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。     

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。     

多自然灾害下的架空输电线路运行风险评估

为了对多种自然灾害共同作用下的架空输电线路运行风险进行评估,基于现代安全风险量化理论,充分考虑各类自然灾害风险的发生可能性、对架空输电线路的影响程度以及危害的严重程度,采用风险概率、线路故障输送能力损失值、风险社会影响系数三者综合量化架空线路灾害运行风险。基于此建立了多种自然灾害下架空输电线路运行风险评估体系,并采用改进层次分析法计算不同自然灾害的风险权重,保证评估结果的合理性。利用该方法完成了一例地区电网架空输电线路在多种自然灾害共同作用下的运行风险评估,验证了方法的可行性。该评估方法通用性更强,评估结果可为采取针对性灾害抵御措施、提高线路风险防范能力提供依据。     

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%。     

基于聚类算法的电网覆冰灾害分级预警模型研究

对电网覆冰灾害进行了分级预警模型的研究,采用图像检测法测得输电线路覆冰厚度的实时数据,以此为约束条件,采用聚类算法计算出输电线路的综合覆冰厚度,针对不同的覆冰厚度,对覆冰灾害进行了等级划分,并发出相应等级的预警信号。通过对某220 k V架空输电线路覆冰厚度数据的实时监测,验证了该预警模型的有效性。电网覆冰灾害分级预警模型的建立,使覆冰灾害预警更为准确、有效,且节约线路维护检修成本,为高压输电线路状态评估、安全性评价等工作提供参考依据。     

基于改进云模型和Eclat算法的输电线路极端灾害风险评估

针对当前用于输电线路风险评估的云模型中量化等级依靠人为主观划分的不足,提出一种基于改进云模型和Eclat算法的输电线路极端灾害风险评估方法。首先,基于灾害特征信息选取灾害特征因子和典型极端灾害技术要素;通过FCM算法获取一维数据聚类中心,将聚类中心与传统主观云模型数字特征进行结合得到改进后的组合标准云;考虑灾害造成的停运时间、输电线路抗灾能力以及灾害风险的累积效应对数据进行动态修正后,在标准云中进行量化等级划分;最后,应用Eclat算法挖掘量化后的灾害特征因子与风险技术要素间的关联规则,得到风险评估预测模型。实例结果表明,改进后的模型正确率得到提高,获取到的关联规则能够对线路灾害风险进行预测评估。     

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。     

基于WebGIS的架空输电线路防灾减灾系统的研究及应用

架空输电线路防灾减灾是电网抵御外部灾害保证安全运行的重要保障,结合目前电网输电线路防灾减灾的实际需求,本文提出研究了一种基于WebGIS的架空输电线路防灾减灾系统。以覆冰、雷电、山火、鸟害等常见的灾害为研究对象,以Openlayers平台和Oracle数据库为载体,通过对气象数据、监测数据以及运维数据等多源数据集成分析,设计基于数据存储层、数据交换层、数据服务层、业务逻辑层、业务控制层和综合信息显示层的总体架构,形成具有输电线路可视化、灾害监测、灾害预警为一体的灾害预防和决策支持系统。通过实际运行情况证明了该系统为电网输电线路防灾减灾工作提供了强有力的支撑。     

基于物元可拓的输电线路山火风险评估模型

为了解决现有的输电线路山火风险评估方法中风险指标单一、过于依赖主观经验等问题,提出了一种基于物元可拓的输电线路山火风险评估模型。首先,收集对山火发生概率产生影响的人为、地理、气候以及线路4大类共15个风险指标,构建了输电线路山火灾害风险评估指标体系。然后,将模糊层次分析法和熵权法相结合,形成主观赋值权重与客观计算权重结合的评估指标组合权重。并在此基础上建立物元可拓评估模型,计算风险指标关联度,基于关联度大小确定最终输电线路山火风险等级。最后,通过对南方某省份输电线路工程进行实例分析,对其山火灾害风险等级进行综合评估,为运维管理人员开展差异化的山火防治工作提供了依据。     

计及地质灾害风险的输电线路路径选择

针对地质灾害危害输电线路安全的问题,提出了计及地质灾害风险的输电线路路径选择模型。首先将影响因素划分为成本和地质灾害影响因素,成本影响因素采用熵权法与模糊层次分析法组合赋权,地质灾害因素采用德尔菲法赋权,然后进行空间叠置分析,建立计及地质灾害风险的输电线路空间建模路径选择模型,采用Dijkstra算法实现模型求解。最后以某地区作为实验区进行仿真分析,得到线路成本较未考虑地质灾害风险之前降低20.57%,且线路长度缩短274.5米,并有效避开了地质灾害频发区域。     

覆冰状态下架空输电线路模型参数变化分析

架空输电线路的覆冰灾害一直都是困扰输电线路的重要问题,线路覆冰后,其等效的模型参数将发生变化。根据导线覆冰的种类和导线外层覆冰的时空特点,通过电磁场的相关计算,对覆冰架空输电线路的单位阻抗和导纳参数进行了修正。根据架空线路模型的建立方法,分析了考虑分布参数时不同电压等级和长度的架空输电线路的等效模型,在理论上得出了覆冰后架空输电线路更加精确的模型参数。     

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。     

输电线路大风停运概率计算方法

如何进行大风故障预警及停运概率的准确计算,对于提高电力系统预防风偏闪络和断线停运的能力具有积极意义。基于绝缘子风偏计算模型和极端风速的g-h分布模型,提出了电网大风停运概率计算的新方法。该方法首先通过绝缘子风偏模型计算风偏角和最小空气间隙,并建立了小空气间隙和风偏故障概率的线性函数关系;进而提出基于g-h分布的大风灾害下电力线路的断线概率计算方法。安徽电网的实际数据的计算结果证明了方法的有效性。因此建立有效的风偏计算模型和大风分布模型对预防大风停运具有重要作用。     

输电线路地质灾害危险性评估中需要注意的几个问题

在输电线路可行性研究阶段的地质灾害危险性评估中,经常出现地质灾害危害对象不确定的问题,本文以滑坡和泥石流这两类在输电线路中最常见的地质灾害为例,初步探讨了评估中需要注意的地质灾害危害对象及其与线路的相对关系等问题。     

内蒙古电网风区分布图绘制及应用原则

内蒙古西部地区架空输电线路设计依据典型气象区域风速取值,不能有效指导架空线路防风设计工作。对此分析了内蒙古电网风害故障分布特征,统计蒙西地区近30年气象数据,采取极值Ⅰ型分布概率模型计算得到了内蒙古电网30年、50年和100年重现期最大风速,提出了内蒙古电网风区分级标准,绘制了内蒙古电网风区分布图。在此基础上,针对不同电压等级架空输电线路设计基本风速取值,以及微地形、极端气象灾害区域风速取值提出建议。     

基于电磁-热耦合场的架空输电线路载流量分析与计算

架空输电线路的允许载流量是保证其安全运行的重要参数之一。根据架空输电线路产热和散热的特点,建立了架空导线的磁场-温度场耦合二维有限元分析模型,确定电磁-热耦合场分析的边界条件,求解得到了架空输电导线内部电磁场分布。将得到的焦耳热损耗作为热源耦合至热场模型进行计算,并采用数值迭代法求解得到架空输电导线的允许载流量。此外,基于该仿真模型通过仿真分析得出了不同外部环境因素对架空输电线路载流量的影响规律。该研究成果可以为架空输电线路的热分析和载流量计算提供一定的参考。