单档距走廊法架设高压输电线路对地闪的影响*

基于引雷空间理论及珠三角地区已有输电线路参数,建立了单档距走廊法统计模型,对不同地形环境下输电线路走廊区域的地闪定位数据进行了筛选,分析了输电线路架设前后雷电活动及地闪幅值概率分布规律,并基于有限元-模拟电荷法,对雷云先导与大地均匀静电场在置入输电杆塔前后的电场进行了计算及模拟仿真,分析了输电线路的架设对于地闪分布规律影响。结果表明：在不同地形环境下输电线路所产生的对于雷击落点的吸引效应是不同的,在山地环境下最为明显。     

高原山地500kV输电线路雷电屏蔽特性试验研究

运行经验表明,雷电绕击是引起220kV以上电压等级输电线路雷击跳闸的主要原因,为了更好地了解500kV输电线路空间各个落雷点的绕击概率分布情况以及避雷线保护角对屏蔽性能的影响,以贵州500kV典型输电线路为研究对象,通过对缩小的输电线路杆塔模型进行空间绕击屏蔽模拟试验,研究结果验证了负保护角在防绕击性能上的优越性,研究...     

基于CFD原理的架空输电线路故障概率估算方法

针对雷击、风速、覆冰、污闪、鸟类接触、线路舞动和老化等对架空输电线路安全稳定运行的影响,对架空输电线路故障率预测模型进行探讨。首先将架空输电线路的故障率流态化,考虑各种不确定性因素影响,并加权优化相关的影响因子,以求解出其综合健康指数,同时修正输电线路的流态故障概率分布,以此建立受多因素影响的架空输电线路故障率预测模型;再由有限体积法(finite volume method,FVM)对该模型进行网格划分,并对其采用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)原理模拟仿真,根据所得结果估算出具有高准确度的预测值。以IEEE9、IEEE30、IEEE57、IEEE118为实例进行计算和分析,结果表明所研究模型可以有效地提高线路故障率的预测精度,验证了CFD模拟仿真在求解架空输电线路失效率问题时的有效性。     

计及风速与线路故障率周期时变特性的风电并网系统可靠性评估

目前在风电并网系统长期可靠性评估中,风速多采用威布尔概率分布模型,输电线路故障率多采用年均值故障率,其评估结果无法反映系统可靠性随时间的变化情况。提出了综合考虑风速和输电线路故障率周期时变特性对电网的影响进行可靠性评估。在风电场出力方面,建立了风速的时间周期时变模型,并根据风机输出功率与风速的函数关系进一步建立了风电场的出力模型;在输电线路故障率方面,通过统计气象引起的输电线路故障次数计算历史同期各月故障率,用曲线拟合模拟其变化规律,建立了输电线路故障率周期时变模型。基于上述两种模型,用蒙特卡洛模拟法,对风电并网系统的时变可靠性进行评估,最后用算例进行了验证,评估结果可为电网中长期调度、运维及检修决策等提供参考。     

输电线路动态增容运行风险评估

输电线路动态增容系统作为智能输电线路技术支撑系统的重要部分,能提高输电设备的利用效率,帮助运行人员更好地掌握当前线路的运行状态。为确保输电线路增容运行的可靠性和安全性,文中研究提出基于马尔可夫链蒙特卡洛方法对输电线路增容运行后的风险进行评估的方法。该方法主要利用各微气候监测参数后验分布的随机序列来建立风向、风速和环境温度等气候概率分布模型,结合线路负荷电流模型利用蒙特卡洛模拟来预测导线的温度分布,从而给出线路增容运行的风险指标。基于夏冬2季的典型监测数据,利用所提出的方法对动态增容系统给出的热容量的可靠性进行分析,结果表明线路运行风险控制在合适的范围以内,满足电网运行和调度工程的要求。     

气象环境相关的输电线路故障时间分布特征及模拟

在电网风险分析与可靠性评估中,尚无较为准确的输电线路故障率时间分布规律和强迫停运时间概率分布描述。以月为时间尺度,提出按多年历史同期故障率为依据的时变故障率计算方法,并通过使用傅里叶函数、高斯函数、威布尔函数拟合历史同期各月故障率的时间分布得到故障率逐月分布函数,用以模拟输电线路的时间相依故障规律,据此可用于预测未来某时段的故障率。基于同样的思路对气象相关的输电线路强迫停运时间概率分布进行模拟与建模。算例分析验证了所提方法的有效性。     

概率分布模型对导线标准冰厚极值的影响

概率分布模型对输电线路导线标准冰厚不同重现期极值具有一定的影响。重点研究了皮尔逊Ⅲ型分布模型（P-Ⅲ）、广义极值分布模型（GEV）和广义帕雷托分布模型（GPD）3种概率分布模型,并且用模型对湖南南岳山气象站的南北向、东西向、二方向较大值、二方向较小值的历史覆冰数据进行计算,分析对不同重现期覆冰厚度的影响。研究结果有助于合理确定架空输电线路导线设计中允许的覆冰厚度。     

采用单档距走廊法分析高压输电线路的存在对地闪的影响

针对现行高压输电线路防雷设计规程中采用传统区域落雷参数进行分析的不足,在进行输电线路差异化雷电防护工程中,分析输电线路的架设对走廊区域雷击落点分布的影响显得十分必要。为此,基于引雷空间理论及珠江三角洲地区已有的输电线路参数,建立了单档距走廊法统计模型,对山地、近水域及平原等不同地形环境下输电线路走廊区域的地闪定位数据进行了筛选,分析了输电线路架设前后雷电活动及地闪幅值概率分布规律。基于有限元-模拟电荷法,对雷云先导与大地均匀静电场在置入输电杆塔前后的电场进行了数值计算及模拟仿真;根据雷电发展路径与空间电场最强方向一致原理,分析了输电线路的架设对于地闪分布规律影响的物理过程。结果表明:采用单档距走廊法描述输电线路沿线走廊的地闪分布特征更有针对性;不同地形环境下,输电线路的架设对于雷击落点具有吸引效应,从而导致地闪在走廊区域的分布概率显著增大;同一电压等级输电线路走廊区域,山地环境下输电线路的架设致使地闪活动的增加较为明显,而平原环境与近水域区段相对较小。     

基于随机风场概率加权的台风灾害下输电线路损毁预警

为解决台风灾害下输电线路损毁预测精度和数据利用率低的问题,建立了基于随机风场概率加权的输电线路损毁概率预测混合模型。该模型综合考虑了气象、微地形、杆塔运行和实时损毁等空间多源异构信息的融合。首先,使用极值Ⅰ型概率分布进行阵风的风值模拟,通过柯尔莫哥洛夫-斯米尔诺夫假设检验证明了其具有较高的精度;其次,利用蒙特卡洛法实现了随机风场的概率生成;最后,利用随机森林法预测每个风场下的线路损毁概率,实现了基于随机风场概率加权的输电线路损毁概率预测,该预测结果可为电力部门提供有效的预警决策支持。以台风"山竹"为实例,验证了所提基于随机风场概率加权的输电线路损毁概率预测混合模型的科学性及有效性。     

基于分形理论的超特高压线路绕击耐雷性能评估

超特高压输电线路雷电屏蔽模型对线路的防雷设计有着重要的指导意义。为此研究了一种基于分形理论的输电线路绕击先导发展模型,首先从雷云电荷分布、上行先导起始、上下行先导发展和最终判据等方面研究了分形先导发展模型计算流程中的关键问题。并根据分形理论研究了上下行先导发展的电介质击穿模型DBM以及实现方式,通过雷电先导发展过程中空间电场的计算,得出了先导向空间各可能击穿点发展的概率分布,实现了雷电先导发展过程的分形生长。基于分形先导发展模型,还给出了超特高压输电线路绕击耐雷性能的评估方法,结合雷电流空间概率分布和由分形先导模型计算得出的绕击概率分布,可计算得出输电线路的绕击率。此方法在±800kV特高压输电线路上的绕击耐雷性能评估中的应用表明,该方法不仅能获得较精确的绕击率,同时使先导发展过程中既保持了沿最大场强发展的概率最大这一确定性因素,也呈现了先导发展的随机性因素。     

1000 MW级火电项目前期风险元传递模型

1000MW级火电机组项目的开发前期存在诸多风险,这些风险的防控对投资者至关重要,为此建立了1000 MW级火电项目前期风险元传递模型,以便为1000 MW级火电项目前期风险管理者提供决策依据.根据1000 MW火电项目前期风险元的特点,分析了风险元的分布情况,在此基础上构建了1000 MW级火电项目前期风险元传递模型,运用蒙特卡洛模拟法确定了火电项目前期风险元发生的概率,探讨了火电项目前期风险元传递的结构,建立了1000MW级火电项目前期前馈（back propagation,BP）神经网络型风险元传递算法,并进行了算例仿真,构建了学习样本集,在Matlab 7.0平台上使用样本集对网络进行了训练和测试.测试结果表明,所建立的风险元传递模型具有正确性和可行性,该模型能有效控制项目投资风险.     

农村电网35 kV输电线路工程造价评价指标模型

随着中国电网建设的快速发展,传统的输电工程造价评价指标已逐渐难以满足当前造价管理和项目评价的需要,亟待提出经过改进的更合理的评价指标。以内蒙古自治区巴彦淖尔市农村电网1998-2006年30个新建35 kV输电线路工程造价数据为统计样本,应用ABC分类法对影响35 kV输电线路工程造价的影响因子进行了筛选,并分别进行因子分析和独立性分析,再应用多元线性回归方法确定每个因子的影响程度,在此基础上建立了35 kV输电线路综合线路长度造价评价指标。经实际工程验证,所建立评价指标较之传统指标的准确性明显改善。     

电网建设项目进度风险管理的系统动力学模型

将电网建设项目视为统一整体,分析了项目的进度风险管理过程,构造了相应的因果关系循环图。运用系统动力学建立了电网建设项目的进度风险管理模型。结合输电线路安装项目实例,模拟了进度风险发生后,风险处理时间长短的不同对项目目标的不同影响,能够为电网建设项目管理者确定最优风险处理时长的决策提供定量化的依据。     

基于核主成分分析模型的输电线路工程造价评价指标

随着我国电网建设速度的加快,电网投资逐年增长,造价控制与评价的作用日益突出,而新技术的应用以及技术方案复杂性和多样性,使得传统输电线路工程造价指标已不能全面、准确地反映工程造价水平。针对这一现状,将支持向量机中的核函数与主成分分析法相结合,提出了线路工程相对造价指数,构建了输电线路工程造价评价指标模型,并利用Matlab 7.0进行了求解。经过220 kV输电线路工程数据样本的验证,线路工程相对造价指数比传统指标能更全面、合理地反映工程的造价水平。该指标易于求取,便于对工程的造价控制水平进行对比、排序和评价,具有一定的可操作性和较强的应用价值。     

高压输电线路工程造价与综合单价承包模式

基于输电线路工程施工的错综复杂性,因此采用总价及综合单价承包的合同模式是合理的选择。通过该模式可以合理分摊双方风险,由业主方承担量的风险,由承包方承担价的风险,这样有利于实现承包双方权、责的对等性要求。但该模式在实际结算中仍然有很多具体的特殊问题需要加以处理和完善。主要分析高压输电线路工程造价与综合单价承包模式。     

民居附近高压输电走廊电场屏蔽方案分析与优化

为有效解决邻近高压输电走廊居民楼工频电场超标问题,在有限元计算基础上,研究了不同屏蔽方式与其空间架设位置对工频畸变电场屏蔽的影响。通过畸变电场的仿真计算,深入分析屏蔽方式及其架设位置与屏蔽效能的关系,提出通过优化屏蔽设备的空间架设位置提高屏蔽效果的新思路。并综合考虑屏蔽效果和屏蔽成本,对110~1 000 kV 4个电压等级高压输电线路工频电场屏蔽方案进行设计。研究表明:通过合理选择屏蔽方式和优化架设位置,可大幅度提高屏蔽效能,对工频电场具有良好的屏蔽效果,对降低输电工程的环保成本具有重要意义,而不合理架设屏蔽设备则会使电场环境发生恶化。     

计及地理环境因素的输电通道路径优化与扩展研究

传统输电网规划中一般由规划设计人员凭经验给出初选方案,然后通过技术、经济比较选出最佳方案。然而,由于复杂的地理环境因素的影响,优选方案不可避免地包含局限性和人为因素,方案评估工作进行较为困难。文中将输电通道扩展与路径设计相结合,分析施工条件、地形地质条件等地理环境因素对路径规划的影响,建立了输电通道规划双层运行优化模型,顶层模型以输电规划经济性为目标,底层模型以线路地理环境总成本为目标进行输电通道路径优化,并将底层优化得到的待选线路集返回顶层模型进行输电网络规划,结合遗传算法实现模型求解。最后针对修改后的Garver-6节点系统进行仿真分析,结果表明利用文中所提的方法得到的输电通道规划方案可以有效适应工程现场实际,保障输电网络的经济效益。     

输电线路山火故障风险评估模型及评估方法研究

输电线路山火故障与输电线路运行时的气象条件、人为因素等密切相关,近年来输电线路山火故障逐年增加。建立了输电线路山火故障跳闸风险评估模型,该模型包括输电线路走廊山火发生概率模型和山火条件下输电线路故障模型两部分。应用该模型,可以根据宏观气象条件预测山火引起的输电线路故障概率。可以在山火发生后,根据山火的蔓延模型预测输电线路山火故障风险随时间的变化情况。可以根据输电走廊及其附近的植被情况,计算火源点与输电线路山火故障风险之间的关系,并制定输电线路山火故障等级分布图。研究成果可用于制定输电线路山火故障预案和防灾减灾措施。     

基于改进集对分析方法的高心墙堆石坝填筑工期仿真及风险评价

高心墙堆石坝填筑工期关系到大坝的施工进度与工程投资,传统的蒙特卡洛仿真基于对网络计划活动持续时间构造概率模型并对其抽样,不能反映工期与风险因素的关系,影响了工期仿真与风险评价的客观性与可靠性。本文将改进的集对分析方法应用到高心墙堆石坝填筑施工的工期仿真与风险评价中,充分考虑到活动持续时间的确定性与不确定性以及工期与风险因素的关系,建立了多元联系数表达的施工进度网络计划模型,提出了多元联系数网络计划的蒙特卡洛仿真流程。以澜沧江某水电站心墙堆石坝为例,利用仿真工期分布、完工概率、工序关键度等指标,为大坝填筑工期风险提供了评价指标。与传统的蒙特卡洛仿真方法相比,基于改进集对分析方法的蒙特卡洛仿真,得到的仿真成果更加可靠、更加符合工程实际,为高心墙堆石坝填筑工期的风险评价和风险管理提供了科学依据。