[發明專利]一種臺風影響電網斷線率的預測方法

在審

• 申請號: 201710003827.1
• 申請日: 2017-01-04
• 公開（公告）號: CN106845698A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 黃志都;俸波;蔣圣超;王樂;黃維;朱時陽;覃美世;鄧雨榮;于榮華
• 申請（專利權）人: 廣西電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 南寧東智知識產權代理事務所(特殊普通合伙)45117
• 代理人: 戴燕桃,巢雄輝

技術領域

本發明涉及氣象預警領域，具體是一種臺風影響電網斷線率的預測方法。

背景技術

中國是臺風危害最嚴重的國家之一，強臺風災害的概率雖然不大，但是發生后卻會造成群發性的電網斷線，甚至在其他阻塞的推波助瀾下演化成電力災難，其風險不容忽視，為了計算臺風及其發生災害對線路故障率的影響，目前通常采用統計數據，但是難以實現在線預警，無法及時準確的對強臺風帶來的災害進行預警。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提出一種臺風影響電網斷線率的預測方法，具體技術方案如下：

一種臺風影響電網斷線率的預測方法包括以下步驟：

(1)基礎信息收集：收集基礎信息，包括氣象信息、地形地質信息及電網設備信息；

(2)計算導線上的臺風風速：根據步驟(1)中收集到的基礎信息對導線上的臺風風速進行計算：

①臺風路徑預測：根據實時數據及氣象預報信息，預警臺風走向、速率和最大風險的變化率以及下一時刻臺風中心位置及最大風速；

②臺風風場計算：臺風風場某點的背景風速V等于移動風速分量V_d和環流風速分量V_t的向量和：V＝V_d+V_t，其中：

移動風速V_d計算：式中：V₀為臺風中心移動風速，R_max為最大風速半徑，r為臺風風場中某點到臺風中心的距離；

環流風速V_r計算：

當r小于R_max時，

當r大于R_max時，式中：V_max為最大風速值；

(3)計算臺風導致的導線斷線故障率：將導線視為鉸鏈，并假設導線的荷載沿長度均勻分布，故采用斜拋物線計算相關參數；

①在水平風V作用下，忽略順線路方向的風荷載，每檔導線上垂直于導線方向的水平風荷載W₁為：

W₁＝0.625a₁μ₁N’LDV²sin²θ*10^-3，式中：a₁為導線風壓不均勻系數；μ₁為導線體型系數；N’為相導線分裂數；L為導線在風荷載下的長度；D為導線外徑；θ為風向與導向方向的夾角；

②在風作用下該檔導線的總荷載Q及總比載γ分別為：

其中G為導線自重；

③由斜拋物線公式計算導線在風荷載下的長度L為：

式中：l為該檔線路擋距；β為懸點間高差角；δ₀為風荷載下導線的水平應力；

④該檔導線最大應力

式中：l_m為導線最低點到較高桿塔的水平距離；

⑤采用指數函數擬合導線路風荷載過載斷線故障P₁與導線最大應力δ_m間的關系：

當δ_m＜μ₁δ₁時，

當δ_m≥μ₁δ₁時，P₁＝0.01；

其中μ₁δ₁為導線所能承受的極限應力，δ₁為導線的設計應力，μ₁為導線的安全系數，K₁和T₁為與線路參數相關的常數。

進一步，所述步驟(1)中所述氣象信息包括歷史信息、實時檢測和預報信息。

進一步，所述步驟(1)中所述電網設備信息包括導線的風壓不均勻系數a₁、導線的安全系數μ₁、導線分裂數N’、導線外徑D。

進一步，所述步驟(2)采用GIS模擬臺風走向、速率和最大風險的變化率以及下一時刻臺風中心位置及最大風速。