[發明專利]一種雷暴天氣下架空配電線路的可靠性評測方法

在審

• 申請號: 201510768359.8
• 申請日: 2015-11-11
• 公開（公告）號: CN105426671A
• 公開（公告）日: 2016-03-23
• 發明（設計）人: 謝開貴;胡博;尹蕾;何敏;郝鈺
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 黃河

技術領域

本發明屬于惡劣天氣下配電線路可靠性評測技術領域，具體涉及一種雷暴天氣下架空配電線路的可靠性評測方法。

背景技術

雷暴天氣是嚴重影響人類生產、生活的自然災害之一。配電線路具有量大面廣的特點，承擔著向低壓負荷分配電能的重任。中壓架空線路絕緣水平較低，一般無避雷線保護，網架結構復雜，一旦遇到雷暴災害天氣的襲擊，線路往往會遭受破壞。相比高壓輸電線路，暴露于外部環境中的架空配電線路更容易遭受雷擊，造成電力中斷，影響網絡的供電可靠性水平。研究表明，災害性天氣下線路的故障率大約是正常天氣的2000倍，而修復時間為5倍。

國內外學者針對架空線路元件與氣象因素之間的風險模型做了大量研究。通常情況下引起架空線路故障的主要氣象因素包括風速、雷電和覆冰等，其中雷擊引起的線路故障率與架空線路的物理長度強相關，風速與覆冰引起的架空線路故障與線路物理長度弱相關。期刊《高電壓技術》2011年第12期第37卷認為雷擊跳閘閃絡率越高的架空線路故障風險越高，因此以雷擊閃絡率作為雷暴災害風險等級評估指標；期刊《電力系統及其自動化學報》2011年第6期第23卷根據氣象統計數據和電網運行數據，梳理了不同氣候條件等級下的線路故障率，采用灰色模糊理論的分析方法，得到包含不同氣象因素的輸電線路故障率。

然而，上述關于雷暴天氣下架空配電線路可靠性相關的研究成果，都缺乏針對于雷暴氣象特征參數與架空配電線路元件停運風險之間關系的研究，難以用于指導針對實際天氣情況下的氣象特征對架空配電線路可靠性的評測應用中；同時，由于雷暴天氣下配電網可靠性評估將受限于雷暴氣象監測系統預報信息的時效性，架空配電線路的故障風險將隨著雷暴氣象特征的變化而隨時變化，屬于短期可靠性評估的技術領域范疇，目前針對雷暴天氣影響下架空配電短期可靠性評估尚無完善、有效的評測方法和體系。因此，如何找到一種針對雷暴天氣下架空配電線路的可靠性評測方法，使其能夠應用在雷暴氣象監測系統所能預報的未來時間段內對架空配電線路的可靠性加以有效評測，已經成為一個重要的技術研究方向。

發明內容

針對現有技術中存在的不足，本發明提供了一種雷暴天氣下架空配電線路的可靠性評測方法，用以解決現有技術中針對未來雷暴天氣影響下對架空配電線路的可靠性評測缺乏有效手段的問題，用以對雷暴天氣下架空配電線路的可靠性評測提供一種可行的方法方案，用以為配電網的規劃和運行提供指導輔助信息。

為實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

一種雷暴天氣下架空配電線路的可靠性評測方法，包括如下步驟：

1)統計架空配電線路的故障停運歷史數據和故障維修歷史數據，并測量架空配電線路的幾何參數；

2)根據架空配電線路的幾何參數，計算架空配電線路上的導線對應的雷電流幅值，進而得出架空配電線路所對應的計及地閃密度和雷電流幅值的雷擊跳閘率時變函數TR_l(t)，t表示以單位時長劃分的第t時段；

3)根據架空配電線路的故障停運歷史數據，對架空配電線路的故障次數與雷擊跳閘次數之間的函數關系進行線性擬合，進而得到架空配電線路因雷擊跳閘引起故障的雷擊線路故障比例系數α，從而得到架空配電線路的雷擊線路故障率時變函數λ_yl(t)＝TR_l(t)×α；

4)根據架空配電線路的故障停運歷史數據和故障維修歷史數據，統計出架空配電線路各次因雷擊故障維修所需的修復時長，并按照預設定的修復時長等級劃分標準，將各次因雷擊故障維修按其所需修復時長歸類到相應的修復時長等級，從而根據各個修復時長等級中所含雷擊故障維修次數占故障維修歷史數據中雷擊故障維修總次數的比例，來統計確定架空配電線路在出現雷擊故障維修時所需修復時長在不同修復時長等級的分布概率；

5)根據架空配電線路的雷擊線路故障率時變函數以及架空配電線路在出現雷擊故障維修時所需修復時長在不同修復時長等級的分布概率，建立得到以時間為變量的架空配電線路可靠度計算模型：