输电线路覆冰舞动灾害规律研究

输电线路舞动灾害是电网重大自然灾害之一,给电网安全稳定运行造成了巨大威胁。对近年来我国输电线路舞动事故进行了全面、系统的调研分析,从舞动发生的时间、地点,线路名称、电压等级及线路结构参数,舞动发生时的气象资料（气温、风速、覆冰等）及输电线路所处地形地貌信息,舞动持续时间、舞动对线路产生的破坏形式等方面研究了舞动灾害规律与特点,为进一步有针对性地采取防治方法、增强电网抵御自然灾害的能力提供了重要的研究基础。     

华东电网输电线路覆冰灾害防治体系的研究

基于2008年我国大范围冰灾情况,给出华东电网500 kV输电线路的典型故障类型,针对华东电网的实际情况提出了输电线路覆冰灾害防治体系的总体框架,对框架中的结构抗冰、绝缘优化、覆/融冰机理、冰情监测等各个子模块的研究思路进行了讨论,并介绍其中部分内容的初步研究成果.     

考虑融冰因素的输电线路覆冰故障概率计算

根据导线覆冰表面热平衡方程分析内外部融冰因素对导线冰载荷的影响,计及地形对冰载荷的影响以及覆冰引起导线等效半径增大对风载荷的影响,通过气象实测的降雨量、风速、风向、温度等信息以及电网运行信息、当前监测覆冰厚度等信息建立输电线覆冰厚度增长预测模型。从输电线路覆冰过载机理出发,构建覆冰故障概率计算框架,从力学角度分析覆冰厚度及风速对输电线路的共同作用,采用反映金属承载极限特性的指数模型计算输电线路故障概率。以实际线路为例验证了该模型计算得到的线路覆冰故障概率变化趋势与实际故障情况相符,能够充分验证覆冰故障率与实际天气的相关性。     

浅谈输电线路覆冰故障处理技术

在运行输电线路中,导线覆冰现象较为普遍,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。输电线路覆冰引起的故障严重地影响了电力系统的安全正常运行,给社会经济带来巨大的损失。浅谈影响覆冰的因素、形成、类型,借鉴现有的有效方法和技术,对周口地区的输电线路覆冰故障建议防范与处理的措施。     

台风灾害下考虑连锁故障的电力系统弹性评估

随着全球气候变化导致台风灾害频繁发生,亟须进行准确的弹性评估,以掌握电力系统在应对台风灾害方面的能力。针对现有弹性评估方法对连锁故障过程考虑不足的问题,提出了一种充分考虑连锁故障演化过程的电力系统弹性评估方法。首先,通过输电线路故障模型生成初始故障场景;其次,进行连锁故障演化的模拟;然后,建立弹性评估指标;最后,以IEEE 118节点系统为例进行仿真分析,结果表明所提方法能更合理地评估电力系统弹性。     

输电线路覆冰防治措施分析

受地理位置及气候变化的影响,多个地区的输电线路在途径覆冰重灾区时覆冰事故频发,并且随着电压等级的不断提高,输电线路对覆冰灾害的影响更为敏感,极易发生断线、倒塔等事故,严重影响电能的正常输送。因此,通过分析现有覆冰防治措施的特点及差异,提出改善输电线路覆冰防治的新方向。     

输电线路覆冰灾害的分析与预防措施

文章通过对贵州电网220kV、500kV输电线路覆冰灾害的分析,描述了覆冰灾害的特点,分析了输电线路覆冰产生的机理,从输电线路运行、设计的角度就输电线路覆冰防护提出了除冰、防冰的措施及建议。     

基于输电线路脆弱性评估的连锁故障预防控制

针对电力系统中线路故障可能引起的连锁反应故障,提出一种基于线路脆弱性评估的连锁反应故障预防控制方法。考虑系统低电压、频率的变化以及潮流转移的严重度函数,以故障发生的可能性和严重性的乘积作为风险指标对事故链及输电线路进行风险评估,通过线路和事故链的风险指标对各输电线路进行脆弱性评估,以此来量化线路故障后对周围电网的影响以及发生连锁反应故障的风险。并基于优化潮流和原对偶内点算法建立了线路脆弱性的预防控制模型,通过对系统控制变量的优化,有效减小了线路脆弱性大小及发生连锁反应故障的风险,提高了系统运行的安全性。通过在IEEE14节点系统仿真验证了该方法的有效性。     

河北地区覆冰灾害及冰区分布图应用的探讨

在缺少覆冰观测资料的情况下,已建线路的覆冰灾害资料和冰区分布图成为确定导线覆冰的两种重要的方法~([1])。本文在分析河北地区覆冰灾害和特点的基础上,对河北地区的冰区分布图进行了分区域探讨研究,为今后更好地进行工程设计及输电线路的运行维护提供参考依据。     

输电线路防覆冰临界电流密度预测模型研究

分析建立了导线覆冰过程的热平衡方程.提出了基于焦耳热效应的输电线路防覆冰临界电流密度计算公式,并对该临界电流密度公式进行了仿真计算.结果表明,防覆冰临界电流是导线外径、导线电阻、表面几何外形等导线自身参数以及环境温度、风速、水滴中值体积直径、空气中液态水含量等大气参数的函数.通过合理调度负荷可达到减少导线覆冰的目的.     

电网冰灾典型线路段覆冰倒塔分析

在2008年初电网冰灾倒塔调研的基础上,建立了典型覆冰倒塔线路段铁塔、导线和绝缘子的三维模型,考虑档距、高差以及覆冰厚度引起的纵向不平衡张力对铁塔受力的影响,对线路段在均匀覆冰荷载和不均匀覆冰荷载作用下的导、地线张力及纵向不平衡张力进行计算,分析确定了线路覆冰倒塔的破坏模式,揭示了线路覆冰倒塔的主要原因。分析计算结果与现场实际破坏情况相吻合,表明导线覆冰过载以及覆冰产生的纵向不平衡张力是线路覆冰倒塔的主要原因。     

冰灾情况下电网连锁故障的预防控制

为了能及时防控冰冻灾害下输电线路的连锁故障,对线路冰厚设置监控及预警功能,提出一种拟合曲线的方法,求取冰厚与时间的实时变化关系;选择合适的时间节点,在覆冰厚度达到断线临界值之前采取两级预警功能,一级预警时判断能否采取融冰措施,若不能则进行第二级预警,并用基于静态灵敏度的方法计算机组出力和负荷的调整量,采取控制措施来防控连锁故障;针对南方某地区一回110 k V线路的覆冰记录值求取"厚度-时间"的关系,验证覆冰预测方法的正确性;并采用Matlab和BPA软件对IEEE30节点系统进行两级防控仿真,验证了防控方法的有效性。     

考虑继电保护隐性故障的电力系统连锁故障风险评估

提出了考虑继电保护隐性故障的电力系统连锁故障风险评估方法。采用继电保护隐性故障的概率模型描述保护装置对电力系统风险的影响,通过分析保护系统的机理表明保护装置在连锁故障中的作用,用母线孤立风险、负荷孤立风险、电网解列风险及系统综合风险来评估系统的连锁故障风险,并据此提出了减小系统连锁故障风险的预防措施。应用蒙特卡罗方法产生系统事故、保护装置和隐性故障的随机特性,编写了电力系统连锁故障风险评估与预防软件。IEEE118节点系统的应用结果证明了该方法的可行性及软件的有效性。     

大规模冰灾对输电系统可靠性的影响分析

大规模冰灾对输电系统带来多方面不利的影响,主要从可靠性的角度对其进行研究。根据气象建模理论,计算了风速、降雨速率和输电元件的载冰量。为分析元件故障率随冰灾的变化过程,采用了曲线拟合法获得载冰量和强迫停运率的数学关系。为反映在载冰量增加过程中输电元件发生损坏的随机性,提出了一种混合蒙特卡罗抽样法,来获得系统状态以及状态持续的时间。当元件处于正常状态时,使用状态抽样法判断各时刻元件是否发生故障;当元件发生故障时,使用状态持续时间抽样法获得元件修复持续时间。IEEERTS．79算例验证了所提方法的有效性。仿真结果分析表明,气象参数和地理环境等因素,特别是气象前进速度和输电线路的走向,将对输电系统的可靠性产生较大影响。     

导线覆冰对架空输电线路结构的影响

针对2008年初我国南方地区输电线路大面积遭受的覆冰灾害天气,文章以<国家电网公司输变电工程典型设计--500 kV输电线路分册>中的5A-ZB2直线塔(呼称高33 m)为例,分别分析了导线重覆冰对导线应力和杆塔的影响,并提出了预防措施.     

冰风暴灾害下输电线路故障概率预测

针对冰风暴灾害下输电线路运行故障问题,提出了基于极端学习机和Copula函数的断线倒塔概率预测模型。该模型运用广义极值分布刻画冰风暴灾害下冻雨量、风速、输电线和铁塔冰、风荷载的随机特性,并通过ELM网络预测出实时变化的GEV分布的形状参数、尺度参数和位置参数。随后考虑冰、风荷载之间的概率相关性,借助Clayton-Copula建立冰、风荷载的联合概率分布,从而实现输电线和铁塔的实时故障概率预测。结合湖南郴州电网的历史数据展开算例分析,验证了该预测方法的有效性和准确性。     

架空输电线路覆冰在线监测技术评述

介绍了输电线路覆冰在线监测系统的结构和功能,综述了国内外覆冰在线监测方法及其存在的问题,证明了称重法静力学计算模型的科学性,简化了导线倾角法计算流程。最后指出,进一步的研究方向是优化称重法计算模型、改进间接测量方法、准分布式和分布式光纤传感技术的应用。     

基于改进渗流理论的信息物理融合电力系统连锁故障模型

基于改进渗流理论,提出了考虑物理层电网潮流分析与信息层延时的信息物理融合电力系统连锁故障模型。将连锁故障的动态发展描述为故障在信息层、物理层交替传播扩大的多阶段过程,在分析故障在物理层传播的阶段中考虑物理层电网潮流,在脆弱度指标中综合拓扑完整度、信息层延时增量及物理层实际运行指标。对信息层、物理层不同对应依靠策略及节点攻击策略的连锁故障建模仿真表明拓扑中心度对应依靠策略呈现较低的脆弱度;物理层分区设立分布式控制中心与集中式控制中心的结构相比,能提高连锁故障发展中信息层的运行实时性。同时,节点蓄意攻击相比于随机攻击能造成发展更迅速,影响范围更广的连锁故障。     

电网连锁性故障发生可能性的模糊模拟评估方法

蒙特卡罗模拟评估法大多采用经典概率测度或模糊测度刻画连锁性故障发生的可能性,要达到一定精度需进行大量的抽样计算。为弥补其不足,以可信性理论为基础,提出一种模糊模拟评估电网连锁性故障发生可能性的新方法。以隐性故障模型作连锁性故障的传播机制,对其不确定属性的物理和数学本质进行详细分析,以可信性测度作为刻画故障发生可能性的评价测度。对WSCC 9节点测试系统和某西部地区电网进行仿真分析,并与传统方法比较,结果证明,该方法仅需少量的抽样计算就能准确识别出发生可能性较小的连锁性故障,具有适应性、有效性和准确性的特点。     

电网连锁故障的事故链模型

连锁故障是诱发电网大面积停电事故的主要原因之一.事故链可以恰当地表征连锁故障的特征.建立基于事故链的电网连锁故障模型,是实施连锁故障预测、预控的基础,对防止发生大停电事故具有重要意义.文中充分考虑连锁故障过程中的主要影响因素,利用现有PSASP等分析工具,建立用于监控的连锁故障的事故链模型.根据事故链与连锁故障的关系,提出将故障选择限制在供电路径上,从而有效降低了计算工作量;利用连锁故障的事故链模型,可以采用安全科学的相关方法实现连锁故障的监视和预控.对江西电网的实际应用表明,该方法对分析区域性大停电或电厂全停事故非常有效,并已在电网规划中得到应用.