[發明專利]一種凍雨引發輸電線路故障的故障概率在線評估方法

有效

• 申請號: 201310382127.X
• 申請日: 2013-08-28
• 公開（公告）號: CN103678865A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 薛禹勝;謝云云
• 申請（專利權）人: 南京南瑞集團公司
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 汪旭東

1.一種凍雨引發輸電線路故障的故障概率在線評估方法，其特征在于，包括如下步驟:

1）在控制中心匯總實時的凍雨預報和實況信息、一般氣象預報和實測信息、實時的電網工況信息和監測信息；

2）根據沿線路的地理特征和周邊環境特征及其對于凍雨強度、風速、風向的影響，將地理特征、周邊環境特征、輸電線路特征相同的線路劃為一段，設線路的總段數為m；

3）對每段線路，評估計算所需的動態變量，所述動態變量包括每段線路的覆冰厚度R_d、每段線路上所受垂直于線路走向的風的風速V₁以及垂直于線路走向的風和中垂線之間的夾角θ₁、每段線路等值絕緣子串鹽密ρ_SDD、海拔高度H；

4）對每段線路，根據每段線路的覆冰厚度R_d計算每段線路耐張段內單位長度的冰重G，根據每段線路上所受垂直于線路走向的風的風速V₁以及垂直于線路走向的風和中垂線之間的夾角θ₁計算每段線路內單位長度導線所受風荷載F_w，并采用電線應力變化的狀態方程對每段線路進行受力分析計算每段線路導線上所受的張力σ_l和每段線路桿塔沿線路走向的不平衡力ΔF，并按以下公式計算每段線路中發生斷線的概率p_l和倒塔的概率p_t：

pl=K1eσl/T1σl<βlσs0.01σl≥βlσs]]>

pt=K2eΔF/T2ΔF<βtΔFs0.01ΔF≥βtΔFs]]>

以上式中，σ_s為導線設計最大承受應力，ΔF_s為桿塔設計最大承受不平衡力；β_l為線路設計安全系數，β_t為桿塔設計安全系數；K₁、T₁、K₂、T₂均為常數；

5）對每段線路，以每段線路上所受垂直于線路走向的風的風速V₁以及垂直于線路走向的風和中垂線之間的夾角θ₁、每段線路的導線類型系數α_l、每段線路檔距系數α_s、每段線路的地形系數α_d、覆冰厚度系數α_f和每段線路的周邊環境系數α_r為參考因素，定義風激勵參數E_w＝(V₁-4)sin(θ₁-45°)α_dα_r、線路參數L_p＝α_fα_lα_s，將這兩個參數為輸入參數，構建模糊數學模型，評估每段線路中發生舞動的概率p_d；

6）對每段線路，采用一個等值絕緣子串閃絡的故障率表示該段內三相絕緣子串的總故障率即該段線路中發生覆冰閃絡的概率，并以覆冰水電導率σ₂₀、絕緣子覆冰重量W、每段線路等值絕緣子串鹽密ρ_SDD、海拔高度H為輸入量，采用絕緣子閃絡電壓計算模型計算絕緣子閃絡電壓U，再根據絕緣子閃絡電壓U按以下公式計算每段線路中發生覆冰閃絡的概率p_f：

pf=0.01U≤U0K3e(U0-U)/T3U>U0]]>

其中，U₀為實際運行電壓，K₃、T₃為系數；

7）綜合每段線路中發生斷線的概率p_l、發生倒塔的概率p_t、發生舞動的概率p_d、發生覆冰閃絡的概率p_f，按以下公式計算每段線路覆冰引發線路故障概率p_i：

p_i＝1-(1-p_l)(1-p_t)(1-p_d)(1-p_f)

8）綜合所有各段線路覆冰引發線路故障概率p_i，按以下公式計算整條線路的覆冰故障概率p：

p＝1-(1-p₁)(1-p₂)…(1-p_i)…(1-p_m)

最后，將整條線路的覆冰故障概率計算結果接入停電防御系統中對故障進行風險評估，根據風險評估結果篩選預想風險設備集。