冰風暴災害下輸電線路故障概率預測及應急對策研究.pdf

1、隨著輸電線路的大規(guī)模建設，冰風暴災害對架空輸電線路造成的災害性破壞時有發(fā)生。冰風暴期間，低溫雨雪冰凍天氣導致輸電線路大范圍覆冰，嚴重時可使輸電線路因斷線倒塔而癱瘓，嚴重影響電力的安全可靠供應，給電力部門及相關行業(yè)造成巨大的經(jīng)濟損失。為此，本文通過系統(tǒng)研究已有導線覆冰厚度和輸電桿塔受力計算模型，借助極值理論廣義帕累托分布、極端學習機和Copula聯(lián)接函數(shù)研究了電力斷線倒塔概率的預測，并針對冰風暴期間輸電線路的覆冰情況，提出了相應的防冰和融

2、冰策略。
　　 考慮造成輸電線路斷線倒塔的冰荷載和風荷載與氣象條件密切相關，而冰風暴期間氣象條件具有隨機性，因此基于極值理論POT模型，提出風速和凍雨量的廣義帕累托分布概率分布。在此基礎上，結合電力覆冰厚度及電力線和輸電鐵塔冰荷載與風荷載的計算，提出電力線和輸電鐵塔冰倚載和風荷載的概率分布模型。此外，考慮冰風暴期間氣象因素實時變化對冰荷載和風荷載的概率分布的影響，以氣象條件為輸入變量，通過ELM網(wǎng)絡訓練學習，預測出隨氣象岡素實時

3、變化的電力線和輸電鐵塔冰荷載和風荷載的概率分布。結合實際歷史數(shù)據(jù)進行算例分析，結果表明，廣義帕累托分布可準確刻畫氣象變量風速和凍雨量的分布。通過ELM網(wǎng)絡的訓練學習，能準確反映出氣象因素實時變化對荷載概率分布參數(shù)的影響，有效映射氣象因素與荷載正態(tài)分布參數(shù)之間的非線性關系。
　　 輸電線路斷線倒塔事故主要由冰荷載和風荷載造成，受相同氣象條件的共同作用，電力線和輸電鐵塔的冰荷載和風荷載存在一定的相關性，它們并不是相互獨立的概率事件，

4、為此，借助Copula聯(lián)接函數(shù)考慮冰荷載和風荷載的概率相關性，提出冰風暴期間不同時刻冰風荷載的聯(lián)合概率分布，從而實現(xiàn)考慮冰風荷載非對稱相關性的電力斷線倒塔概率的準確預測。結合實際歷史數(shù)據(jù)進行算例分析，結果表明，Copula函數(shù)在一定程度上準確刻畫出風荷載和冰荷載之間非對稱的概率相關性，從而有效分析冰風荷載對電力線、鐵塔的共同作用，實現(xiàn)電力斷線倒塔概率的準確預測。
　　 針對冰風暴造成的輸電線路嚴重覆冰和電力斷線倒塔事故，本文對輸