計及氣象信息的電網(wǎng)可靠性分析.pdf

1、伴隨著電網(wǎng)的快速發(fā)展和全球變暖、霧霾增多、氣象多變及強對流天氣的增多，由惡劣（極端）天氣造成的輸電線路、輸電鐵塔故障頻繁發(fā)生，嚴重威脅了電網(wǎng)的安全可靠經(jīng)濟運行。冰風暴（覆冰）是冬季里極易發(fā)生的自然現(xiàn)象，其持續(xù)時間長，對輸電線路、輸電鐵塔的影響非常明顯，易導致斷線倒塔事故發(fā)生。夏季的高溫，則容易導致輸電線路弧垂加大，增加輸電線路的閃絡風險，同時高溫導致負荷需求增加，引起輸電線路傳輸功率加大，加大了傳功功率越限的風險。夏季也容易發(fā)生暴風雨現(xiàn)

2、象，導致輸電線路、輸電鐵塔振蕩，造成斷線倒塔事故發(fā)生。同時，在一些地區(qū)，暴雨會對鐵塔塔基造成損壞，進一步加劇了倒塔風險。雷電現(xiàn)象生效時間短、變化快，引發(fā)的線路跳閘事件在電網(wǎng)故障統(tǒng)計中所占比例極大。各種自然災害尤其是大范圍的災害性天氣對輸電線路造成的損壞比電氣事故的影響更為嚴重惡劣，對計及氣象信息的電網(wǎng)可靠性分析的研究具有重要意義。針對上述問題，本文對計及氣象信息的條件下對安徽電網(wǎng)的氣象預警系統(tǒng)進行深化研究。本文的研究內(nèi)容及主要成果如下:

3、
　　(1)提出了冰-風荷載導致斷線倒塔的改進模型及求解方法:采用“峰度法”計算凍雨量和風速的廣義帕累托分布(GPD)的閡值參數(shù);提出了冰、風荷載模型中雙重積分的有效求解方法;計算鐵塔兩側不平衡張力時，計及風速的時變特性。
　　(2)建立了溫度—弧垂計算模型，在此基礎上提出了弧垂風險指數(shù)來對弧垂對線路的安全運行造成的影響進行評估，從而得到輸電線路的弧垂停運概率;同時，對基于線路潮流及基于外界環(huán)境因素（高溫）的線路停運概率進行

4、分析，建立了輸電線路綜合停運概率模型。
　　(3)對風雨荷載共同作用下的輸電線路可靠性、輸電線路斷線概率進行了研究。建立了輸電線路在風、雨荷載單獨作用下的斷線概率模型，提出了風、雨荷載單獨作用下鐵塔對輸電線路反作用的鐵塔風荷載、雨荷載反作用影響因子;以及建立了輸電線路在風雨共同作用下聯(lián)合斷線概率模型。并對所建立模型進行了求解驗證。
　　(4)在對基于三時次雷區(qū)信息的電網(wǎng)雷擊跳閘概率計算新方法深入理解的基礎上，采用如下兩種雷擊