一种考虑降雨型滑坡地质灾害的电力系统风险评估方法技术方案

本发明专利技术公开了一种考虑降雨型滑坡地质灾害的电力系统风险评估方法，所述方法依据降雨气象数据信息和输电杆塔周围地质数据信息估算降雨气象诱发滑坡灾害的累积降雨量和滑坡体导致输电杆塔变形的挠曲度；采用曲线拟合法获得输电杆塔损坏联合概率分布；基于网格化技术形成“气象-电网-网格”一体化图层，统计降雨覆盖的输电线路对应的有效输电杆塔数量并计算输电线路失效概率；然后采用非序贯蒙特卡洛法对输电线路进行抽样获得系统失负荷状态；基于交流潮流的最优削减负荷模型计算系统失负荷状态下系统负荷切除量；最后统计系统风险指标。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑降雨型滑坡地质灾害的电力系统风险评估方法
本专利技术涉及一种电力系统风险评估方法，具体涉及一种考虑降雨型滑坡地质灾害的电力系统风险评估方法。
技术介绍
输电杆塔作为电网高压输电线路的支撑体，输电杆塔的完整性直接关系着电网的安全稳定运行和供电可靠性。随着“西电东送”、、“川藏电力联网工程”等战略的实施，越来越多的高压输电网络建设在丘陵、山区以及河流等危险地势，降雨灾害气象极易诱发地质灾害，不仅威胁着降雨灾害区域内人员生命财产安全，而且也威胁着输电杆塔的完整性，对输电线路的正常运行造成严重的影响。根据我国西南地区某电力公司统计资料，暴雨和持续性强降雨天气下已经发生多起输电杆塔损毁事故，包括滑坡地质灾害滑坡体冲撞输电杆塔而变形、输电杆塔地基下沉后倾斜等事故。因此，降雨型滑坡地质灾害引起输电线路断线事故已经受到了电力部门的重点关注，提前预防此类事故的发生显得极其重要。一般而言，输电杆塔的选址是经过严格规划和帅选后制定的，杆塔具有较高的抗干扰能力。但是，降雨气象下雨水不断入渗到土壤中，土壤趋于饱和状态，最终导致边坡失稳进而引发滑坡地质灾害，威胁着输电杆塔的安全。当输电杆塔处于滑坡体上方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种考虑降雨型滑坡地质灾害的电力系统风险评估方法，其特征在于，包括以下步骤：Step1获取输电杆塔所处位置的降雨气象数据信息、地理环境数据信息、滑坡体下滑关联参数和电网数据信息；Step2估算累积降雨量、滑坡体冲撞输电杆塔等效冲击力和冲撞后输电杆塔挠曲度；Step3采用曲线拟合法获得降雨诱发岩土滑坡灾害的概率密度函数和滑坡体下滑导致输电杆塔变形的概率密度函数；Step4建立降雨型滑坡灾害导致输电杆塔损坏的联合概率分布模型，基于网格化技术统计降雨区域内输电杆塔的数量并计算输电线路失效概率；Step5采用蒙特卡洛法对输电线路状态进行抽样获得系统失负荷概率；Step6计算系统失负荷状态下的最小切负荷...

【技术特征摘要】
1.一种考虑降雨型滑坡地质灾害的电力系统风险评估方法，其特征在于，包括以下步骤：Step1获取输电杆塔所处位置的降雨气象数据信息、地理环境数据信息、滑坡体下滑关联参数和电网数据信息；Step2估算累积降雨量、滑坡体冲撞输电杆塔等效冲击力和冲撞后输电杆塔挠曲度；Step3采用曲线拟合法获得降雨诱发岩土滑坡灾害的概率密度函数和滑坡体下滑导致输电杆塔变形的概率密度函数；Step4建立降雨型滑坡灾害导致输电杆塔损坏的联合概率分布模型，基于网格化技术统计降雨区域内输电杆塔的数量并计算输电线路失效概率；Step5采用蒙特卡洛法对输电线路状态进行抽样获得系统失负荷概率；Step6计算系统失负荷状态下的最小切负荷量；Step7统计系统风险指标。2.根据权利要求1所述的考虑降雨型滑坡地质灾害的电力系统风险评估方法，其特征在于，Step1中，所述输电杆塔所处位置的降雨气象数据信息包括滑坡灾害发生时前期降雨的日降雨量和滑坡灾害当日实时降雨量；所述输电杆塔所处位置的地理环境数据信息包括岩体组成、坡体倾斜角度和滑坡体密度；所述滑坡体下滑关联参数包括滑坡体下滑时滑体平均厚度、滑面摩擦系数和滑体冲撞输电杆塔时距离地面的平均高度；所述电网数据信息包括输电线路位置、输电线路长度、输电线路档距、输电杆塔高度、输电杆塔弹性模量、输电杆塔平均截面积和输电杆塔平均宽度。3.根据权利要求1所述的考虑降雨型滑坡地质灾害的电力系统风险评估方法，其特征在于，Step2中，所述累积降雨量r(t)可用式(1)计算：r(t)＝qr1+q2r2+…+qtrt(1)式(1)中rt表示滑坡地质灾害发生前第t天的降雨量，mm；q为衰减系数，由杆塔所处区域内滑坡体组成性质和降雨蒸腾作用等因素决定，滑坡体冲撞杆塔等效冲击力F(x)可用式(2)计算：式(2)中x表示等效冲击力F作用于杆塔时距离地面的高度，m；m表示滑坡体总质量，kg；g表示重力加速度，为常数；h表示滑坡体质心距离杆塔塔基的垂直高度，m；E表示输电杆塔主材的弹性模量，kN/mm2；S表示杆塔水平平均截面积，m2；a表示滑坡体作用与杆塔塔身时对应的宽度，m；μ表示滑面摩擦系数，根据历史统计取值；θ表示坡体倾斜角度，°输电杆塔挠曲度w(x)可将式(2)带入式(3)计算：4.根据权利要求1所述的考虑降雨型滑坡地质灾害的电力系统风险评估方法，其特征在于，Step3中，所述降雨诱发岩土滑坡灾害的概率密度函数是根据降雨引发滑坡的历史数据，并采用皮尔逊Ⅲ型概率密度曲线计算：式(4)中r表示年降雨极值；rinit表示变量r所能取得的最小值；α表示形状参数；β表示尺度参数；Γ(α)表示α的伽马函数；滑坡体下滑导致输电杆塔变形的概率密度函数是利用有限元分析软件ANSYS建立滑坡致灾模型进行仿真分析，并采用威布尔概率密度曲线计算：式(5)中λ、γ分别表示尺度参数和形状参数；降雨型滑坡灾害导致输电杆塔损坏联合概率分布模型是条件概率模型，杆塔损坏的联合概率分布函数F(r,w)可用式(6)计算：F(r,w)＝∫∫f(r)f(w)drdw(6)。5.根据权利要求1所述的考虑...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘友波，邓创，刘俊勇，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川,51