基于外部环境的架空输电线路故障概率模型研究

发布时间：2017-10-31 17:42

  本文关键词：基于外部环境的架空输电线路故障概率模型研究

  更多相关文章： 输电线路 EMTP 行波法 主观贝叶斯法 线路覆冰厚度 老化因素

【摘要】：为应对日趋复杂的电网运行调度要求,需要提升调度系统对电网当前状态及潜在趋势的感知能力,辅助调度人员控制电网运行。为了准确表征电网的态势运行轨迹,需要实时评估输电线路的故障概率。本文针对处于恶劣外部环境下输电线路的故障概率模型进行了研究。在分析线路发生故障的主要环境因素以及发生时间规律后,分别建立针对不同场景(雷击、台风、覆冰)的故障概率模型。在选取具有实时性,可操作性的故障概率计算模型基础上,对某些模型进行了一定的改进。改进了EMTP行波法,用于计算杆塔实时反击故障概率。首先在仿真软件中针对不同测试组合对杆塔受雷击后雷电流行波折反射过程进行仿真,并将故障概率保存为矩阵,从而能在实时计算时快速获得反击故障概率。此方法与计及击距系数的电气几何模型法组成了雷击故障概率模型。计算台风故障概率时,对台风建立气压场经验分布,通过修正梯度风公式获得风速。根据微地形计算实际风速后,用模糊系统得到发生台风故障的可信度,最后使用可信度概论公式得出后验台风故障概率。提出结合冰的累积和融化过程计算冰筒厚度的方法。根据热平衡过程判断线路处于覆冰(或融冰)状态,在考虑撞击系数以及冻结系数的基础上,利用Makkonen覆冰模型(或热平衡方程)衡量增长(或减少)的覆盖线路冰筒厚度。然后通过针对导线和杆塔进行力学分析,得出输电线路覆冰故障概率。通过对比各种计算绝缘子临界闪络的模型,选用函数拟合法计算绝缘子在潮湿(覆冰)情况下的闪络电压并计算对应的闪络故障概率。在总结雷击,台风,覆冰和闪络故障概率计算模型的基础上,建立线路总体故障概率计算模型,并对各分场景模型设置启动条件,用于提高模型的计算效率。探讨了老化因素对输电线路的影响,提出了基于输电线路健康状态评价的状态量老化模型。在获得平均老化变化曲线的基础上,根据评价导则对各设备评分并判断其健康状态,同时根据健康状态对各设备的故障概率进行修正。并利用简单算例验证了计量状态量老化程度的必要性。文末,对某东部沿海地区电网于2013年某些典型恶劣环境中的线路故障概率建立模型并进行仿真。通过对比实际故障清单,证明了本模型计算结果是基本有效的。并对输电架空线路故障概率模型在电网态势感知中的重要性进行了探讨。
【关键词】：输电线路 EMTP 行波法 主观贝叶斯法 线路覆冰厚度 老化因素
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM755
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 1 绪论10-18
• 1.1 课题研究的背景和意义10-11
• 1.2 导致输电线路故障的气候环境因素11-12
• 1.3 输电线路概率模型研究现状12-16
• 1.4 论文的主要工作和章节安排16-18
• 2 基于外部因素的输电线故障概率模型18-66
• 2.1 雷击故障概率模型18-34
• 2.2 台风故障概率模型34-47
• 2.3 覆冰故障概率模型47-58
• 2.4 绝缘子闪络故障概率58-63
• 2.5 输电线总体故障概率模型63-64
• 2.6 本章小结64-66
• 3 虑及老化因素的故障概率修正66-73
• 3.1 架空输电线健康状态评价方法66-67
• 3.2 老化对输电线路状态量的影响67-69
• 3.3 基于输电线路健康评价的状态量老化模型69-70
• 3.4 考虑输电线路老化的仿真算例70-72
• 3.5 本章小结72-73
• 4 故障概率模型实际数据验证73-98
• 4.1 数据整理73-76
• 4.2 输电线路故障概率模型仿真76-94
• 4.3 基于态势感知的电网运行轨迹表征模型简介94-96
• 4.4 本章小结96-98
• 5 总结与展望98-101
• 5.1 总结98-99
• 5.2 展望99-101
• 致谢101-102
• 参考文献102-107
• 附录1 攻读硕士学位期间发表的论文107-108
• 附录2 攻读硕士期间参与的科研工作108

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 郑玉海;;浅谈输电线路管理[J];现代经济信息;2011年06期

2 申俊金;;输电线路管理[J];科技资讯;2011年25期

3 江洪;;浅谈输电线路设施的维修与保护[J];科技风;2011年08期

4 王军宏;;输电线路验收模式的创新[J];科技传播;2012年09期

5 孙世泰;;谈如何做好输电线路的运维工作[J];科技风;2012年12期

6 顾光芹;周须文;史印山;;河北省输电线路舞动特点及气象因素分析[J];热带气象学报;2012年06期

7 汪小军;李建平;;浅议输电线路的设计与施工[J];机电信息;2013年24期

8 贺明跃;;输电线路的运行与维护管理探析[J];民营科技;2013年10期

9 刘子胜;;探讨输电线路的运行与维护管理[J];科技风;2013年19期

10 林品扬;;浅谈110kV输电线路的施工工艺[J];广东科技;2013年18期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 史良池;;输电线路新型防鸟害装置应用与实践[A];2009年云南电力技术论坛论文集（文摘部分）[C];2009年

2 杨春蕾;赵延华;于景岳;周建强;;山区输电线路事故轻质抢修塔研究与应用[A];山东电机工程学会第四届供电专业学术交流会论文集[C];2007年

3 田效礼;;关于输电线路舞动的探讨与防范[A];山东电机工程学会第五届供电专业学术交流会论文集[C];2008年

4 杜永平;张永;;对当前输电线路防外破问题的思考[A];第一届电力安全论坛优秀论文集[C];2008年

5 时峰;;输电线路开展状态巡视的技术探讨[A];2011年云南电力技术论坛论文集（入选部分）[C];2011年

6 王永;;如何做好输电线路山火防范及应急处置[A];2010年云南电力技术论坛论文集（文摘部分）[C];2010年

7 史良池;;输电线路新型防鸟害装置应用与实践[A];2009年云南电力技术论坛论文集（优秀论文部分）[C];2009年

8 华京;;500kV输电线路对市话线路影响的实例计算分析[A];全国电磁兼容学术会议论文集[C];2006年

9 王少能;杨树;;关于输电线路遭雪凝灾害的几点认识[A];2008年抗冰保电技术论坛论文集（二）[C];2008年

10 李久程;;基于设计环节的输电线路投资控制措施[A];2010年云南电力技术论坛论文集（优秀论文部分）[C];2010年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 李亮;宁夏警企联合保护750千伏输电线路[N];华兴时报;2007年

2 记者　 毛绍清;成都加快建设新型输电线路[N];西南电力报;2006年

3 刘永生;广元加强输电线路危险点监控[N];大众科技报;2009年

4 于鹏;将有效提升输电线路管理水平[N];华东电力报;2010年

5 李申伟;日照供电公司分级管理输电线路[N];国家电网报;2008年

6 记者 徐宁　通讯员 孙晓斌;山东公司完善输电线路防护体系[N];国家电网报;2012年

7 靳明哲;河南公司实施输电线路清障[N];华中电力报;2011年

8 通讯员 张厚林 王志华;江苏建同塔四回输电线路[N];中国电力报;2006年

9 记者 李犁 通讯员 吴春艳;“云南输电线路气象区划研究”项目通过鉴定[N];云南日报;2007年

10 毛光辉;提高线路抵御自然灾害水平[N];国家电网报;2011年

中国博士学位论文全文数据库 前9条

1 王建;输电线路气象灾害风险分析与预警方法研究[D];重庆大学;2016年

2 李丽芬;基于无线传感网络的输电线路状态监测数据传输的研究[D];华北电力大学;2013年

3 徐子利;同塔多回输电线路瞬时性故障的故障分析与故障测距[D];华南理工大学;2012年

4 周风余;110kV输电线路自动巡检机器人系统的研究[D];天津大学;2008年

5 伏进;特高压直流输电线路耐雷性能分析方法研究[D];重庆大学;2009年

6 王佳;输电线路雷电暂态综合建模及仿真算法研究[D];北京交通大学;2013年

7 吴大立;输电线路保护新原理及实现技术的研究[D];华中科技大学;2008年

8 杨伦;覆冰输电线路舞动试验研究和非线性动力学分析[D];浙江大学;2014年

9 闫晓卿;特高压同步电网继电保护关键问题研究[D];华北电力大学;2013年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 郝秀苹;大规模智能电网输电线路区域查询方法研究[D];辽宁大学;2015年

2 曹燕军;输电线路异物清除机器人机构设计与分析[D];沈阳理工大学;2015年

3 侯雪磊;输电线路项目施工成本的循环动态控制研究[D];山东大学;2015年

4 曹阳;输电线路振动机理及载荷快速评估技术的研究[D];华北电力大学;2015年

5 王钰;基于GIS的输电线路路径优化设计算法研究[D];华北电力大学;2015年

6 朱奕_";重覆冰地区输电线路的抗冰对策研究[D];华北电力大学;2015年

7 徐东捷;特高压直流输电线路电场效应仿真研究[D];上海电力学院;2015年

8 宋欢;雷电灾害下输电线路风险评估系统的设计与实现[D];电子科技大学;2015年

9 冉启华;基于GPS的输电线路在线监测系统的设计与实现[D];电子科技大学;2015年

10 侯继茹;基于数据挖掘的典型输电线路工频电磁场强度等级划分[D];吉林农业大学;2015年

，

本文编号：1123073