考虑气候灾害的架空线路停运模型研究

架空线路作为连接不同地区电力设施的必要部分,是电网中最重要的电力元件。随着经济和城市化的不断发展,电能传输需求的不断增加,电网不断延伸,系统的安全性和可靠性越来越得到人们的重视。架空线路跨越范围广,不但连接不同地区变电站、发电厂和负荷点,还起着传输电能的作用。架空线路故障可能造成电网的大面积停电,严重影响生产、生活,甚至造成重大经济损失。研究架空线路可靠性,提高架空线路安全稳定性,有重大的实际意义。建立合理的架空线路停运模型,得到精确的可靠性原始参数,是架空线路可靠性研究的重要工作之一,也为整个电力系统的可靠性评估打下基础。 近年来气候异常,气候灾害越来越频繁。架空线路又架设在地面之上,常年暴露在外界环境中,是电力系统中受台风、冰冻灾害影响最大的设备。极端气候虽持续时间不长,但其造成的影响却极其恶劣,使停运率急剧增加。若不考虑气候灾害对架空线路停运率的影响,会使评估结果远远偏离实际,给电力系统规划和调度人员带来误导。建立气候灾害下架空线路的停运模型,得到停运率,有利于气候灾害条件下的线路风险评估。 本文分析了台风和冰灾等自然灾害对架空线路停运的影响,介绍了关于气候灾害对电力系统影响的研究现状,分析了几种常用研究方法的优缺点；研究了偏最小二乘建模和模糊建模两种基于小样本的元件停运率建模方法,分析了两种方法的优缺点及适用范围。分析了正常气候下影响线路停运的主要因素,并分别建立了基于线路老化和运行工况的正常气候条件下架空线路的停运模型。分析了台风的特点和发生规律,研究了架空线路受台风影响的停运因素,建立了以风力载荷、地形系数和现在自身状况系数为输入的模糊推理模型,并通过实际算例验证了模型的有效性。分析了冰灾的特点,研究了架空线路受冰灾影响的停运因素,建立了以风力载荷、海拔高度和除冰措施为输入的停运模型,并通过算例分析验证了模型的优越性。