山火灾害对电网故障率的时空影响

根据山火造成电力设备故障的途径和机理,建立输电线在山火灾害下的故障率修正模型,提出按电网故障率的时空分布预警防御算法。将山火信息与地理环境及气象信息相结合,预测山火的蔓延行为;动态评估线路闪络概率,预报输电线故障率的时空分布。使风险越大的潜在故障得到越高的关注度,提高电网停电防御系统对山火灾害的预警能力。     

台风及暴雨对电网故障率的时空影响

分析了台风及暴雨影响电力设备故障率的途径;指出停电防御系统为此应拓展采集的数据,包括宏观的天气预报信息及就地的气象数据;提出上述自然灾害中的电网故障率时空预警框架。根据气象信息,结合环境信息及地形地貌信息,预测台风及暴雨的时空演变趋势,并按地理特征修正,在线预报恶劣气象直接或通过山洪、滑坡和泥石流等次生灾害造成输电线断线、倒塔、闪络等故障率的改变。通过自然灾害与电力系统稳定分析模块的接口,将在线安全分析由针对不变的预想故障集改进为跟踪灾害动态修正的预想故障集,使停电防御系统对台风及暴雨灾害具备一定的预警及决策支持能力。     

架空输电线雨凇覆冰研究

输电线覆冰后在风载荷作用下舞动特性明显。在冻雨工况下,输电线会形成雨凇覆冰。而雨凇覆冰往往会造成严重电力事故,因此研究雨凇覆冰过程,对输电线安全运行有重要指导意义。首先分析了雨凇覆冰的形成过程及其影响因素,然后进行了雨凇覆冰的危害分析,其次总结了现有的雨凇覆冰预防措施,最后展望了雨凇覆冰的下一步研究方向。     

基于邻域法对覆冰预报产品的评估

随着覆冰预报模型的发展,模型预报结果蕴含的预报信息更丰富,传统评价方法和指标已不能客观合理地评估现有预报产品。为充分利用现有覆冰预报产品,对比了传统评分方法和邻域法,并利用邻域法评估了覆冰预报模式对2016—2017年冬季四川电网覆冰的预报效果。结果表明:评估的预报产品可以较准确地反映线路覆冰的空间分布和时序变化,覆冰厚度偏高2～3mm;邻域法比传统评价方法更加合理和客观,评估结果减少了空报和漏报倾向,避免了传统方法评估导致覆冰预报产品不可用或可用价值低的现象;当覆冰厚度小于20 mm时,在距任意输电杆塔水平方向1～3 km的范围内预报数据均是可利用的;当覆冰厚度介于20～28 mm时,预报数据可用性较低,可能是由于覆冰观测样本极少导致的。利用邻域法评估覆冰预报产品有利于实现现有预报精度下覆冰产品的最大化利用,评估结果对实际生产中覆冰预报产品的利用具有参考意义,同时也是对预报模式的反馈,可为更具针对性的优化数值模式提供支撑。     

输电线覆冰自动防御系统建模及其对电网的影响分析

为了减小覆冰对电网的影响,提出了一种输电导线覆冰自动防御系统。首先介绍了该防御系统的构成及其工作原理。然后建立了相应的数学模型,采用改进的IEEE 9节点系统和实际电网算例进行了数字仿真验证,证明了该方法的可行性和有效性。最后研究推导了线路有功损耗、无功损耗和变压器无功损耗对防覆冰变压器变比变化的灵敏度公式,并分析了调压过程对电网的影响。研究结果表明,通过控制该系统投切,可降低线路的运行电压,提高线路电流,在保证电网正常工作的前提下实现输电线路的防覆冰和融冰,且对电网稳定运行的影响很小。     

基于电容传感器的架空输电线覆冰厚度检测方法

提出了一种新的架空输电线覆冰厚度检测方法,并设计了覆冰检测电容传感器。基于电容传感器给出一种输电线路覆冰厚度监测系统的设计方案。利用电容效应计算出传感器电容值与架空线覆冰厚度的关系曲线。实际应用时,通过比较传感器测量到的电容值与预设关系曲线得出架空输电线覆冰厚度。测试结果验证了电容式架空输电线覆冰厚度检测方法的有效性。     

基于设备时变故障率的海上油田电力系统可靠性评估

考虑海上油田电力系统与陆地电力系统的差异性,提出了一种适用于计算海上油田电网的设备时变故障率计算方法.首先基于知识图谱方法,分析了历史故障数据中各电气设备的故障原因和影响因素,并根据分析结果建立了计及设备及部件相互影响的电气设备基本失效模型;然后考虑设备组成元件的运行年限、检修策略等影响因素,对基本失效模型进行了修正,...     

输变电系统可靠性评估中设备故障率预测方法研究

由于输变电设备在地域分布上的复杂性、运行状态的随机多样性,使得输变电设备故障率具有时变性、随机性等特点。同时由于反映设备故障的信息获取困难,故难以应用常规的回归分析法、分解分析法等时间序列分析法建立准确的故障率预测模型。文中以全网输变电设备故障率为研究对象,提出了一种基于自回归-移动平均混合模型(ARMA模型)的输变电设备故障率预测方法,克服了常规解析法进行输变电设施可靠性评估信息获取困难的缺点,能有效提高全网输变电设施可靠性评估的合理性和准确性。最后,对220k V输电线路故障率进行了预测,结果表明,所提预测模型具有较高的精度,能够满足实际工程的应用要求。     

基于覆冰增长速度的覆冰在线监测系统动态预警方案研究与探讨

以覆冰在线监测系统的预警方式为对象,提出基于覆冰增长速度的动态报警方式,根据覆冰增长速度结合气象预报推算得出覆冰达到设计值所需的预警时间,从而对覆冰进行动态预测,为启动融冰措施提供依据.     

基于广义比例故障率模型的电网安控装置可靠性评估方法

安全稳定控制装置作为电网保护系统的一部分,其运行可靠性一直受到广泛的研究。由于装置结构、运行功能等区别,一次设备和继电保护的可靠性评估方法难以直接应用于安控装置。为了实现安控装置的可靠性评估,本文提出了基于广义比例故障率模型的电网安控装置可靠性评估方法。利用协变量体现非内部因素对装置故障率的影响,构建故障率模型总结装置运行规律,并基于采集到的历史运行数据和状态监测量,通过拟合的方式,计算威布尔分布参数。基于计算所得参数,求解安控装置可靠性评价指标中的可靠度与复合故障概率,并评估安控装置的可靠性水平。最后,利用样本装置进行算例分析,证明本文方法在安控装置可靠性评估过程中的可行性。     

电网雷击故障概率的时空在线预警

分析雷电的实时演化过程对电力设备故障概率的影响途径,理清需要采集的信息,提出电网的雷击故障概率时空变化的预警算法。先根据当前时段的雷电信息,划分雷电分区;再与上一时段的分区相关联,并据此预报未来时段雷电概率在地域上的演变趋势。实现与电力系统安全稳定分析功能的一体化,用时空分布的预报概率代替传统使用的年平均雷击故障率,在线修改安全稳定性分析软件模块中的预想故障表,使概率大的潜在故障得到及时的详细分析。在停电防御系统的实际工程应用中加入了对雷暴灾害的自适应能力,提高了预警水平。     

冰风暴灾害下输电线路故障概率预测

针对冰风暴灾害下输电线路运行故障问题,提出了基于极端学习机和Copula函数的断线倒塔概率预测模型。该模型运用广义极值分布刻画冰风暴灾害下冻雨量、风速、输电线和铁塔冰、风荷载的随机特性,并通过ELM网络预测出实时变化的GEV分布的形状参数、尺度参数和位置参数。随后考虑冰、风荷载之间的概率相关性,借助Clayton-Copula建立冰、风荷载的联合概率分布,从而实现输电线和铁塔的实时故障概率预测。结合湖南郴州电网的历史数据展开算例分析,验证了该预测方法的有效性和准确性。     

融合注意力机制的输电线路故障概率预测模型

输电线路运行环境恶劣,发生故障的概率和气象条件直接相关.由于目前极端气象条件在全世界范围内表现活跃,研究不同气象条件下输电线路发生故障的概率对提高电网运行稳定水平有重要意义.该文从分析气象相关输电线路典型故障的作用机理和统计特征出发,提出使用融合注意力机制的深度神经网络进行输电线路故障概率预测,使用停电数据对模型进行检...     

台风灾害下输电线路损毁预警方法

台风会造成输电线路损毁严重。为减少损失,有必要研究输电线路损毁预警方法。针对目前输电线路损毁预警方法精度较低、假设条件过多等问题,提出了一种新的预警方法。该方法首先根据相应台风预测信息对所需预警区域进行单位网格划分;然后采用正态分布函数及极值Ⅰ型分布函数对输电线路风荷载概率分布函数进行拟合,并基于应力强度干涉模型计算输电线路损毁概率;接着参考台风24 h及48 h警戒线,差异化选取预警时间间隔输出预警结果。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FCE和SVM融合的线路典型冰风灾害算法分析

目前,国内外对于线路覆冰和风耦合作用的灾害分析较少,因此,提出了一种基于模糊综合评价法（fuzzy comprehensive evaluation, FCE）和支持向量机（support vector machine,SVM）融合的线路典型冰风灾害分析算法。通过分析典型冰风灾害影响因子及类型,借助模糊综合评价法提取了关键的灾害影响指标,并对风速和风向关键指标进行修正。在提取的温度、相对湿度、风速、风向和地貌5类致灾相关程度高指标的基础上,提出了采用径向基RBF核函数的非线性SVM小样本灾害分析模型。通过历史的冰风故障和非冰风故障数据建立训练样本和测试样本,仿真结果表明,建立的模糊综合评价和支持向量机融合的冰风灾害模型可有效分析判断冰风灾害发生的概率,实现了对冰风灾害小样本数据的可靠分析。     

考虑线路故障概率的小电流系统接地故障选线策略

分析了基于运行经验的几种不同的小电流接地系统接地故障选线策略,采用内地长沙电网和沿海温州电网故障数据计算了不同策略中用以表征线路故障概率的指标与故障概率的相关性,并对不同策略进行了数值仿真。结果表明,以历史故障次数表征线路故障概率并结合线路负荷分析的选线策略是可靠的和可行的,可显著地降低非计划停运次数和电量损失。     

输电线路雨雪冰冻灾害研究

主要从气象角度分析了四川二滩送出的4回输电线路受冰冻灾害的成因和突出特点,从现场实际研究典型线路各部件受损害的情况,并由此提出了改进的措施建议。     

考虑连锁故障的覆冰灾害下输电线路脆弱性分析模型北大核心CSCD

虽然电网鲁棒性日益增强,但部分输电线路经过区域极易遭受覆冰灾害,导致该地区发生一次故障的概率大幅增加,而一次故障将会导致电网发生二次连锁故障。针对此问题,文中首先通过蒙特卡洛法判断覆冰灾害引发的输电线路一次故障脆弱性,然后通过自组织临界理论判断由一次故障引发的输电线路二次连锁故障脆弱性,从而建立综合考虑覆冰灾害和电网物理特性的输电线路脆弱性分析模型,以潜在事故链的形式展现了电网覆冰灾害下的故障演化进程,为运维人员甄别覆冰灾害下区域电网的输电线路薄弱环节提供重要决策依据。最后通过对IEEE-39节点电力系统实例进行仿真与分析,验证了所提出模型的可行性。