【摘要】：現(xiàn)代電網(wǎng)規(guī)模龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,大多直接暴露在自然環(huán)境下,極易受到自然災(zāi)害的影響,各種自然災(zāi)害以不同的傳遞途徑影響著電網(wǎng)的安全,電網(wǎng)安全問題是關(guān)系到社會(huì)穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要問題,自然災(zāi)害對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的沖擊不容忽視。為應(yīng)對自然災(zāi)害對電網(wǎng)的沖擊,有必要將電網(wǎng)災(zāi)害防御框架向自然災(zāi)害領(lǐng)域延伸,將電網(wǎng)自然災(zāi)害防御研究重心從事中或事后的應(yīng)急管理向事前風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警管理轉(zhuǎn)變。因此,研究自然災(zāi)害與電網(wǎng)系統(tǒng)的耦合作用關(guān)系和風(fēng)險(xiǎn)傳遞路徑,構(gòu)建多階段、多主體、多層級(jí)的電網(wǎng)自然災(zāi)害預(yù)警管理模型,設(shè)計(jì)應(yīng)用預(yù)警決策支持系統(tǒng),對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。論文的研究成果主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：論文從災(zāi)害學(xué)角度出發(fā),以電網(wǎng)與自然災(zāi)害耦合作用系統(tǒng)為研究對象,研究分析了電網(wǎng)自然災(zāi)害的概念、組成要素及各要素之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系,根據(jù)致災(zāi)因子對電網(wǎng)承災(zāi)體的作用機(jī)理對其進(jìn)行了分類,提出將直接漸發(fā)性災(zāi)害和間接漸發(fā)性災(zāi)害作為電網(wǎng)自然災(zāi)害預(yù)警管理的研究對象。圍繞電網(wǎng)自然災(zāi)害演化和風(fēng)險(xiǎn)傳遞過程,劃分了預(yù)警管理孕育態(tài)、發(fā)展態(tài)和臨界態(tài)三個(gè)階段。從電網(wǎng)自然災(zāi)害預(yù)警管理研究對象、電網(wǎng)自然災(zāi)害演化階段、預(yù)警管理方法和信息技術(shù)四個(gè)維度出發(fā),從理論和應(yīng)用兩個(gè)層面構(gòu)建了電網(wǎng)自然災(zāi)害預(yù)警管理四維模型,并以演化維作為研究主線,實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)自然災(zāi)害預(yù)警管理的系統(tǒng)性研究。針對孕育態(tài)的預(yù)警管理問題,提出從電網(wǎng)自然災(zāi)害警兆辨識(shí)入手,以災(zāi)害系統(tǒng)為研究對象,通過研究分析電網(wǎng)自然災(zāi)害各要素的耦合作用關(guān)系,圍繞致災(zāi)因子危險(xiǎn)性和電網(wǎng)承災(zāi)體脆弱性兩個(gè)方面,構(gòu)建了電網(wǎng)自然災(zāi)害系統(tǒng)孕育態(tài)隱患評(píng)估模型。論文以直接漸發(fā)性典型災(zāi)害污閃為例,構(gòu)建了主客觀修正的灰色屬性識(shí)別隱患評(píng)估模型；以間接漸發(fā)性典型災(zāi)害山火為例,構(gòu)建了基于梯形模糊數(shù)與物元可拓學(xué)的隱患評(píng)估模型。針對發(fā)展態(tài)的預(yù)警管理問題,提出從電網(wǎng)自然災(zāi)害演化態(tài)勢分析入手,先從預(yù)警過程角度闡述了監(jiān)測預(yù)警和預(yù)測預(yù)警的特點(diǎn)及兩者關(guān)聯(lián)關(guān)系,再從預(yù)警對象角度深入分析直接漸發(fā)性災(zāi)害和間接漸發(fā)性災(zāi)害的預(yù)警模式差異,分別構(gòu)建了直接漸發(fā)性災(zāi)害和間接漸發(fā)性災(zāi)害的預(yù)測預(yù)警模型。針對直接漸發(fā)性災(zāi)害,以覆冰災(zāi)害為例,構(gòu)建了基于改進(jìn)果蠅算法優(yōu)化的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)覆冰厚度預(yù)測預(yù)警模型；針對間接漸發(fā)性災(zāi)害,以山火災(zāi)害為例,構(gòu)建了涵蓋數(shù)據(jù)收集、模型選擇和預(yù)警分析的發(fā)展態(tài)預(yù)警流程,深入探討了多模型的自適應(yīng)選擇策略和輸電線路山火多角度預(yù)警體系。針對臨界態(tài)的預(yù)警管理與決策問題,提出從電網(wǎng)自然災(zāi)害應(yīng)對方案優(yōu)選問題入手,分析了電網(wǎng)自然災(zāi)害臨界態(tài)靜態(tài)與動(dòng)態(tài)雙重特征,提出了利用靜態(tài)特征屬性進(jìn)行方案粗選和基于動(dòng)態(tài)特征屬性進(jìn)行方案優(yōu)選的應(yīng)對方案優(yōu)選策略,構(gòu)建了電網(wǎng)自然災(zāi)害臨界態(tài)應(yīng)對方案優(yōu)選模型,實(shí)現(xiàn)了靜態(tài)特征和動(dòng)態(tài)特征相結(jié)合方案優(yōu)選方法。最后,面向電網(wǎng)自然災(zāi)害預(yù)警管理與決策應(yīng)用問題,提出了基于四庫結(jié)構(gòu)的電網(wǎng)自然災(zāi)害預(yù)警決策支持系統(tǒng)建設(shè)思路。系統(tǒng)以SOA與J2EE等關(guān)鍵技術(shù)為依托,構(gòu)建了涵蓋數(shù)據(jù)庫、模型庫、方法庫和知識(shí)庫的四庫結(jié)構(gòu)體系,實(shí)現(xiàn)了隱患評(píng)估、監(jiān)測預(yù)警、預(yù)測預(yù)警、應(yīng)對決策和系統(tǒng)管理等業(yè)務(wù)功能。同時(shí)依據(jù)系統(tǒng)在某省級(jí)電網(wǎng)的實(shí)際應(yīng)用情況,介紹了電網(wǎng)自然災(zāi)害預(yù)警管理與決策支持應(yīng)用實(shí)例。系統(tǒng)為電力企業(yè)前移災(zāi)害防御陣地、延展災(zāi)害防御時(shí)間、提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行水平等提供了良好的輔助支持。
【圖文】：

圖１－１本文的研究框架圍逡逑Ｆｉｇ．邋１－１邋Ｔｈｅ邋ｒｅｓｅａｒｃｈ邋ｓｔｎｊｃｔ山＂ｅ邋ｏｆ邋化ｅ邋ｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎ逡逑１３逡逑

素引發(fā)的電網(wǎng)事故；＂災(zāi)＂強(qiáng)調(diào)致災(zāi)因子，關(guān)注自然致災(zāi)因子及其引發(fā)的次生致災(zāi)因逡逑子；＂害＂強(qiáng)調(diào)由＂災(zāi)＂引發(fā)的電網(wǎng)事故、人員經(jīng)濟(jì)損失等成害過程。逡逑根據(jù)上述定義，如圖２－１所示，電網(wǎng)自然災(zāi)害系統(tǒng)（0）是由孕災(zāi)環(huán)境（丘）、致逡逑災(zāi)因子（／／）與電網(wǎng)承災(zāi)體（Ｇ）復(fù)合組成并作用的系統(tǒng)Ｗ，即逡逑Ｄ邋＝邋ＥｎＨｎＧ邐（２－１）逡逑其中，孕災(zāi)環(huán)境、致災(zāi)因子與承災(zāi)體是電網(wǎng)自然災(zāi)害的Ｈ大核屯、要素。逡逑／邐／邋致災(zāi)因子（Ｈ）邐＼邐＼逡逑／邋ＬｈＩＩｍＪ邋＼逡逑Ｘ邐（Ｃ）邋Ｘ逡逑Ｉ邋ｆ邋口－逡逑＼邐＼邋ｉｇＭ邋弓巧化；Ｉ；）邐）邐／逡逑Ｖｉｉｐｙ逡逑孕災(zāi)環(huán)境（Ｅ）逡逑圖２－１電網(wǎng)自然災(zāi)害系統(tǒng)逡逑Ｆｉｇ．２－１邋Ｎａｔｕｒａｌ邋ｄｉｓａｓｔｅｒ邋ｓｙｓｔｅｍｓ邋ｉｎ邋ｐｏｗｅｒ邋ｇｒｉｄ逡逑２N１．１孕巧環(huán)境逡逑孕災(zāi)環(huán)境是指能夠孕育自然因子和為災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)傳遞提供條件的各類自然環(huán)境與電逡逑網(wǎng)環(huán)境的總稱ＷＵ。孕災(zāi)環(huán)境是一切災(zāi)害形成與發(fā)展的基礎(chǔ)和條件，也是災(zāi)害產(chǎn)生的源逡逑頭。在電網(wǎng)自然災(zāi)害系統(tǒng)中，孕災(zāi)環(huán)境主要有兩大作用：一是發(fā)生變f孕育形成致災(zāi)逡逑因子，二是作為載體承載災(zāi)害傳遞，如圖２－２所示。逡逑１４逡逑
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM73;TM08
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本文編號(hào)：2523958