【摘要】：臺風(fēng)是具有強大破壞力的自然災(zāi)害,暴露于外部環(huán)境的輸電通道極易受到臺風(fēng)災(zāi)害的影響。近年來,電網(wǎng)建設(shè)快速發(fā)展,處于復(fù)雜地形和惡劣天氣條件下的輸電通道數(shù)量逐漸增加,給電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行帶來了嚴峻的挑戰(zhàn)。如何認識和掌握地理、氣象對電網(wǎng)的影響規(guī)律,降低極端自然災(zāi)害對電網(wǎng)的影響,確保電網(wǎng)安全可靠運行,是電網(wǎng)迫切需要解決的關(guān)鍵問題。為提高臺風(fēng)環(huán)境下電網(wǎng)的預(yù)警能力,本文提出在短時尺度內(nèi)臺風(fēng)路徑的樸素預(yù)測優(yōu)于氣象學(xué)常用的路徑相似性預(yù)測。針對臺風(fēng)路徑歷史樣本數(shù)過少的問題,基于樸素預(yù)測的半徑與角度的預(yù)測誤差概率分布采用接受拒絕法進行抽樣,進而生成大樣本臺風(fēng)預(yù)測路徑輻射域。同時,將全球地理高程信息與電網(wǎng)輸電通道路徑地理信息相融合,對輸電桿塔的承載風(fēng)速進行高度修正。并以臺風(fēng)“莫蘭蒂”為例分析了臺風(fēng)期間廈門電網(wǎng)的故障概率,其結(jié)果切合實際災(zāi)損情況。為了精確描述臺風(fēng)對電網(wǎng)的影響,本文建立了一種基于自動氣象站量測的風(fēng)場模型,該方法基于多個自動氣象站的實測數(shù)據(jù)來辨識最大風(fēng)眼半徑,以獲得精確的風(fēng)眼半徑信息。通過進一步分析實際災(zāi)損情況,發(fā)現(xiàn)實際的倒桿情況集中在一小部分區(qū)域,根據(jù)此局地倒塔特征,本文進一步對臺風(fēng)莫蘭蒂期間廈門倒塔集中區(qū)域進行了地理建模,利用FLUENT根據(jù)實際臺風(fēng)情景對其進行數(shù)值流體力學(xué)仿真分析,還原其微地形和微氣象,建立微地形下的故障概率曲線。本文建立了一種適用于強臺風(fēng)環(huán)境下電網(wǎng)安全評估的安全約束最優(yōu)潮流模型,考慮在臺風(fēng)過程中可能發(fā)生的具有高故障概率場景的組合情況,在滿足全部約束的情況下計算出最優(yōu)化結(jié)果,以制定出最優(yōu)調(diào)控策略。同時,本文指出可直接采用最大概率場景對應(yīng)的潮流計算結(jié)果作為應(yīng)急調(diào)控方案,為后續(xù)的風(fēng)險評估提供實時調(diào)控信息。最后,通過災(zāi)損實例分析,指出暴雨對輸電桿塔的破壞力不容小覷,對此采用Logistic模型擬合降雨量與極限風(fēng)速間的關(guān)系曲線,并提出適用于臺風(fēng)環(huán)境下桿塔失效評估的風(fēng)雨聯(lián)合故障概率曲線模型。在臺風(fēng)來臨時,為避免串聯(lián)系統(tǒng)中數(shù)值較小的失效概率產(chǎn)生積累效應(yīng),采用閾值篩選技術(shù),重點對輸電通道中具有最高故障發(fā)生概率的桿塔集進行預(yù)警。以實際臺風(fēng)為例對臺風(fēng)期間電網(wǎng)進行預(yù)警分析,其結(jié)果切合實際災(zāi)損情況。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM75
【圖文】：

理論[58,59]中元件失效概率計算關(guān)系，單個桿11sssp eλλ = λs=1 時，單個桿塔必然發(fā)生故障，ps=1。靠性公式得到整條輸電通道發(fā)生故障的概率n( )1=1 (1 )s iip p= ∏ 蘭蒂”（Meranti）于 2016 年 9 月 15 日凌晨中心氣壓 935 hPa，中心最大風(fēng)力 15 級（風(fēng)風(fēng)速 70 m/s）。對福建省電網(wǎng)造成了嚴重影響V 桿塔損壞共 15 基，均集中在廈門市區(qū)域內(nèi)500kV輸電線路220kV輸電線路故障桿塔所在位置

經(jīng)度 (°)117 118 119 120 121 122 123 124圖 2-11 莫蘭蒂臺風(fēng)登陸點預(yù)測路徑輻射域見，路徑輻射域并未完全覆蓋廈門市，而是在某誤差概率分布的非正態(tài)特性（圖 2-5）相結(jié)合。0 條預(yù)測臺風(fēng)路徑對各個桿塔的影響，同時讀取各修正。0 條預(yù)測臺風(fēng)路徑對各個桿塔的產(chǎn)生故障率，再根的故障概率，即可生成某條輸電通道出現(xiàn)故障概2-12。.25 0.35 0.45 0.55 0.65 0.75 0.85 0.950.05 0.15 0.25 0.35 0.45 0.55 0.65 0.75 0.85 0.900.10.20.30.4率概(a)廈門-梧侶線故障概率 (b)鐘山-鼎美線故障概率

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文模型無法準確辨識出臺風(fēng)最具破壞力的風(fēng)眼半徑大態(tài)模型而言，雖然對動態(tài)模型考慮了空氣動力學(xué)臺風(fēng)多個維度的空氣動力學(xué)特性，然而此類模型模型很難精確建模。此外，動態(tài)模型的空氣動力在線時間級別（15-30 min）的強臺風(fēng)環(huán)境下電網(wǎng)快速給出結(jié)果，這也限制了這類模型的在線應(yīng)用。模型與動態(tài)模型所計算的臺風(fēng)風(fēng)場往往為地面以場。這樣的風(fēng)場模型折算到地面后往往誤差較大桿塔的災(zāi)損評估。通過氣象部門提供的衛(wèi)星云圖中的數(shù)據(jù)來確定靜臺風(fēng)發(fā)生的自然災(zāi)害環(huán)境中，輸電桿塔實際上被所破壞，這也表明了靜態(tài)臺風(fēng)模型參數(shù)的識別應(yīng)118°0'0"E

【參考文獻】

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本文編號：2776742