台风对电力系统连锁故障的影响分析

在分析连锁故障现有模型的基础上,在多时间尺度连锁故障预测模型中考虑台风对线路故障概率的动态影响,建立台风变化过程与连锁故障事故链的配合关系。考虑台风影响下的线路故障概率,构造初始故障集;结合天气因素、线路负载率和潮流波动率等因素构造关联性指标,利用聚类方法选取关联性指标高的线路作为下一级故障线路,模拟重载等因素引起的线路随机开断;将基于潮流追踪的切机切负荷与发电机调整相结合,用于线路一般过载的控制,并计算事故链的概率和风险;最后以IEEE 39节点系统为例,说明台风对系统关键线路和事故链的影响、基于潮流追踪的切机切负荷控制的作用和提高线路设计风速的可能性,并验证了所提模型和算法的合理性。     

台风天气下电网薄弱线路辨识与停电事故模型

为研究台风天气下电力系统的连锁故障演化,提高电网的应对能力,选用Yan Meng风场模型计算台风天气下输电线路的故障率。首先,结合线路潮流的停运概率模型,制定计及电网拓扑结构的线路脆弱度指标;然后,对现有停电模型进行改进,建立一种包含时间、空间、强度三要素的台风天气电网停电事故模型;最后,以宁德电网为例,仿真分析了玛莉亚台风期间该电网的薄弱线路,验证了所建模型的可行性。仿真结果表明,可用事故幂律曲线的分维值对台风天气下电网整体稳定性进行评估。     

污闪故障的产生及防止措施

污闪是对供电可靠性危害极大的频发性事故，多发生在秋末冬初和冬末初春季节。污闪事故的发生还与气候条件有关。大雨天气，污垢被雨水冲掉，闪络机率小。而大雾、细雨和溶雪天气，空气湿度很大，瓷瓶表面污垢吸潮，某些溶于水的物质发生离解，使表面电阻大大降低，治面放电电压下降。在过电压下，有时甚至在正常工作电压下发生局部放电，造成污闪事故。污闪故障波及面广且时间较长，有时造成几十条线路污闪停电。所以，防止污闪对保证线路安全极为重要。一般可根据本地区的运行经验，采取以下防污措施。１确定线路的污秽期和污秽等级要正确…     

架空输电线路雷击跳闸故障分析及防范措施

架空输电线路分布野外,甚至很大一部分处于山区丘陵地带,地理环境和气象条件极为恶劣。在夏秋之际,经常会遭遇突发性雷雨天气,这大大增加了因雷击引起的线路跳闸故障次数。为提高线路耐雷水平,降低雷击跳闸率。针对2012年7月13日某起典型线路跳闸事故,结合线路故障巡视、当天天气情况、雷电监测定位系统的监测数据以及耐雷水平的计算,明确该起线路跳闸故障的主要原因及故障位置。最后针对事故原因及所暴露的问题,提出相应防范措施,降低类似事故发生率,确保电网安全可靠运行。     

一起220 kV架空输电线路覆冰雪断线故障分析

架空输电线路的覆冰及其引起的各类冰害事故严重危害了我国电力系统的安全运行。特别是近几年来天气气候的变化,导线覆冰的几率日趋增大。研究了冰害事故原因以及事故发生发展的过程,进一步认识了覆冰对电网的影响。以220 kV昌西双线覆冰雪故障为例,首先给出了故障线路基本概况和相关技术参数;然后对故障录波数据进行了分析,同时做了断线的尺寸参数测量与拉断力试验,并对标准冰厚进行了计算,对分闸、断线原因进行了分析;最后对故障发生发展过程进行了推演,指出了此次故障原因是因为历史罕见的强雨雪引起的导线标准覆冰厚度超过了线路设计覆冰厚度,在故障电流烧蚀与覆冰重载荷的共同作用下,致使架空地线断线或严重垂落。     

污水处理厂雷雨天气线路跳闸事故原因分析

雷雨天气配电线路自保跳闸,重新合闸后一切正常的特殊故障比较少见。基于某污水处理厂雷雨天气线路跳闸事故原因分析,介绍了目前民用10 kV/380 V动力、照明线路存在的过电压(流)事故隐患及其危害原理剖析,并提供经过实践验证的解决方法。     

配网线路风偏跳闸故障的判定及风偏点的查找

10 kV配网架空线路多为裸导线,在大风天气下,弧垂过大、档距过长的线路易发生碰线,造成相间短路故障,引发线路跳闸,风偏跳闸故障是瞬时性故障,故障发生后,跳闸原因难以判定,故障点也不易查找,重合闸或送电后易发生重复跳闸。本文分析了一起10 kV线路风偏跳闸故障的判定和故障点的查找,根据线路保护跳闸信息、电流电压录波波形、动作电流大小、巡线情况、历史天气等信息,判断跳闸故障极有可能是风偏短路引起,通过线路上级供电结构及系统参数,建立单相等效图,进行短路电流计算分析,得到风偏点与变电站线路长度,确定风偏附近区域,再有针对性地巡线,找到风偏故障线段,验证了故障原因的判断,并找到了故障点位置。     

塔线系统在大风覆冰条件下的受力分析

在大风覆冰等恶劣气候下,输电线路容易出现相间短路以及机械荷载过大等多种事故。利用清华大学研制的模拟实际线路的多档距组合动态程序,讨论了线路在出现大风风偏、脱冰跳跃以及舞动时的受力特性。仿真结果显示,在恶劣天气下,水平排列线路的相间距会急剧减小,容易出现相间放电,而采用V型绝缘子串能够有效减少风偏事故;同时,导线的张力与绝缘子的张力与风速、覆冰厚度关系密切,在线路设计中需要对此进行相应的考虑。最后,对张家口地区6条线路进行模拟计算,计算结果显示,张家口地区线路在冰风天气下不会因相间距过短而出现事故。     

台风天气考虑故障演化的电力系统韧性评估方法

全球气候变化和温室效应加剧造成了极端天气发生的频次增多、强度增大,给电力系统造成的影响愈发严重。电力系统大力发展风/光新能源发电作为缓解温室效应有效手段的同时,也深受极端天气影响。韧性是体现电力系统抵御极端事件、减小故障影响并恢复供电的能力,近年来受到广泛关注。因此,亟需开展新能源电力系统在极端天气下的韧性评估研究。以台风作为极端灾害天气代表,提出了一种台风天气下考虑故障演化的电力系统韧性评估方法。首先,根据台风天气下电力系统故障的发展特征,确定了根据系统性能变化曲线及事故链发生概率综合评估系统韧性的整体框架和流程。具体地,考虑台风天气因素对于风电机组和输电线路的影响,提出了考虑不同时间尺度故障的元件及系统状态转移概率模型;在此基础上,考虑风机故障对风电出力不确定性的影响,建立了计及电网元件故障的系统改进随机潮流模型;然后,根据系统潮流分布和线路过载概率计算连锁故障的发生概率;最后,在改进的IEEE 39节点系统上进行算例分析,结果表明所提方法能够有效评估极端天气下含风电电力系统的韧性,并为极端天气下含风电电力系统的安全运行提供参考。     

分界负荷开关在10 kV架空线路上的应用

对于远近郊区供电公司来说,在所辖主网主系统中10 kV馈电出线的安全供电十分重要。但是,10 kV馈电线路特点是结构多样,事故多发,特别是在城近郊区和远郊区地区还存在大量的架空输电线路,这些架空输电线路往往都是多分支线路,安全可靠性差,遇到刮风下雨等恶劣天气,接地和短路故障频发,严重影响了电网的安全可靠供电。随着城乡电网建设及改造的大幅度增加,探讨运用技术手段解决此类问题是非常必要的。分界负荷开关在10 kV馈电架空线路上的应用可大大减少无故障线路的连带性的事故停电,缩小故障停电范围,缩短用户停电时间,从而提高所带用户的供电可靠性。     

分界负荷开关在10kV架空线路上的应用

对于远近郊区供电公司来说,在所辖主网主系统中10kV馈电出线的安全供电十分重要。但是,10kV馈电线路特点是结构多样,事故多发,特别是在城近郊区和远郊区地区还存在大量的架空输电线路,这些架空输电线路往往都是多分支线路,安全可靠性差,遇到刮风下雨等恶劣天气,接地和短路故障频发,严重影响了电网的安全可靠供电。随着城乡电网建设及改造的大幅度增加,探讨运用技术手段解决此类问题是非常必要的。分界负荷开关在10kV馈电架空线路上的应用可大大减少无故障线路的连带性的事故停电,缩小故障停电范围,缩短用户停电时间,从而提高所带用户的供电可靠性。     

应用历史故障数据表查找电力线路短路故障点

正供电线路多由电力电缆和架空线路组成,随着电力负荷的增加,线路周围环境的恶化,以及雷击、大风、冰雪等恶劣天气的影响,线路跳闸故障时有发生。跳闸故障查找装置及方法较多,如安装线路短路故障指示器,在主线路及分支线路加装柱上断路器,根据短路电流     

功率倒向单回故障双回跳闸的事故分析

功率倒向单回故障双回跳闸事故是在多个隐患的共同作用下,由天气原因的接地故障逐步扩大而引起的。通过分析得知第一次故障并未造成电网事故,只是因为PT断线重合闸退出,甲站102断路器未重合。但第二次故障由于甲站102跳闸线路I回发生功率倒向,由此引出双回线形成环网运行定值失配的隐患,再加上甲站双回电源线运行在同一段母线,造成甲站全站失压,更严重的是还有3座变电站是通过甲站多级串供电,结果就导致4座110kV变电站全站失压。     

台风灾害下配网两阶段应急抢修恢复优化策略

沿海地区配网出现的事故多为自然灾害所致,其中台风灾害破坏尤为严重。尽管台风属于小概率天气事件,一旦出现影响严重,制定科学有效的应急抢修恢复优化策略有利于提高配网灾后复电速度。提出一种台风灾害下配网两阶段应急抢修恢复优化策略。第一阶段,根据台风灾害下监测的多源异构数据计算配网线路故障概率,在此基础上以故障线路等待抢修造成失负荷量最小为目标,建立配网应急抢修临时调拨中心选址模型。第二阶段,进一步考虑台风灾害后配网故障不确定性,采用蒙特卡洛场景生成与同步回代场景缩减相结合的方法,生成灾后配网故障场景。基于移动分布式电源与抢修人员相协同的思路,利用改进遗传算法求解灾后配网故障抢修恢复优化模型。最后,利用IEEE33节点系统验证所提方法的科学性与有效性。     

考虑系统运行状况的电网连锁故障风险性评估

在大规模电网中,由简单故障触发的系统连锁跳闸可能会导致大停电事故。建立了一种新的电网连锁故障仿真模型,对故障在电网中的传播方式、故障关键元件的识别、系统发生连锁故障的风险和损失评估进行了研究。考虑了系统负荷状况、天气条件、继电保护隐藏故障等因素,可以得到某种运行状态下的连锁故障风险指标,并识别不同情况下引发连锁故障的关键线路,通过IEEE-RTS系统和IEEE57节点系统的计算结果对本方法进行了验证。     

基于电网故障与气象因果关联分析的系统风险控制决策

输电线路长期暴露于大气环境当中,易受雷电、台风、暴雨等灾害性天气影响而发生故障,故障原因不同电网的应对措施应有不同。研究了不同天气状况下输电线路故障的概率,提出了依据统计分析结论,在预报的气象状况下,对存在故障风险的线路集,对N-m故障风险进行评估,并以此为依据选择电网运行方式以降低系统风险、提高系统抵御恶劣自然灾害的能力。通过对南方沿海某地区的灾害性天气的分布特征进行统计分析,得到了灾害性天气在不同时间范围爆发的频度,使用RBTS系统进行测试,验证了该方法的可行性。     

考虑电网载荷均衡度及N -1安全约束的防灾经济调度

极端气象灾害的日益频发,给电网安全稳定运行带来了极大的威胁。传统电力系统的经济调度方法为了追求发电成本的经济性而忽略了电网载荷分布状况,在恶劣天气条件下重载或是满载线路的停运都可能引发电力系统连锁故障大停电事故。为此,提出了一种恶劣天气条件下考虑电网载荷均衡度及安全约束的防灾经济调度方法。该方法在传统经济调度模型的基础上,综合考虑全网和恶劣天气影响区域输电线路载荷的状况,通过降低全网输电线路载荷率的平均绝对偏差以及恶劣天气下区域输电线路载荷率,改善电网的载荷均衡度,并提高系统的运行安全。为保证调度模型在恶劣天气条件下的鲁棒性及求解高效性,基于支路开断分布因子以及校验添加再校验思想,提出了一种新的安全约束动态校核及添加方法。最后,基于现有的考虑隐性故障的连锁故障仿真模型,提出了在台风灾害下电力系统防灾经济调度策略的可靠性评估方法。IEEE RTS-79系统的仿真结果表明,相比于传统经济调度方法,所提出的防灾经济调度方法能够有效地提高电网载荷均衡度,改善恶劣天气条件下电力系统的停电分布,并可提高系统运行安全性及可靠性。     

考虑系统运行状况的电网连锁故障风险性评估

在大规模电网中,由简单故障触发的系统连锁跳闸可能会导致大停电事故.建立了一种新的电网连锁故障仿真模型,对故障在电网中的传播方式、故障关键元件的识别、系统发生连锁故障的风险和损失评估进行了研究.考虑了系统负荷状况、天气条件、继电保护隐藏故障等因素,可以得到某种运行状态下的连锁故障风险指标,并识别不同情况下引发连锁故障的关键线路,通过IEEE-RTS系统和IEEE57节点系统的计算结果对本方法进行了验证.     

考虑电网载荷均衡度及-安全约束的防灾经济调度

极端气象灾害的日益频发,给电网安全稳定运行带来了极大的威胁。传统电力系统的经济调度方法为了追求发电成本的经济性而忽略了电网载荷分布状况,在恶劣天气条件下重载或是满载线路的停运都可能引发电力系统连锁故障大停电事故。为此,提出了一种恶劣天气条件下考虑电网载荷均衡度及N-1安全约束的防灾经济调度方法。该方法在传统经济调度模型的基础上,综合考虑全网和恶劣天气影响区域输电线路载荷的状况,通过降低全网输电线路载荷率的平均绝对偏差以及恶劣天气下区域输电线路载荷率,改善电网的载荷均衡度,并提高系统的运行安全。为保证调度模型在恶劣天气条件下的鲁棒性及求解高效性,基于支路开断分布因子以及校验添加再校验思想,提出了一种新的N-1安全约束动态校核及添加方法。最后,基于现有的考虑隐性故障的连锁故障仿真模型,提出了在台风灾害下电力系统防灾经济调度策略的可靠性评估方法。IEEE RTS-79系统的仿真结果表明,相比于传统经济调度方法,所提出的防灾经济调度方法能够有效地提高电网载荷均衡度,改善恶劣天气条件下电力系统的停电分布,并可提高系统运行安全性及可靠性。     

故障指示器在农网10kV线路中的应用

正供电所管辖的农网10千伏架空线路供电半径长、线路分支多,加之恶劣天气、外力破坏以及鸟害等影响,导致线路故障点难以快速确定,给检修工作带来不小困难。在10千伏线路上加装故障指示器后,就能快速准确地确定故障线段,缩小停电范围,为快速排除故障提供有力保障。1故障指示器的功能线路故障指示器具备检测线路短路和单相接地故