發(fā)布時(shí)間：2020-07-31 16:51

【摘要】：臺(tái)風(fēng)是具有強(qiáng)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(tái)風(fēng)災(zāi)害的影響。近年來(lái),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(yùn)行帶來(lái)了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。如何認(rèn)識(shí)和掌握地理、氣象對(duì)電網(wǎng)的影響規(guī)律,降低極端自然災(zāi)害對(duì)電網(wǎng)的影響,確保電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行,是電網(wǎng)迫切需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。為提高臺(tái)風(fēng)環(huán)境下電網(wǎng)的預(yù)警能力,本文提出在短時(shí)尺度內(nèi)臺(tái)風(fēng)路徑的樸素預(yù)測(cè)優(yōu)于氣象學(xué)常用的路徑相似性預(yù)測(cè)。針對(duì)臺(tái)風(fēng)路徑歷史樣本數(shù)過(guò)少的問(wèn)題,基于樸素預(yù)測(cè)的半徑與角度的預(yù)測(cè)誤差概率分布采用接受拒絕法進(jìn)行抽樣,進(jìn)而生成大樣本臺(tái)風(fēng)預(yù)測(cè)路徑輻射域。同時(shí),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(duì)輸電桿塔的承載風(fēng)速進(jìn)行高度修正。并以臺(tái)風(fēng)“莫蘭蒂”為例分析了臺(tái)風(fēng)期間廈門(mén)電網(wǎng)的故障概率,其結(jié)果切合實(shí)際災(zāi)損情況。為了精確描述臺(tái)風(fēng)對(duì)電網(wǎng)的影響,本文建立了一種基于自動(dòng)氣象站量測(cè)的風(fēng)場(chǎng)模型,該方法基于多個(gè)自動(dòng)氣象站的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)辨識(shí)最大風(fēng)眼半徑,以獲得精確的風(fēng)眼半徑信息。通過(guò)進(jìn)一步分析實(shí)際災(zāi)損情況,發(fā)現(xiàn)實(shí)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(jìn)一步對(duì)臺(tái)風(fēng)莫蘭蒂期間廈門(mén)倒塔集中區(qū)域進(jìn)行了地理建模,利用FLUENT根據(jù)實(shí)際臺(tái)風(fēng)情景對(duì)其進(jìn)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(qiáng)臺(tái)風(fēng)環(huán)境下電網(wǎng)安全評(píng)估的安全約束最優(yōu)潮流模型,考慮在臺(tái)風(fēng)過(guò)程中可能發(fā)生的具有高故障概率場(chǎng)景的組合情況,在滿足全部約束的情況下計(jì)算出最優(yōu)化結(jié)果,以制定出最優(yōu)調(diào)控策略。同時(shí),本文指出可直接采用最大概率場(chǎng)景對(duì)應(yīng)的潮流計(jì)算結(jié)果作為應(yīng)急調(diào)控方案,為后續(xù)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供實(shí)時(shí)調(diào)控信息。最后,通過(guò)災(zāi)損實(shí)例分析,指出暴雨對(duì)輸電桿塔的破壞力不容小覷,對(duì)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(tái)風(fēng)環(huán)境下桿塔失效評(píng)估的風(fēng)雨聯(lián)合故障概率曲線模型。在臺(tái)風(fēng)來(lái)臨時(shí),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(diǎn)對(duì)輸電通道中具有最高故障發(fā)生概率的桿塔集進(jìn)行預(yù)警。以實(shí)際臺(tái)風(fēng)為例對(duì)臺(tái)風(fēng)期間電網(wǎng)進(jìn)行預(yù)警分析,其結(jié)果切合實(shí)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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TM75
【圖文】：

理論[58,59]中元件失效概率計(jì)算關(guān)系，單個(gè)桿11sssp eλλ = λs=1 時(shí)，單個(gè)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(jí)（風(fēng)風(fēng)速 70 m/s）。對(duì)福建省電網(wǎng)造成了嚴(yán)重影響V 桿塔損壞共 15 基，均集中在廈門(mén)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(tái)風(fēng)登陸點(diǎn)預(yù)測(cè)路徑輻射域見(jiàn)，路徑輻射域并未完全覆蓋廈門(mén)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(cè)臺(tái)風(fēng)路徑對(duì)各個(gè)桿塔的影響，同時(shí)讀取各修正。0 條預(yù)測(cè)臺(tái)風(fēng)路徑對(duì)各個(gè)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(mén)-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(wú)法準(zhǔn)確辨識(shí)出臺(tái)風(fēng)最具破壞力的風(fēng)眼半徑大態(tài)模型而言，雖然對(duì)動(dòng)態(tài)模型考慮了空氣動(dòng)力學(xué)臺(tái)風(fēng)多個(gè)維度的空氣動(dòng)力學(xué)特性，然而此類模型模型很難精確建模。此外，動(dòng)態(tài)模型的空氣動(dòng)力在線時(shí)間級(jí)別（15-30 min）的強(qiáng)臺(tái)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(dòng)態(tài)模型所計(jì)算的臺(tái)風(fēng)風(fēng)場(chǎng)往往為地面以場(chǎng)。這樣的風(fēng)場(chǎng)模型折算到地面后往往誤差較大桿塔的災(zāi)損評(píng)估。通過(guò)氣象部門(mén)提供的衛(wèi)星云圖中的數(shù)據(jù)來(lái)確定靜臺(tái)風(fēng)發(fā)生的自然災(zāi)害環(huán)境中，輸電桿塔實(shí)際上被所破壞，這也表明了靜態(tài)臺(tái)風(fēng)模型參數(shù)的識(shí)別應(yīng)118°0'0"E

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2776742