基于层次分析-熵权组合法的架空输电线路综合运行风险评估

针对当前多种气象灾害对架空输电线路的共同影响研究的不足,提出采用层次分析-熵权组合方法综合评估各气象灾害对架空输电线路的影响程度。通过层次分析法确定主观权重,熵权法确定客观权重,主客观结合,并利用最小二乘法组合优化,确定各风险权重。由此建立了采用风险权重、风险概率、风险后果来表征线路综合运行风险的评估模型。最后,将该模型应用于某区域电网线路,通过具体实例验证了该评估模型的可行性。     

基于关联规则和证据理论的输电线路水土流失地质灾害风险评估

为了及时发现输电线路潜在的地质灾害隐患,提出了架空输电线路水土流失地质灾害风险评估方法。首先,结合架空输电线路环境特征、气象数据和巡线相关数据,利用关联规则量化环境特征与水土流失灾害的关联关系,基于证据理论以坡度、坡向、坡位、海拔等特征因子为证据体计算水土流失灾害基本信度;然后,结合雨温联合致灾风险概率分布函数,构建了架空线路水土流失灾害风险概率计算模型。以某500 kV线路为例,分析了该评估模型的详细计算流程,划分了输电线路水土流失灾害风险等级,提出了差异化的地质灾害风险防范措施。该方法能有效评估架空输电线路的水土流失灾害风险,为线路的智能化运维管理提供理论支持。     

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。     

输电线路安全风险评估方法

通过山体坍塌自然灾害对输电线路可能构成的危害分析,采用现代量化风险评估的原理,对输电线路的安全风险进行了量化评估和风险等级的划分,还对制定的风险控制措施进行了量化评估,提出了输电线路安全风险评估的具体方法。     

基于马尔可夫链模型的输电线路运行状态及其风险评估

综合考虑影响输电线路运行状态的内、外两方面因素,提出一种基于马尔可夫链模型的运行状态及其风险的评估方法。首先,利用马尔可夫链外推输电线路运行状态,量化外部条件下的线路初始故障概率,并进一步结合系统潮流水平,计算线路实际运行故障概率。其次,考虑系统运行约束,定义相关故障严重性指标及其基于层次分析权重的综合性指标,对线路故障下的系统"影响"进行量化。最后,利用风险评估思想,将线路故障概率与量化后的"影响"相结合,实现对线路运行风险的评估。仿真结果表明,由于综合考虑了内、外影响因子的作用,并涵盖了多类风险因子的评估指标,所提方法对系统中高风险运行的重要线路有较好的辨识能力,且有效回避了因为部分状态信息缺失造成状态评估实现困难的问题,为输电线路状态检修工作提供了参考。     

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%。     

高压架空输电线路短时输电能力评估方法研究

为保证电力系统的安全稳定运行,架空输电线路在应急状态下应具备短时过负荷能力,线路运行部门必须根据线路的实际情况确定其短时输电限额。讨论了影响架空输电线路短时输电能力的导线、金具、通道环境等各因素,从电流阶跃情况下导线温升计算和线路净空距离计算二个方面提出了线路短时输电能力的评估方法,最后应用该方法对一条500 k V架空输电线路的短时输电能力进行了评估。     

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。     

关于自然灾害下电力系统安全稳定防御方法的评述

输电线路的远距离送电使其频繁受到自然灾害的影响,极端自然灾害会造成电力系统大面积群发故障,严重影响电力系统的安全稳定运行,需要对自然灾害的防御方法进行研究。自然灾害的防御主要有提高一次系统设计标准以避免故障和通过安全稳定控制措施以减小停电损失两种方式。提高设计系统的标准需要较大的经济代价,且无法完全避免大面积输电线路故障。现有研究主要针对自然灾害的安全稳定控制方法进行研究,包括自然灾害防御所需的信息采集、自然灾害下电力系统风险评估以及应对自然灾害的电力系统安全稳定控制方法。为此,对现有自然灾害的安全稳定防御方法进行综述,并指出进一步研究方向,为后续的自然灾害的安全稳定防御方法研究提供参考。     

华中电网500 kV输电线路主要自然灾害分析与预防

自然灾害是输电线路的主要故障因素。在统计华中电网直属的500 kV输电线路因自然灾害导致的一般及以上的事故案例基础上,按灾害种类、时间、地域、季节等因素对事故案例进行统计分析,总结了输电线路主要自然灾害的成灾机理以及华中电网公司针对每种灾害的预防、应对策略,并对电网抗灾减灾提出相关建议,为输电线路的安全、稳定运行提供参考。     

基于BP神经网络的输电线路山火风险评估模型

近年来,输电线路因山火引起的跳闸停电事故越来越多,严重影响了电网的安全稳定,山火风险防控俨然已成为电网防灾减灾的重要研究课题。考虑到输电线路山火风险的影响因素多而复杂,提出了一种基于BP神经网络的山火风险评估模型。通过研究分析220 kV及以上输电线路山火灾害高发的实际情况,确定山火主要影响因子作为模型的输入,将山火风险等级作为模型的输出,利用Matlab建立基于BP神经网络的山火风险评估模型。实验结果表明该模型能有效地预测山火风险,对及时发布预警消息具有重要意义。     

计及输电线路舞动预测的电网短期风险评估

为了准备评估覆冰舞动环境下电网的短期运行风险,保障输电线路的正常运维,提出了一种计及输电线路舞动预测的电网短期风险评估方法。定量地抓住决定事故风险程度的两个因素:故障可能性指标和后果严重度指标,从整体层面把握舞动对电网短期运行风险的影响。其中可能性指标通过BP神经网络预测舞动概率值和通过频次法划分的舞动分区图综合计算得到,后果严重度指标根据输电线路故障断开后的支路过载和母线电压越限指标计算得到。以河南电网的历史舞动数据进行算例分析,结果表明所提方法能有效评估电网的短期运行风险评估,舞动预警和电网风险评估结果可以为电网调度和线路运维人员提供决策支撑,及早调整运行方式或者进行防舞作业,降低舞动对电网安全运行的影响。     

山火灾害下输电系统的弹性评估方法及其提升措施

弹性能反映电力系统应对极端灾害的抵御能力和恢复能力。输电系统作为电力系统中的重要组成部分,在小概率-高损失的山火灾害事件中,往往会发生大面积停电事故。该文提出一种考虑山火灾害全过程的输电系统弹性评估框架。首先定量分析极端山火灾害对输电线路故障率的影响,建立火点位置与线路故障率之间的数学关系,并利用系统信息熵获取典型故障场景以描述山火灾害可能导致的故障规模;其次,结合故障元件的地理位置、检修人员调度资源和修复时间等因素,构建以最小化山火灾害下负荷削减量为目标的输电系统恢复模型,提出考虑灾害全过程的输电系统弹性评估方法;最后,以IEEE RTS-79节点输电系统为例,验证了所提模型和弹性评估方法的有效性。算例结果表明,该评估方法可有效、全面地衡量各因素对输电系统弹性提升性能的影响。此外,定量分析了3种典型弹性提升技术措施的效果,为电力部门应对极端山火灾害制定防御及恢复策略提供了可量化的参考依据。     

台风灾害下考虑脆弱线路加固的新型电力系统弹性提升方法

随着双碳目标的提出,传统电力系统将不断向新型电力系统转变。在此背景下,有效应对台风等小概率高损失的极端自然灾害事件是新型电力系统建设中的巨大挑战。线路加固在提升新型电力系统弹性方面有重要作用,但现有加固措施方案制定过程中对新型电力系统内输电网侧脆弱线路关注较少,忽略了灾害下脆弱线路开断引发的多重故障风险,可能导致加固方案适用性减弱。文中聚焦台风灾害,将灾害下负荷损失和脆弱线路存护比例作为弹性量化指标,提出一种考虑脆弱线路加固的新型电力系统弹性提升模型。根据弹性指标特性,分别将灾害下负荷损失和脆弱线路存护比例作为目标函数和约束条件,该模型以线路加固成本、台风灾害下切负荷成本之和最小为目标,考虑了脆弱线路存护比例约束。通过IEEE RTS 24系统算例分析表明所提方法能够有效满足弹性指标要求。     

基于短期覆冰预测的电网覆冰灾害风险评估方法

冰雪灾害会严重影响电力系统的安全稳定运行。为准确评估覆冰情况下电网所面临的风险,提出了基于短期覆冰预测的电网覆冰灾害风险评估方法。该方法根据覆冰预测系统预测得到未来数天内的输电线路覆冰厚度,根据时变结构可靠性理论建立了输电线路时变失效率模型,建立了考虑融冰装置的输电线路修复时间模型与融冰装置使用间隔时间的模型;针对传统序贯蒙特卡洛法难以反映覆冰线路时变失效率的问题,提出一种可考虑时变失效率的序贯蒙特卡洛模拟法,并将其用于覆冰灾害下的风险评估。以IEEE RTS-79系统为研究对象,验证了所提模型与方法的有效性;分析了覆冰预测间隔时间和融冰装置数量对电网风险的影响,并给出了相关建议。