本文關鍵詞：基于外部環(huán)境的架空輸電線路故障概率模型研究

  更多相關文章： 輸電線路 EMTP 行波法 主觀貝葉斯法 線路覆冰厚度 老化因素

【摘要】：為應對日趨復雜的電網(wǎng)運行調(diào)度要求,需要提升調(diào)度系統(tǒng)對電網(wǎng)當前狀態(tài)及潛在趨勢的感知能力,輔助調(diào)度人員控制電網(wǎng)運行。為了準確表征電網(wǎng)的態(tài)勢運行軌跡,需要實時評估輸電線路的故障概率。本文針對處于惡劣外部環(huán)境下輸電線路的故障概率模型進行了研究。在分析線路發(fā)生故障的主要環(huán)境因素以及發(fā)生時間規(guī)律后,分別建立針對不同場景(雷擊、臺風、覆冰)的故障概率模型。在選取具有實時性,可操作性的故障概率計算模型基礎上,對某些模型進行了一定的改進。改進了EMTP行波法,用于計算桿塔實時反擊故障概率。首先在仿真軟件中針對不同測試組合對桿塔受雷擊后雷電流行波折反射過程進行仿真,并將故障概率保存為矩陣,從而能在實時計算時快速獲得反擊故障概率。此方法與計及擊距系數(shù)的電氣幾何模型法組成了雷擊故障概率模型。計算臺風故障概率時,對臺風建立氣壓場經(jīng)驗分布,通過修正梯度風公式獲得風速。根據(jù)微地形計算實際風速后,用模糊系統(tǒng)得到發(fā)生臺風故障的可信度,最后使用可信度概論公式得出后驗臺風故障概率。提出結合冰的累積和融化過程計算冰筒厚度的方法。根據(jù)熱平衡過程判斷線路處于覆冰(或融冰)狀態(tài),在考慮撞擊系數(shù)以及凍結系數(shù)的基礎上,利用Makkonen覆冰模型(或熱平衡方程)衡量增長(或減少)的覆蓋線路冰筒厚度。然后通過針對導線和桿塔進行力學分析,得出輸電線路覆冰故障概率。通過對比各種計算絕緣子臨界閃絡的模型,選用函數(shù)擬合法計算絕緣子在潮濕(覆冰)情況下的閃絡電壓并計算對應的閃絡故障概率。在總結雷擊,臺風,覆冰和閃絡故障概率計算模型的基礎上,建立線路總體故障概率計算模型,并對各分場景模型設置啟動條件,用于提高模型的計算效率。探討了老化因素對輸電線路的影響,提出了基于輸電線路健康狀態(tài)評價的狀態(tài)量老化模型。在獲得平均老化變化曲線的基礎上,根據(jù)評價導則對各設備評分并判斷其健康狀態(tài),同時根據(jù)健康狀態(tài)對各設備的故障概率進行修正。并利用簡單算例驗證了計量狀態(tài)量老化程度的必要性。文末,對某東部沿海地區(qū)電網(wǎng)于2013年某些典型惡劣環(huán)境中的線路故障概率建立模型并進行仿真。通過對比實際故障清單,證明了本模型計算結果是基本有效的。并對輸電架空線路故障概率模型在電網(wǎng)態(tài)勢感知中的重要性進行了探討。
【關鍵詞】：輸電線路 EMTP 行波法 主觀貝葉斯法 線路覆冰厚度 老化因素
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM755
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 1 緒論10-18
• 1.1 課題研究的背景和意義10-11
• 1.2 導致輸電線路故障的氣候環(huán)境因素11-12
• 1.3 輸電線路概率模型研究現(xiàn)狀12-16
• 1.4 論文的主要工作和章節(jié)安排16-18
• 2 基于外部因素的輸電線故障概率模型18-66
• 2.1 雷擊故障概率模型18-34
• 2.2 臺風故障概率模型34-47
• 2.3 覆冰故障概率模型47-58
• 2.4 絕緣子閃絡故障概率58-63
• 2.5 輸電線總體故障概率模型63-64
• 2.6 本章小結64-66
• 3 慮及老化因素的故障概率修正66-73
• 3.1 架空輸電線健康狀態(tài)評價方法66-67
• 3.2 老化對輸電線路狀態(tài)量的影響67-69
• 3.3 基于輸電線路健康評價的狀態(tài)量老化模型69-70
• 3.4 考慮輸電線路老化的仿真算例70-72
• 3.5 本章小結72-73
• 4 故障概率模型實際數(shù)據(jù)驗證73-98
• 4.1 數(shù)據(jù)整理73-76
• 4.2 輸電線路故障概率模型仿真76-94
• 4.3 基于態(tài)勢感知的電網(wǎng)運行軌跡表征模型簡介94-96
• 4.4 本章小結96-98
• 5 總結與展望98-101
• 5.1 總結98-99
• 5.2 展望99-101
• 致謝101-102
• 參考文獻102-107
• 附錄1 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文107-108
• 附錄2 攻讀碩士期間參與的科研工作108

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本文編號：1123073