【摘要】：伴隨著電網的快速發(fā)展和全球變暖、霧霾增多、氣象多變及強對流天氣的增多,由惡劣(極端)天氣造成的輸電線路、輸電鐵塔故障頻繁發(fā)生,嚴重威脅了電網的安全可靠經濟運行。冰風暴(覆冰)是冬季里極易發(fā)生的自然現象,其持續(xù)時間長,對輸電線路、輸電鐵塔的影響非常明顯,易導致斷線倒塔事故發(fā)生。夏季的高溫,則容易導致輸電線路弧垂加大,增加輸電線路的閃絡風險,同時高溫導致負荷需求增加,引起輸電線路傳輸功率加大,加大了傳功功率越限的風險。夏季也容易發(fā)生暴風雨現象,導致輸電線路、輸電鐵塔振蕩,造成斷線倒塔事故發(fā)生。同時,在一些地區(qū),暴雨會對鐵塔塔基造成損壞,進一步加劇了倒塔風險。雷電現象生效時間短、變化快,引發(fā)的線路跳閘事件在電網故障統(tǒng)計中所占比例極大。各種自然災害尤其是大范圍的災害性天氣對輸電線路造成的損壞比電氣事故的影響更為嚴重惡劣,對計及氣象信息的電網可靠性分析的研究具有重要意義。針對上述問題,本文對計及氣象信息的條件下對安徽電網的氣象預警系統(tǒng)進行深化研究。本文的研究內容及主要成果如下:(1)提出了冰-風荷載導致斷線倒塔的改進模型及求解方法:采用“峰度法”計算凍雨量和風速的廣義帕累托分布(GPD)的閾值參數;提出了冰、風荷載模型中雙重積分的有效求解方法;計算鐵塔兩側不平衡張力時,計及風速的時變特性。(2)建立了溫度—弧垂計算模型,在此基礎上提出了弧垂風險指數來對弧垂對線路的安全運行造成的影響進行評估,從而得到輸電線路的弧垂停運概率;同時,對基于線路潮流及基于外界環(huán)境因素(高溫)的線路停運概率進行分析,建立了輸電線路綜合停運概率模型。(3)對風雨荷載共同作用下的輸電線路可靠性、輸電線路斷線概率進行了研究。建立了輸電線路在風、雨荷載單獨作用下的斷線概率模型,提出了風、雨荷載單獨作用下鐵塔對輸電線路反作用的鐵塔風荷載、雨荷載反作用影響因子;以及建立了輸電線路在風雨共同作用下聯合斷線概率模型。并對所建立模型進行了求解驗證。(4)在對基于三時次雷區(qū)信息的電網雷擊跳閘概率計算新方法深入理解的基礎上,采用如下兩種雷擊預警模型:架空輸電線路雷擊閃絡預警模型和架空輸電線路繞擊故障概率分析及預警模型對其進行改進。
[Abstract]:With the rapid development of power grid and global warming, the increase of haze, the increase of weather variability and strong convection, transmission lines caused by severe (extreme) weather, transmission tower failures occur frequently. It is a serious threat to the safe and reliable economic operation of the power grid. Ice storm (icing) is a natural phenomenon which is easy to occur in winter. It lasts for a long time, and the influence on transmission line and transmission tower is very obvious. The high temperature in summer will easily lead to the increase of transmission line arc, increase the risk of transmission line flashover, at the same time, the high temperature will lead to the increase of load demand, which will increase the transmission power of transmission line, and increase the risk of power transmission beyond the limit. Storms also occur in summer, resulting in oscillations of transmission lines and transmission towers, and accidents of broken and inverted towers. At the same time, in some areas, torrential rain can damage the tower, further increasing the risk of tower collapse. The lightning phenomenon has a short effective time and changes rapidly, which causes a great proportion of line tripping events in power network fault statistics. The damage caused by various natural disasters, especially in a large scale, is more serious than that caused by electrical accidents, so it is of great significance to study the reliability analysis of power grid taking into account meteorological information. In order to solve the above problems, the meteorological early warning system of Anhui Power Grid is studied in this paper under the condition of taking meteorological information into account. The contents and main results of this paper are as follows: (1) an improved model and solution method for the broken tower caused by ice-wind load are proposed. The threshold parameters of the generalized Pareto distribution (GPD) of freezing rain and wind speed are calculated by kurtosis method, and the ice is presented. The effective solution method of double integral in wind load model and the time-varying characteristics of wind speed are taken into account when calculating the unbalanced tension on both sides of the tower. (2) the temperature-sag calculation model is established. On this basis, the sag risk index is proposed to evaluate the influence of sag on the safe operation of transmission line, and the probability of sag outage of transmission line is obtained. The probabilities of line outage based on line power flow and environment factors (high temperature) are analyzed, and the probabilistic model of comprehensive outage of transmission line is established. (3) the reliability of transmission line under wind and rain load is analyzed. Transmission line breakage probability is studied. The probabilistic model of transmission line breakage under the action of wind and rain load is established, and the wind load of tower and the influence factor of rain load reaction to transmission line under wind and rain load alone are put forward. And the probabilistic model of joint breakage of transmission line under the action of wind and rain is established. The model is solved and verified. (4) on the basis of deeply understanding the new method of calculating lightning tripping probability based on 03:00 minefield information, Two kinds of lightning warning models are adopted: lightning flashover warning model of overhead transmission line and fault probability analysis and early warning model of overhead transmission line.
【學位授予單位】：天津大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM732

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 徐永禧;美國專家提出改進國家電網可靠性的建議[J];國際電力;2004年01期

2 樓佳;林俐;;電力系統(tǒng)配電網可靠性供電分析[J];現代工業(yè)經濟和信息化;2012年16期

3 潘恒飛;;淺談如何提高配電網可靠性[J];河南科技;2013年13期

4 吳開貴,吳中福;大電網可靠性計算中的負荷削減策略[J];重慶大學學報(自然科學版);2003年07期

5 鐘慶;分散式發(fā)電系統(tǒng)對配電網可靠性的影響[J];國際電力;2004年02期

6 謝羨州;配電網可靠性的評估方法及提高[J];電力設備;2004年09期

7 王瑛,樸在林,王宇;配電網可靠性管理系統(tǒng)的實現[J];農村電氣化;2005年09期

8 張利國;;提高配電網可靠性的措施[J];電氣時代;2005年12期

9 李輝;開辟西電東送第二通道 提高電網可靠性[J];云南電力技術;2005年01期

10 趙永亮;欒鳳奎;劉萬福;孫昕;曾鳴;;輸電網擴容投資與電網可靠性的協調優(yōu)化研究[J];電力技術經濟;2005年06期

相關會議論文 前10條

1 李文輝;;提高電網可靠性管理的幾點思考[A];2012年云南電力技術論壇論文集（文摘部分）[C];2012年

2 陳輝;李獻偉;余南華;鄭文杰;黃懷輝;唐建軍;;橫琴電網可靠性保障措施分析[A];2012中國智能電網學術研討會論文集[C];2012年

3 董興海;熊小伏;;地區(qū)電網可靠性在線評估與風險分析的研究[A];2008年云南電力技術論壇論文集[C];2008年

4 徐林;謝紹宇;王秀麗;;復雜電網可靠性分析方法概述(上)——經典模型和現代微觀模型[A];中國高等學校電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)第二十四屆學術年會論文集（上冊）[C];2008年

5 徐林;謝紹宇;王秀麗;;復雜電網可靠性分析方法概述(下)——現代宏觀模型[A];中國高等學校電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)第二十四屆學術年會論文集（上冊）[C];2008年

6 劉宗兵;;基于簡約模型的配電網可靠性評估算法[A];2010年云南電力技術論壇論文集（文摘部分）[C];2010年

7 史濟全;黃民翔;;基于RAMSES的配電網可靠性定量分析[A];中國高等學校電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)第二十四屆學術年會論文集（上冊）[C];2008年

8 史良池;;輸電線路新型防鳥害裝置應用與實踐[A];2009年云南電力技術論壇論文集（文摘部分）[C];2009年

9 楊春蕾;趙延華;于景岳;周建強;;山區(qū)輸電線路事故輕質搶修塔研究與應用[A];山東電機工程學會第四屆供電專業(yè)學術交流會論文集[C];2007年

10 田效禮;;關于輸電線路舞動的探討與防范[A];山東電機工程學會第五屆供電專業(yè)學術交流會論文集[C];2008年

相關重要報紙文章 前10條

1 張佳星;電網可靠性研究有望出招[N];科技日報;2008年

2 李亮;寧夏警企聯合保護750千伏輸電線路[N];華興時報;2007年

3 記者　 毛紹清;成都加快建設新型輸電線路[N];西南電力報;2006年

4 劉永生;廣元加強輸電線路危險點監(jiān)控[N];大眾科技報;2009年

5 于鵬;將有效提升輸電線路管理水平[N];華東電力報;2010年

6 李申偉;日照供電公司分級管理輸電線路[N];國家電網報;2008年

7 記者 徐寧　通訊員 孫曉斌;山東公司完善輸電線路防護體系[N];國家電網報;2012年

8 靳明哲;河南公司實施輸電線路清障[N];華中電力報;2011年

9 通訊員 張厚林 王志華;江蘇建同塔四回輸電線路[N];中國電力報;2006年

10 記者 李犁 通訊員 吳春艷;“云南輸電線路氣象區(qū)劃研究”項目通過鑒定[N];云南日報;2007年

相關博士學位論文 前7條

1 王建;輸電線路氣象災害風險分析與預警方法研究[D];重慶大學;2016年

2 李麗芬;基于無線傳感網絡的輸電線路狀態(tài)監(jiān)測數據傳輸的研究[D];華北電力大學;2013年

3 周小佳;電力系統(tǒng)可靠性人工神經網絡模型及實現研究[D];重慶大學;1997年

4 徐子利;同塔多回輸電線路瞬時性故障的故障分析與故障測距[D];華南理工大學;2012年

5 周風余;110kV輸電線路自動巡檢機器人系統(tǒng)的研究[D];天津大學;2008年

6 伏進;特高壓直流輸電線路耐雷性能分析方法研究[D];重慶大學;2009年

7 王佳;輸電線路雷電暫態(tài)綜合建模及仿真算法研究[D];北京交通大學;2013年

相關碩士學位論文 前10條

1 王佰淮;計及氣象信息的電網可靠性分析[D];天津大學;2016年

2 高俊杰;重點區(qū)域配電網可靠性提升措施的研究[D];華北電力大學;2015年

3 萬東;配電網可靠性及經濟性評估方法研究[D];南昌大學;2015年

4 田鋒;寧東地區(qū)電網可靠性的分析與評估[D];華北電力大學;2015年

5 張猛;輸電網可靠性時空分布特性研究[D];華北電力大學;2015年

6 林灝凡;考慮潮流計算的配電網可靠性快速評估算法研究[D];華南理工大學;2016年

7 袁修廣;配電網可靠性與風險性評估方法的研究[D];湖南大學;2015年

8 葉夢姣;基于交叉熵的大電網可靠性序貫蒙特卡洛仿真研究[D];重慶大學;2016年

9 于騰凱;配電網可靠性與經濟性綜合評估方法的研究[D];華北電力大學（河北）;2009年

10 劉倩;鶴山市電網可靠性評價及運行風險管理研究[D];華北電力大學;2012年

，

本文編號：2284238