台风登陆后对沿途电网线路破坏量预测研究

发布时间：2020-07-31 12:05

【摘要】：随着全球生态环境的不断恶化,台风极端气候在世界范围内频繁发生。中国位于西北太平洋的西岸,受热带洋面的影响,每年平均有9.09个热带气旋在中国境内登陆,其中3.17个达到台风等级。电力作为生产和生活的能源供给,对经济发展和社会稳定起到支撑作用,而台风极易对电能传输系统造成损坏,对供给稳定性造成严重威胁。电网线路一般具有传输距离远、范围广、连续性和网架结构复杂等特点,受强台风和暴雨的影响较大,容易形成杆塔倾斜、倒塌和线路断裂等断电事故。台风天气频频对我国东南沿海地区电网线路造成严重破坏,不仅切断了社会生产和居民生活用电来源,而且阻碍了抢险救灾任务的有效开展。因此,研究台风对电网线路破坏的影响因素并对破坏量进行预测具有重要现实意义,不仅能够提高电网线路的抗风性能,而且有利于电网线路的灾后抢修,及时恢复供电。基于台风破坏性特征及电网线路特点,本文选取杆塔破坏量作为研究对象,通过灰色关联分析选取了17个影响因素,包括台风登陆等级、纵向里程、移动速度、暴雨等级、降雨持续时间、抗风设计等级、台风半径、线路同塔回数、路径曲折度、线路运行时间、电压等级、风向夹角、导线横截面、与台风中心距离、塔基埋深、导线分裂数和线路检修频率,各影响因素与因变量的关联度均高于0.74。为了消除各影响因素之间的关联性并进行有效降维,本文将17个影响因素划分为5种类型,通过因子分析提取出6个公共因子,包括降水量因子_1F,风强度因子F_2 _1,风向因子F_(22),抗风性能因子_3F,导线受力面因子_4F,持续时间因子_5F,在尽可能保留原始信息的前提下,降低自变量之间的相关性。在引入遗传变异算子改进的粒子群优化算法的基础上,本文构建了改进的粒子群算法优化的极限学习机(IPSO-ELM)预测模型,将公共因子作为输入变量预测台风对路径沿线电网线路的破坏量。研究结果表明,基于IPSO-ELM的电网线路破坏量预测模型具有高精确度,与ELM和PSO-ELM相比较,IPSO-ELM预测误差达到最小值,更适合预测台风对路径沿线电网线路破坏量。同时,因子分析的有效性也得到了验证,能够有效提升模型预测精确度。最后,基于上述研究发现,本文对加强电网线路抵御台风性能和提高灾后抢修效率提出了相关对策和建议。
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：P425.61;TM752
【图文】：

威马逊台风路径沿线破坏情况

彩虹台风路径沿线破坏情况

尤特台风路径沿线破坏情况

【参考文献】

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2 杨锡运;关文渊;刘玉奇;肖运启;;基于粒子群优化的核极限学习机模型的风电功率区间预测方法[J];中国电机工程学报;2015年S1期

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4 余晓东;雷英杰;岳韶华;王睿;;基于粒子群优化的直觉模糊核聚类算法研究[J];通信学报;2015年05期

5 郑刚;钟华赞;;广东电网受台风影响风险辨析[J];电气时代;2015年03期

6 孙吉波;辛拓;王延纬;;广东电网抗击超强台风“威马逊”的经验及反思[J];广东电力;2014年12期

7 常康;薛峰;吴勇军;宋晓芳;耿艳;;暴雨影响电网安全的机理及其在线防御技术[J];陕西电力;2014年12期

8 陈毅洲;;浅析10kV配电线路台风受损原因及预防措施[J];电子世界;2014年18期

9 方嵩;方丽华;熊小伏;彭嵩;翁世杰;胡华铿;王建;;基于有效决策界的电网台风灾害预警方法[J];电力系统保护与控制;2014年18期

10 蒙文川;;湛江电网故障统计分布及台风演化分析[J];自动化应用;2014年05期

本文编号：2776451