实现了雷电分布、输电线路跳闸预警等功能,建立了气象信息与电网故障预警之间的关联性.随着基于气象信息的电网风险预警系统研究的不断深入,仅依靠经验估计极端天气条件下电网及设备运行风险程度的被动局面将被改变,为电网运营商在提供优质可靠电能的前提下,综合防灾、减灾方面也有了更先进的技术保障.     

雪峰山自然环境试验站覆冰试验技术

人工模拟环境下的覆冰形态与自然环境下的实际情况存在一定差异,建立自然环境覆冰试验站并开展输电线路覆冰机理、冰闪特性、覆冰监测及预警技术、防冰除冰新技术等研究对保障电网安全具有重要作用。重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室建立了雪峰山自然覆冰试验站;通过在不同位置架设多基铁塔实现了导线、绝缘子等不同大气结构物的安装;采用试品与悬挂点之间安装拉力传感器并结合气象参数测量仪实现了对各种试品覆冰过程的监测;架设专用试验电源线并配置交、直流和冲击电源装置实现了输电线路绝缘子自然覆冰电气试验方法及覆冰闪络特性、输电线路融冰、脱冰、除冰技术等的研究。3 a多的运行证明雪峰山自然覆冰试验站具备开展输电线路覆冰试验的能力,自然环境气象参数不可控且无规律可循,大气结构物覆冰随时间增长而呈非线性关系,采用合理的措施能实现输电线路防冰、除冰。雪峰山自然覆冰试验站的建立为电力系统开展防冰减灾相关课题研究创造了良好的试验平台。