1.一種計(jì)及線路狀態(tài)的交流輸電線路臺風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)的評估方法,其特征在于:包括以下步驟:
步驟1、獲得輸電線路A點(diǎn)的風(fēng)速v以及A點(diǎn)的風(fēng)向數(shù)據(jù);
步驟2、計(jì)算輸電線路A點(diǎn)的垂直風(fēng)速:
vp=v·sinθ (1)
vp為線路的垂直風(fēng)速,v為線路A點(diǎn)的風(fēng)速,θ為線路與風(fēng)向之間的夾角;
步驟3、通過控制中心獲取輸電線路桿塔上的微氣象在線監(jiān)測裝置測量的雨量信息,考慮輸電線路的樹障和臺風(fēng)雨量對線路風(fēng)偏閃絡(luò)故障的綜合影響,對線路的最大可承受風(fēng)速進(jìn)行修正:
vd為線路的最大可承受風(fēng)速,vd’為修正后的線路的最大可承受風(fēng)速;
at為樹障影響系數(shù),ar為雨量系數(shù),ar值與降雨量關(guān)系如表1
表1 雨量系數(shù)與降雨量關(guān)系對應(yīng)表
步驟4、通過線路垂直風(fēng)速與修正后線路的最大可承受風(fēng)速比較,得到線路A點(diǎn)的基礎(chǔ)風(fēng)險(xiǎn)值。以并以復(fù)合函數(shù)f(vd’,vp)表示線路A點(diǎn)的基礎(chǔ)風(fēng)險(xiǎn)值R:
K3的值為10;
步驟5、考慮線路上一次檢修后遭受臺風(fēng)的影響累積,根據(jù)線路遭受臺風(fēng)十級影響的累積時間求出線路目前的不可靠度,用于對線路A點(diǎn)的基礎(chǔ)風(fēng)險(xiǎn)值進(jìn)行修正,獲得修正后的線路風(fēng)險(xiǎn)值:
R’=1-ac×(1-R) (4)
其中R’為修正后的線路風(fēng)險(xiǎn)值,ac為線路遭受臺風(fēng)十級風(fēng)圈影響累積的不可靠度;
步驟6、考慮交流輸電線路的重要性以及負(fù)荷可轉(zhuǎn)移性,得到線路A點(diǎn)的最終風(fēng)險(xiǎn)值:
其中α為線路的重要性因子,β為線路可轉(zhuǎn)移負(fù)荷占比;
線路的重要性因子為:α=PLD/PB (6)
線路可轉(zhuǎn)移負(fù)荷占比為:β=PS/PLD (7)
其中PLD為線路正常運(yùn)行時的傳輸負(fù)荷,PS為該線路可轉(zhuǎn)移到其他線路的部分負(fù)荷,PB為基準(zhǔn)傳輸負(fù)荷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)及線路狀態(tài)的交流輸電線路臺風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)的評估方法,其特征在于:所述步驟1包括以下步驟:
步驟11、判斷A點(diǎn)是否設(shè)有微氣象在線監(jiān)測裝置,如果有則執(zhí)行步驟12,否則直接跳轉(zhuǎn)到步驟15;
步驟12、通過氣象臺服務(wù)器獲取臺風(fēng)的實(shí)時信息和預(yù)測數(shù)據(jù),包括臺風(fēng)中心所處經(jīng)緯度、臺風(fēng)中心風(fēng)力、臺風(fēng)各級風(fēng)圈半徑、臺風(fēng)預(yù)測移動路徑以及輸電線路A點(diǎn)的風(fēng)速vf;
步驟13、通過控制中心獲取輸電線路A點(diǎn)桿塔上的微氣象在線監(jiān)測裝置測量的臺風(fēng)風(fēng)速va以及風(fēng)向數(shù)據(jù);
步驟14、根據(jù)從在線監(jiān)測裝置獲取的A點(diǎn)臺風(fēng)風(fēng)速va和從氣象臺獲取的A點(diǎn)風(fēng)速vf進(jìn)行權(quán)重對比,確定A點(diǎn)的風(fēng)速v:
若
則剔除A點(diǎn)測量風(fēng)速,并直接跳到步驟15,其中K1取值為30%;
若
則風(fēng)速v=va,其中K2取值為20%;
若
則風(fēng)速
c為同一地點(diǎn)所有在線監(jiān)測裝置的數(shù)量;
步驟15、若A點(diǎn)附近的區(qū)域有足夠監(jiān)測點(diǎn),則采用線性擬合的方式來求線路A點(diǎn)的風(fēng)速,否則直接執(zhí)行步驟16;
步驟16、A點(diǎn)附近的區(qū)域沒有足夠監(jiān)測點(diǎn),則通過以下方式確定A點(diǎn)的風(fēng)速v,具體如下:
步驟161、依次根據(jù)步驟12、13和14獲得已知輸電線路上一桿塔所處位置的風(fēng)速為v1,所處位置高度為h1,距離臺風(fēng)中心d1;而A點(diǎn)所處位置高度為h、與臺風(fēng)中心的距離為d;
步驟162、將v1和h1代入公式(12)中計(jì)算出與臺風(fēng)中心的距離d1且離地10m高處的理論風(fēng)速v1’;
其中v’為與臺風(fēng)中心的距離d且離地10m位置高處的理論風(fēng)速,h0=10m,n為地表摩擦系數(shù),取值范圍為0.1~0.4;
步驟163、將d、d1和v1’代入到公式(13)中,得到與臺風(fēng)中心的距離為d且離地面10m高處的理論風(fēng)速v’,
其中vz為臺風(fēng)中心處風(fēng)速;
步驟164、最后v’和h代入到公式(12)即可得到A點(diǎn)的風(fēng)速v。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的計(jì)及線路狀態(tài)的交流輸電線路臺風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)的評估方法,其特征在于:所述步驟15包括以下步驟:
步驟151、依次根據(jù)步驟12、13和14得出A點(diǎn)附近區(qū)域的監(jiān)測點(diǎn)風(fēng)速vi,結(jié)合臺風(fēng)中心經(jīng)緯度和輸電線路桿塔地理位置信息求出監(jiān)測點(diǎn)到臺風(fēng)中心距離di,并將(di,vi)繪制于二維坐標(biāo)系xy上;(i=1,2,3,…,n)
步驟152、并利用公式(14)得出該區(qū)域監(jiān)測點(diǎn)風(fēng)速y與監(jiān)測點(diǎn)到臺風(fēng)中心距離x的出線性回歸方程(15)
y=bx+a (15)
步驟153、然后將A點(diǎn)到到臺風(fēng)中心的距離x代入式(15)求出y,y值就是A點(diǎn)風(fēng)速大小。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)及線路狀態(tài)的交流輸電線路臺風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)的評估方法,其特征在于:所述步驟3中的at具體確定方式如下,采用分段函數(shù)表示為:
d為樹障的凈空距離,d1為該等級輸電線路的最小放電距離,d2為不會發(fā)生樹障與可能發(fā)生樹障的臨界點(diǎn),k為樹障的風(fēng)險(xiǎn)趨勢指數(shù),根據(jù)多年運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),推薦取值1.2。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)及線路狀態(tài)的交流輸電線路臺風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)的評估方法,其特征在于:所述步驟5中線路遭受臺風(fēng)十級風(fēng)圈影響累積的不可靠度ac確定方式如下:
t為該段線路自上次檢修后至今所遭受臺風(fēng)十級風(fēng)圈影響的累積時間,單位小時,μ(t)是線路遭受臺風(fēng)后線路故障率,用線性分段函數(shù)表示:
根據(jù)多年運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),K4、K5、K6以及K7值分別為0.002、0.01、0.02、-0.09,t1值為5。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)及線路狀態(tài)的交流輸電線路臺風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)的評估方法,其特征在于:所述步驟6中基準(zhǔn)傳輸負(fù)荷PB的值為2500MW。