[發明專利]一種變電站或換流站耦連回路地震風險評估方法

有效

• 申請號: 201910014370.3
• 申請日: 2019-01-08
• 公開（公告）號: CN109919409B
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發明（設計）人: 楊旭;龐準;王奇;孫勇;張長虹
• 申請（專利權）人: 中國南方電網有限責任公司超高壓輸電公司檢修試驗中心
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06;G06Q50/26;G06F30/20
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 鄧潮彬;黃培智

1.一種變電站或換流站耦連回路地震風險評估方法，其特征在于，包括：

計算變電站或換流站的站址地震危險性概率；

建立變電站或換流站的設備在耦連作用下的失效模型，獲得在地震情況下設備在耦連作用下的失效概率；

建立設備在地震中的災害損失模型，以獲得在地震中設備失效的經濟損失；

獲得地震風險，所述地震風險：

地震風險＝站址地震危險性概率×設備在耦連作用下的失效概率×經濟損失(1)；

所述設備在耦連作用下的失效模型由下述事件組成：

(設備本體失效∩連接導體正常)∪(設備本體未受損∩連接導體失效)∪(設備本體失效概率∩連接導體失效)其中，

設備本體失效＝結構失效∪電氣失效；

結構失效＝結構失效1+結構失效2；結構失效1為：設備根部或危險斷面處的應力值大于設備或材料的破壞應力值除以設備安全系數；結構失效2為：設備根部或危險斷面處的彎矩值大于設備或材料的破壞彎矩值除以設備安全系數；

電氣失效指的是在地震作用下的設備由于位移或發生的殘余變形的影響導致絕緣裕度不夠引起的失效；

在給定地震作用下設備本體失效概率表示為：

P₁[S|A＝a]＝P[S₁≥σ_V|A＝a]+P[S₂≥M_V|A＝a]+P[S₃≥E_V|A＝a] (4)

式中：P₁[S|A＝a]表示當發生地震強度A＝a的地震動時，設備本體失效概率；P[S₁≥σ_V|A＝a]表示結構失效概率1；P[S₂≥M_V|A＝a]表示結構失效概率2；P[S₃≥E_V|A＝a]表示電氣失效概率；a代表地震動的有效峰值加速度；σv為破壞應力，Mv為破壞彎矩，Ev為許用場強；

連接導體失效概率是指連接導體與設備的連接端部在地震力的作用下受損或斷裂的概率，考查在地震作用時導線端部的張力T是否大于導線的最大許用張力Tv，其失效概率表示為：

P₂[S|A＝a]＝P[S₄≥T_V|A＝a] (5)

設備在耦連作用下的失效概率P_t[S|A＝a]可以表示為：

2.如權利要求1所述的變電站或換流站耦連回路地震風險評估方法，其特征在于，在地震中設備失效的經濟損失由如下公式計算而得：

K_tot＝K₁×N₁+K₂×N₂×h+K₃×p×h' (12)

式中：K_tot表示單個設備總的經濟損失(萬元)；K₁、K₂、K₃分別代表更換設備的售價(元)、每小時每個安裝調試人工勞務費(元/h)和每度電利潤(元/kWh)；N₁和N₂分別代表需更換的設備數量和安裝調試人員總數；h和h'分別表示安裝調試工作時間,單位小時；p表示電量損失。

3.如權利要求1所述的變電站或換流站耦連回路地震風險評估方法，其特征在于，所述站址地震危險性概率計算方法如下：

設有N個地震帶對場點地震的危險性有貢獻，第n個地震帶對場點地震動年超越概率為Pn(A≥a),場點總的地震動年超越概率為：

T年內場地地震動A超過給定值a的概率為：

P_d(A≥a)＝1-[(1-P_n(A≥a)]^T (3)

在確定的研究區域的地震統計區與潛在震源區、地震活動性參數及地震動衰減關系后，形成工程場地T年內基巖地震動加速度峰值的超越概率曲線，通過概率曲線求取P_d(A＝a)。

4.如權利要求1所述的變電站或換流站耦連回路地震風險評估方法，其特征在于,還包括計算耦連作用下地震風險指標：

按照式(1)和式(6)，某次峰值加速度為a的地震作用下互連回路的風險值由下式計算：

式中：

R(A＝a)表示在峰值加速度為a地震作用下耦連回路失效的風險值；

n：為耦連回路中串聯的設備數量；注意：有n個設備的耦連回路中有n-1條連接導線；

和分別表示耦連回路中第i臺設備本體失效、連接導體失效和前兩者同時失效時的經濟損失；

其中：

為耦連回路中設備i失效風險值；

耦連回路中的抗震最薄弱環節為失效風險值最大的設備，同時，用設備失效風險值與耦連回路失效風險的比值來描述不同地震作用下同一耦連回路設備對整體失效的貢獻度C