【摘要】：我國地理環(huán)境復雜多變,高壓輸電線路通�？缭蕉鄠�不同的自然環(huán)境,更容易遭受大風、大雨、雷擊以及覆冰等惡劣氣象條件的影響。根據(jù)電網(wǎng)長期運行經(jīng)驗,輸電線路故障與惡劣氣象條件有很大的關(guān)聯(lián)性,隨著我國電網(wǎng)規(guī)模的日趨龐大和復雜,惡劣氣象條件導致輸電線路故障的危害越來越嚴重,輕則引起閃絡(luò)跳閘,重則導致斷線、倒塔等事故。以大量歷史數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),研究不同氣象環(huán)境下輸電線路故障發(fā)生的風險,進而對高風險線路進行預警,預防事故的發(fā)生,對加強電網(wǎng)抵御惡劣天氣的能力、預防電網(wǎng)災害的發(fā)生、提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的水平,具有非常重要的理論和現(xiàn)實意義。本文圍繞輸電線路覆冰故障和雷擊故障展開研究,重點在于研究這兩類故障的發(fā)生機理、氣象特征對兩類故障風險的影響、利用氣象特征和監(jiān)測數(shù)據(jù)進行故障風險評估和預測,從而實現(xiàn)輸電線路故障風險預警。將數(shù)據(jù)挖掘的方法應用到輸電線路故障預警中,與傳統(tǒng)預測預警不同,數(shù)據(jù)挖掘依靠數(shù)據(jù)驅(qū)動,研究全體數(shù)據(jù)之間的相關(guān)關(guān)系,主要基于電網(wǎng)設(shè)備信息、運行信息、環(huán)境信息以及設(shè)備故障等數(shù)據(jù),對電網(wǎng)設(shè)備運行狀態(tài)進行預測預警。本文提出的基于歷史信息的輸電線路故障風險預警算法,不建立具體的解析模型,而是通過采集大量的歷史信息,對歷史數(shù)據(jù)進行挖掘和相關(guān)性分析,從而實現(xiàn)輸電線路故障風險預警。主要研究內(nèi)容有:(1)對輸電線路覆冰故障風險預警進行研究。統(tǒng)計歷史上發(fā)生覆冰故障的區(qū)域信息,確定預警區(qū)域;對覆冰歷史數(shù)據(jù)進行提取、清洗和模糊分類處理,通過主元分析法提取出與覆冰相關(guān)的特征量,利用數(shù)據(jù)挖掘中的經(jīng)典算法FP-growth算法對輸電線路覆冰增長速度和當前覆冰質(zhì)量、溫度、濕度、風速之間的關(guān)聯(lián)規(guī)則進行挖掘,從而預測覆冰質(zhì)量增長曲線;通過收集覆冰故障時的覆冰質(zhì)量值,利用參數(shù)估計得到覆冰預警質(zhì)量值,結(jié)合覆冰質(zhì)量預測曲線和覆冰預警質(zhì)量值,對輸電線路進行故障預警。(2)對輸電線路雷擊故障風險預警進行研究�？紤]到雷擊故障具有瞬時性的特點,提出了基于歷史信息的輸電線路雷擊故障風險預警和基于實時信息的輸電線路雷擊故障風險預警兩種預警算法�；跉v史信息的輸電線路雷擊故障風險預警主要依據(jù)樸素貝葉斯算法,通過對歷史特征數(shù)據(jù)的模糊化處理,建立樸素貝葉斯預測模型,從而進行輸電線路雷擊故障預警�；趯崟r信息的輸電線路雷擊故障風險預警通過監(jiān)測裝置記錄的實時特征參數(shù)信息,通過KD樹搜索算法查詢距離預測點的K個近鄰,依據(jù)K近鄰思想進行輸電線路雷擊故障風險預警。
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TM75
【圖文】：

ｂ）雷反擊桿塔邐ｃ）雷繞擊導線逡逑圖２－１直擊雷過電壓逡逑２．３．２輸電線路雷擊的影響因素逡逑影響輸電線路雷擊的主要因素有雷電流幅值、落雷點到輸電線路距離、線路逡逑廊寬度等。雷電流幅值是表征雷電流最重要的物理量，在一定范圍內(nèi)，雷電流逡逑大，電位差越大，越容易引起過電壓。落雷點到輸電線路的距離也是一項重要逡逑標，在雷電流幅值一定的情況下，落雷點距離輸電線路越近，越容易引發(fā)雷擊逡逑障。當落雷點到輸電線路距離一定的情況下，走廊寬度的不同也會影響過電壓逡逑的強弱，走廊寬度越大，越容易引發(fā)雷電過電壓。研究輸電線路雷擊風險預警，逡逑要綜合考慮以上三種因素。逡逑此外，其它一些因素對輸電線路雷擊過電壓也具有一定的影響。如輸電線路逡逑度，主要影響電場強度的變換，當?shù)孛嫔系囊粭l輸電線路高度固定時，隨著另逡逑一。

冰厚度預警值邐｜邋不發(fā)￥預警逡逑（Ｂ）逡逑圖３－２．輸電線路覆冰故障風險預警流程圖逡逑３．６算例驗證逡逑共采集某電網(wǎng)覆冰故障以及覆冰裝置監(jiān)測的氣象信息，共計２８８２２２３３條，逡逑數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫中。逡逑確定重點預警區(qū)域。統(tǒng)計覆冰故障易發(fā)區(qū)域，得到覆冰故障易發(fā)區(qū)域百分比逡逑圖，確定重點預警區(qū)域。以某條線路為例，統(tǒng)計其歷史故障區(qū)域，如圖３－３所示，逡逑覆冰故障主要集中在桿塔３５區(qū)域和２９區(qū)域。本算選取２９區(qū)域進行預警。逡逑某輸電線路ｓ障區(qū)域統(tǒng)ｉ－逡逑桿塔３５區(qū)域逡逑Ｖ邋ｙ逡逑域邋８３．３３３３％逡逑圖３－３．覆冰故障高發(fā)區(qū)域統(tǒng)計逡逑對數(shù)據(jù)進行清洗，主要有以下幾個方面：逡逑１）最小二乘法直線擬合進行數(shù)據(jù)清理３主要指由于覆冰監(jiān)測裝置精度不夠逡逑導致的不良數(shù)據(jù)，由于在同一天氣條件和覆冰質(zhì)量等級下，覆冰增長近乎是線性逡逑２０逡逑

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本文編號：2718918