1.一種臺風(fēng)影響電網(wǎng)斷線率的預(yù)測方法,其特征在于,包括以下步驟:
(1)基礎(chǔ)信息收集:收集基礎(chǔ)信息,包括氣象信息、地形地質(zhì)信息及電網(wǎng)設(shè)備信息;
(2)計(jì)算導(dǎo)線上的臺風(fēng)風(fēng)速:根據(jù)步驟(1)中收集到的基礎(chǔ)信息對導(dǎo)線上的臺風(fēng)風(fēng)速進(jìn)行計(jì)算:
臺風(fēng)路徑預(yù)測:根據(jù)實(shí)時數(shù)據(jù)及氣象預(yù)報信息,預(yù)警臺風(fēng)走向、速率和最大風(fēng)險的變化率以及下一時刻臺風(fēng)中心位置及最大風(fēng)速;
臺風(fēng)風(fēng)場計(jì)算:臺風(fēng)風(fēng)場某點(diǎn)的背景風(fēng)速V等于移動風(fēng)速分量Vd和環(huán)流風(fēng)速分量Vt的向量和:V=Vd+Vt,其中:
移動風(fēng)速Vd計(jì)算:,式中:V0為臺風(fēng)中心移動風(fēng)速,Rmax為最大風(fēng)速半徑,r為臺風(fēng)風(fēng)場中某點(diǎn)到臺風(fēng)中心的距離;
環(huán)流風(fēng)速Vr計(jì)算:
當(dāng)r小于Rmax時,Vr=;
當(dāng)r大于Rmax時,Vr=;式中:Vmax為最大風(fēng)速值;
(3)計(jì)算臺風(fēng)導(dǎo)致的導(dǎo)線斷線故障率:將導(dǎo)線視為鉸鏈,并假設(shè)導(dǎo)線的荷載沿長度均勻分布,故采用斜拋物線計(jì)算相關(guān)參數(shù);
在水平風(fēng)V作用下,忽略順線路方向的風(fēng)荷載,每檔導(dǎo)線上垂直于導(dǎo)線方向的水平風(fēng)荷載W1為:
W1=0.625a1μ1N’LDV2sin2θ*10-3,式中:a1為導(dǎo)線風(fēng)壓不均勻系數(shù);μ1為導(dǎo)線體型系數(shù);N’為相導(dǎo)線分裂數(shù);L為導(dǎo)線在風(fēng)荷載下的長度;D為導(dǎo)線外徑;θ為風(fēng)向與導(dǎo)向方向的夾角;
在風(fēng)作用下該檔導(dǎo)線的總荷載Q及總比載γ分別為:
,
,其中G為導(dǎo)線自重;
由斜拋物線公式計(jì)算導(dǎo)線在風(fēng)荷載下的長度L為:
,
式中:l為該檔線路擋距;β為懸點(diǎn)間高差角;δ0為風(fēng)荷載下導(dǎo)線的水平應(yīng)力;
該檔導(dǎo)線最大應(yīng)力,式中:lm為導(dǎo)線最低點(diǎn)到較高桿塔的水平距離;
采用指數(shù)函數(shù)擬合導(dǎo)線路風(fēng)荷載過載斷線故障P1與導(dǎo)線最大應(yīng)力δm間的關(guān)系:
當(dāng)δm<μ1δ1時,;
當(dāng)δm≥μ1δ1時,P1=0.01;
其中μ1δ1為導(dǎo)線所能承受的極限應(yīng)力,δ1為導(dǎo)線的設(shè)計(jì)應(yīng)力,μ1為導(dǎo)線的安全系數(shù),K1和T1為與線路參數(shù)相關(guān)的常數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種臺風(fēng)影響電網(wǎng)斷線率的預(yù)測方法,其特征在于:所述步驟(1)中所述氣象信息包括歷史信息、實(shí)時檢測和預(yù)報信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種臺風(fēng)影響電網(wǎng)斷線率的預(yù)測方法,其特征在于:所述步驟(1)中所述電網(wǎng)設(shè)備信息包括導(dǎo)線的風(fēng)壓不均勻系數(shù)a1、導(dǎo)線的安全系數(shù)μ1、導(dǎo)線分裂數(shù)N’、導(dǎo)線外徑D。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種臺風(fēng)影響電網(wǎng)斷線率的預(yù)測方法,其特征在于:所述步驟(2)采用GIS模擬臺風(fēng)走向、速率和最大風(fēng)險的變化率以及下一時刻臺風(fēng)中心位置及最大風(fēng)速。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種臺風(fēng)影響電網(wǎng)斷線率的預(yù)測方法,其特征在于:所述步驟(2)中所述實(shí)時數(shù)據(jù)包括臺風(fēng)中心移動風(fēng)速V0、最大風(fēng)速半徑Rmax臺風(fēng)風(fēng)場中某點(diǎn)到臺風(fēng)中心的距離r、最大風(fēng)速值Vmax、該檔線路擋距l(xiāng)、懸點(diǎn)間高差角β、風(fēng)荷載下導(dǎo)線的水平應(yīng)力δ0、導(dǎo)線外徑D、風(fēng)向與導(dǎo)向方向的夾角θ、導(dǎo)線自重G以及導(dǎo)線最低點(diǎn)到較高桿塔的水平距離lm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種臺風(fēng)影響電網(wǎng)斷線率的預(yù)測方法,其特征在于:步驟(2)中通過線性插值法計(jì)算臺風(fēng)走向、速率和最大風(fēng)險的變化率以及下一時刻臺風(fēng)中心位置及最大風(fēng)速。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種臺風(fēng)影響電網(wǎng)斷線率的預(yù)測方法,其特征在于:步驟(3)的和之間還包括:在山坡處則應(yīng)考慮導(dǎo)線上的垂直風(fēng)荷載FV:
FV=0.625a1μ1N’LDVV2 *10-3,式中:VV為垂直線路向上的風(fēng)速。