一種雷電天氣下輸電線路短期n-2風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種雷電天氣下輸電線路短期N-2風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，1)統(tǒng)計(jì)氣象部分發(fā)布的某區(qū)域在統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)各種雷電等級(jí)的次數(shù)；同時(shí)，通過(guò)雷電定位系統(tǒng)得到對(duì)應(yīng)的雷電預(yù)警等級(jí)下的雷電信息；2)通過(guò)實(shí)際雷電落雷密度對(duì)該歷史雷電預(yù)警等級(jí)進(jìn)行修正，得到各雷電等級(jí)準(zhǔn)確的雷電過(guò)程數(shù)；3)計(jì)算該區(qū)域在統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)d等級(jí)雷電下的線路雷擊跳閘故障率；4)對(duì)存在故障風(fēng)險(xiǎn)的輸電線路集進(jìn)行短期N-2風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。本發(fā)明能夠給電網(wǎng)調(diào)度的運(yùn)行人員決策分析提供依據(jù)，及時(shí)采取提前轉(zhuǎn)移該線路負(fù)荷的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控措施，確保在預(yù)報(bào)的氣象作用下系統(tǒng)的失負(fù)荷水平最小或維持在可接受狀態(tài)，提高供電可靠性，降低電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)損失，提高電網(wǎng)的可靠運(yùn)行能力。
【專利說(shuō)明】—種雷電天氣下輸電線路短期N-2風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及雷電天氣下輸電線路風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，具體指一種基于歷史雷電統(tǒng)計(jì)下并進(jìn)行修正的雷電天氣下輸電線路短期N-2風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，屬于電力系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)與可靠性評(píng)估領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]雷電對(duì)供電系統(tǒng)的危害極大，首先會(huì)對(duì)供電系統(tǒng)造成過(guò)電壓、相間短路故障、閃絡(luò)放電燒毀絕緣子、使斷路器跳閘、擊穿并燒毀電氣設(shè)備；其次強(qiáng)大的雷電流會(huì)產(chǎn)生巨大的電動(dòng)力效應(yīng)和熱效應(yīng)，從而損壞或燒毀電氣設(shè)備并引發(fā)火災(zāi)。
[0003]目前，當(dāng)雷電發(fā)生時(shí)，電力系統(tǒng)可靠性計(jì)算使用的線路故障率是所有引起線路故障的總的故障率而不是考慮雷電天氣下線路故障率，從而將雷電故障率放大了。
[0004]經(jīng)驗(yàn)表明，惡劣天氣條件下元件發(fā)生故障的可能性將大大增加，由于電力系統(tǒng)輸配電線路特別是長(zhǎng)距離高壓輸電線路長(zhǎng)期處在復(fù)雜的天氣環(huán)境中，其故障的發(fā)生受天氣變化的影響很大。惡劣天氣出現(xiàn)的概率雖然不高，但在惡劣天氣條件下元件發(fā)生故障的機(jī)會(huì)明顯增加，并對(duì)元件產(chǎn)生巨大的破壞作用，使輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)發(fā)生多種相關(guān)和不相關(guān)故障的可能性急劇增加，發(fā)生所謂的“故障聚集”現(xiàn)象，因此，在電力系統(tǒng)可靠性評(píng)估中考慮天氣變化對(duì)可靠性的影響十分必要。
[0005]在災(zāi)害性天氣下，電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)大。特別是重要送電通道，常常穿越同一輸電走廊，地理氣候環(huán)境相似，當(dāng)某一條線路因雷電等惡劣天氣出現(xiàn)故障后，其他線路故障的概率很高，很可能發(fā)生N-m故障風(fēng)險(xiǎn)。
[0006]現(xiàn)代電力系統(tǒng)的故障持續(xù)時(shí)間大大縮短，單一故障已難以對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定構(gòu)成較大的威脅。傳統(tǒng)的N-1準(zhǔn)則漸漸開始無(wú)法滿足現(xiàn)代電網(wǎng)安全高效運(yùn)行的要求，研究電網(wǎng)的N-m故障風(fēng)險(xiǎn)具有非常重要的意義。
[0007]由于不同雷電等級(jí)對(duì)輸電線路的危害不同，對(duì)應(yīng)故障率也不一樣，因此如何將不同雷電等級(jí)與輸電線路對(duì)應(yīng)故障率結(jié)合起來(lái)，對(duì)電網(wǎng)雷電災(zāi)害進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估并采取對(duì)應(yīng)的處理策略，就成了本領(lǐng)域需要解決的技術(shù)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明的目的在于提供一種雷電天氣下輸電線路短期N-2風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，本方法能夠有效提高供電可靠性，降低電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)損失，提高電網(wǎng)的可靠運(yùn)行能力。
[0009]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0010]步驟I統(tǒng)計(jì)雷電信息
[0011]統(tǒng)計(jì)氣象部分發(fā)布的某區(qū)域S在統(tǒng)計(jì)周期TS內(nèi)d等級(jí)雷電預(yù)警的次數(shù)nd，其中d=Y表示雷電黃色預(yù)警，d = O表示雷電橙色預(yù)警，d = R表示雷電紅色預(yù)警；統(tǒng)計(jì)周期TS一般取I?5年。[0012]同時(shí)，通過(guò)雷電定位系統(tǒng)(LLS)得到的該區(qū)域S在統(tǒng)計(jì)周期TS內(nèi)對(duì)應(yīng)的d等級(jí)雷電預(yù)警下的雷電信息；這些雷電信息有:序號(hào)，發(fā)生時(shí)間，落雷點(diǎn)經(jīng)度，落雷點(diǎn)緯度，雷電流幅值；落雷點(diǎn)的經(jīng)度和緯度可以判斷該雷電是否屬于區(qū)域S內(nèi)。
[0013]據(jù)此，可以確定每一次發(fā)布雷電預(yù)警后對(duì)應(yīng)的實(shí)際雷電過(guò)程的雷電開始時(shí)間、雷電結(jié)束時(shí)間、雷擊大地次數(shù)等數(shù)據(jù)。
[0014]步驟2修正氣象部分發(fā)布的雷電等級(jí)，得到各雷電等級(jí)準(zhǔn)確的雷電過(guò)程數(shù)，即d等級(jí)的雷電過(guò)程數(shù)修正值n/
[0015]由于氣象部分發(fā)布的雷電預(yù)警等級(jí)可能會(huì)和實(shí)際雷電等級(jí)不相符，所以需要對(duì)雷電等級(jí)進(jìn)行修正。例如氣象部分發(fā)布一個(gè)雷電紅色預(yù)警，但實(shí)際雷電強(qiáng)度只有橙色預(yù)警強(qiáng)度，需要將此次紅色預(yù)警修正為橙色預(yù)警。通過(guò)區(qū)域S在統(tǒng)計(jì)周期TS內(nèi)的雷電落雷密度的概率曲線與計(jì)算所得的落雷密度來(lái)評(píng)估此次雷電等級(jí)。例如，當(dāng)落雷密度概率低于一定水平(建議取10% )，則將此次雷電等級(jí)劃分為紅色預(yù)警。
[0016]2.1)通過(guò)雷電定位系統(tǒng)，提取該區(qū)域S在統(tǒng)計(jì)期間TS內(nèi)第i次雷電過(guò)程的雷擊大地次數(shù)Ni，假設(shè)區(qū)域S面積為Akm2，第i次雷電過(guò)程的落雷密度Nig。
[0017]
【權(quán)利要求】
1.一種雷電天氣下輸電線路短期N-2風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，其特征在于:步驟如下， 1)統(tǒng)計(jì)氣象部分發(fā)布的某區(qū)域S在統(tǒng)計(jì)周期TS內(nèi)雷電黃色預(yù)警次數(shù)ηy、雷電橙色預(yù)警次數(shù)％、雷電紅色預(yù)警次數(shù)ηκ ;同時(shí)，通過(guò)雷電定位系統(tǒng)LLS得到的該區(qū)域S在統(tǒng)計(jì)周期TS內(nèi)對(duì)應(yīng)的雷電預(yù)警等級(jí)下的雷電過(guò)程的雷電開始時(shí)間、雷電結(jié)束時(shí)間、雷擊大地次數(shù)雷電信息； 2)針對(duì)該區(qū)域S在統(tǒng)計(jì)周期TS內(nèi)每次雷電預(yù)警后實(shí)際發(fā)生的雷電落雷密度來(lái)判斷此次雷電的實(shí)際等級(jí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)該歷史雷電預(yù)警等級(jí)的修正，得到各雷電等級(jí)準(zhǔn)確的雷電過(guò)程數(shù)，即d等級(jí)的雷電過(guò)程數(shù)修正值n/ , d = Y, O, R ； 3)計(jì)算該區(qū)域S在統(tǒng)計(jì)周期TS內(nèi)d等級(jí)雷電下的線路雷擊跳閘故障率λd ； 4)對(duì)存在故障風(fēng)險(xiǎn)的輸電線路集進(jìn)行短期N-2風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估；當(dāng)氣象部分發(fā)布該區(qū)域一個(gè)實(shí)際雷電預(yù)警時(shí)，可以得到該區(qū)域輸電線路在該雷電等級(jí)下的線路雷擊跳閘故障率，從而得到預(yù)報(bào)天氣狀況下存在故障風(fēng)險(xiǎn)的輸電線路集，并進(jìn)行短期N-2風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估；結(jié)合當(dāng)前的天氣狀況和所處月份，采取提前轉(zhuǎn)移該線路負(fù)荷的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控措施，確保在預(yù)報(bào)的雷電天氣下系統(tǒng)的失負(fù)荷水平最小或維持在可接受狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雷電天氣下輸電線路短期N-2風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，其特征在于，所述第2)步對(duì)歷史雷電預(yù)警等級(jí)進(jìn)行修正的方法為， 2.1)通過(guò)雷電定位系統(tǒng)，提取該區(qū)域S在統(tǒng)計(jì)期間TS內(nèi)第i次雷電過(guò)程的雷擊大地次數(shù)Ni,假設(shè)區(qū)域S面積為Akm2# i次雷電過(guò)程的落雷密度Nig ；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雷電天氣下輸電線路短期N-2風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，其特征在于，所述第3)步計(jì)算該區(qū)域S在統(tǒng)計(jì)周期TS內(nèi)不同雷電等級(jí)下的線路雷擊跳閘故障率λ d ； 3.1)計(jì)算第i次雷電過(guò)程的持續(xù)時(shí)間Ti,計(jì)算式為
Ti = tib-ti0 (5) 式中，i表示第i次雷電過(guò)程，tib為第i次雷電過(guò)程開始時(shí)間，ti()為第i次雷電過(guò)程結(jié)束時(shí)間；. 3.2)計(jì)算統(tǒng)計(jì)周期TS內(nèi)的所有雷電過(guò)程的平均單次雷電持續(xù)時(shí)間h(小時(shí))
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雷電天氣下輸電線路短期N-2風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，其特征在于，第4)步進(jìn)行N-2風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的具體步驟如下: .4.1)對(duì)存在故障風(fēng)險(xiǎn)線路進(jìn)行N-2抽樣 對(duì)實(shí)際天氣預(yù) 報(bào)發(fā)布的d等級(jí)雷電預(yù)警下，對(duì)將會(huì)存在故障風(fēng)險(xiǎn)的輸電線路集進(jìn)行抽樣；第k條線路被抽中的機(jī)率如下式所示，第k條線路一旦被抽中即視為故障率等于1，而未被抽中的線路的故障率使用d等級(jí)雷電下的線路雷擊跳閘故障率入d ；
【文檔編號(hào)】G06F19/00GK103971028SQ201410238102
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】楊清, 熊小伏, 周丹, 王建, 劉松, 魏亞楠 申請(qǐng)人:云南電網(wǎng)公司, 重慶大學(xué)