本发明专利技术公开了一种用于输电线路的风险评估方法及系统，属于电力系统非常规安全风险防控技术领域。本发明专利技术方法，包括：一种用于输电线路的风险评估方法，所述方法包括：获取发生高空核爆的输电线路的基础参数；建立有损耗地面上的输电线路多导体传输线缆模型；确定输电线路在高空核爆电磁脉冲作用下的响应电压；获取输电线路的高空核爆电磁脉冲冲击耐受结果；确定输电线路在高空核爆电磁脉冲冲击下的风险。本发明专利技术可以提前判断输电线路是否会受到高空核爆电磁脉冲的损伤影响，并可作为雷电等其他原因带来的瞬态电磁脉冲防护的参考，满足电力系统非常规安全风险防控方面的需要。系统非常规安全风险防控方面的需要。系统非常规安全风险防控方面的需要。
【技术实现步骤摘要】
一种用于输电线路的风险评估方法、系统及存储介质
[0001]本专利技术涉及电力系统非常规安全风险防控
，并且更具体地，涉及一种用于输电线路的风险评估方法、系统及存储介质。
技术介绍
[0002]高空核爆一般指爆高高于30km的核爆炸，高空核爆会产生高空核爆电磁脉冲，这是核爆炸除冲击波、光热辐射、贯穿辐射和放射性辐射之外的第五种效应，是一种强大的电磁干扰源。高空核爆电磁脉冲波形主要分成三个阶段，分别为早期成分、中期成分、晚期成分。其中，早期成分的频谱覆盖范围包括中频、高频、甚高频甚至一些超高频波段的信号，具有辐射范围广、峰值场强高和频谱范围宽等特点，可以通过天线、孔缝、线缆等强耦合作用，对电力设备和系统造成暂时和永久损伤，具有强大的破坏效应，严重威胁电网安全运行。
[0003]电力系统包含分布很广的架空输电线路，高空核爆电磁脉冲可以通过对输电线路的耦合作用，在输电线路上产生幅值较高、前沿很陡的感应电压和感应电流。感应电流幅值可能会超过输电线路绝缘的耐雷水平，导致大面积范围内的线路绝缘子串发生闪络，造成短路故障，从而引起线路单相接地或跳闸，造成线路供电中断。高空核爆电磁脉冲产生的感应电压持续时间短、陡度远大于雷电过电压，现有的氧化锌避雷器对高空核爆电磁脉冲产生的感应电压是否能够快速响应从而动作并不确定。而且，在快前沿的高空核爆电磁脉冲作用下，杆塔接地引线的电感和接地体的冲击接地电阻将会变大，这些使得高空核爆电磁脉冲对输电线路的影响超过雷电的作用。
[0004]目前，我国对于输电线路安全运行的防护，主要针对的是雷害风险，而在高空核爆电磁脉冲对输电线路影响的研究较少。
技术实现思路
[0005]针对上述问题，本专利技术一种用于输电线路的风险评估方法，包括：
[0006]获取发生高空核爆的输电线路的基础参数；
[0007]根据基础参数，建立有损耗地面上的输电线路多导体传输线缆模型；
[0008]求解线缆模型，根据线缆模型的解，确定输电线路在高空核爆电磁脉冲作用下的响应电压；
[0009]将响应电压与预设倍数的输电线路绝缘子雷电全波冲击耐受电压进行比较，获取输电线路的高空核爆电磁脉冲冲击耐受结果；
[0010]根据冲击耐受结果，确定输电线路在高空核爆电磁脉冲冲击下的风险。若存在风险进行报警。
[0011]可选的，基础参数，包括：高空核爆电磁脉冲激励源参数、输电线路参数及输电线路所处地面参数；
[0012]所述高空核爆电磁脉冲激励源参数，包括：激励源波形、入射角、极化角、方位角；
[0013]所述激励源波形，为高空核爆电磁脉冲早期分量的波形；
[0014]所述入射角为波形中入射平面波矢量与其投影矢量之间的夹角；
[0015]所述极化角为波形中入射平面波中的电场矢量方向与入射平面所成的夹角；
[0016]所述方位角为波形中入射平面波在地面的投影矢量与x轴的夹角。
[0017]可选的，输电线路参数，包括：输电线路电压等级、输电线路端接负载、输电线路结构参数及输电线路长度；
[0018]所述端接负载，将端接的变压器、互感器、断路器及隔离开关等效为对地电容；
[0019]所述输电线路结构参数，包括：输电线路的导线半径、导线高度、相间距离及导电离地高度。
[0020]可选的，输电线路所处地面参数，包括：地面相对介电常数、地面电导率。
[0021]可选的，多导体传输线缆模型为电报方程组，所述高空核爆电磁脉冲激励源参数、输电线路参数及输电线路所处地面参数为电报方程组的输入参数。
[0022]可选的，多导体传输线缆模型采用相模变换法求解，具体包括：将多导体传输线缆模型的电报方程写为矩阵形式，对微分方程组进行求解，得到输电线路负载端的响应电压的通解；
[0023]若输电线路存在入射场，将入射场等效为待求解点处的集总源，计算得到输电线路上的模量传播常数，根据模量传播常数确定输电线路负载端的响应电压。
[0024]可选的，冲击耐受结果，包括：若响应电压高于预设倍数的输电线路绝缘子雷电全波冲击耐受电压，则输电线路损伤；若响应电压低于预设倍数的绝缘子雷电全波冲击耐受电压，则输电线路耐受。
[0025]可选的，预设倍数为1.5～2倍。
[0026]可选的，根据冲击耐受结果，确定输电线路在高空核爆电磁脉冲冲击下存在风险时，进行报警。
[0027]本专利技术还提出了一种用于输电线路的风险评估系统，所述系统包括：
[0028]数据库模块，获取发生高空核爆的输电线路的基础参数；
[0029]建模求解模块，根据基础参数，建立有损耗地面上的输电线路多导体传输线缆模型；求解线缆模型，根据线缆模型的解，确定输电线路在高空核爆电磁脉冲作用下的响应电压；
[0030]评估报警模块，将响应电压与预设倍数的输电线路绝缘子雷电全波冲击耐受电压进行比较，获取输电线路的高空核爆电磁脉冲冲击耐受结果；根据冲击耐受结果，确定输电线路在高空核爆电磁脉冲冲击下的风险，若存在风险进行报警。
[0031]可选的，基础参数，包括：高空核爆电磁脉冲激励源参数、输电线路参数及输电线路所处地面参数；
[0032]所述高空核爆电磁脉冲激励源参数，包括：激励源波形、入射角、极化角、方位角；
[0033]所述激励源波形，为高空核爆电磁脉冲早期分量的波形；
[0034]所述入射角为波形中入射平面波矢量与其投影矢量之间的夹角；
[0035]所述极化角为波形中入射平面波中的电场矢量方向与入射平面所成的夹角；
[0036]所述方位角为波形中入射平面波在地面的投影矢量与x轴的夹角。
[0037]可选的，输电线路参数，包括：输电线路电压等级、输电线路端接负载、输电线路结构参数及输电线路长度；
[0038]所述端接负载，将端接的变压器、互感器、断路器及隔离开关等效为对地电容；
[0039]所述输电线路结构参数，包括：输电线路的导线半径、导线高度、相间距离及导电离地高度。
[0040]可选的，输电线路所处地面参数，包括：地面相对介电常数、地面电导率。
[0041]可选的，多导体传输线缆模型为电报方程组，所述高空核爆电磁脉冲激励源参数、输电线路参数及输电线路所处地面参数为电报方程组的输入参数。
[0042]可选的，多导体传输线缆模型采用相模变换法求解，具体包括：将多导体传输线缆模型的电报方程写为矩阵形式，对微分方程组进行求解，得到输电线路负载端的响应电压的通解；
[0043]若输电线路存在入射场，将入射场等效为待求解点处的集总源，计算得到输电线路上的模量传播常数，根据模量传播常数确定输电线路负载端的响应电压。
[0044]可选的，冲击耐受结果，包括：若响应电压高于预设倍数的输电线路绝缘子雷电全波冲击耐受电压，则输电线路损伤；若响应电压低于预设倍数的绝缘子雷电全波冲击耐受电压，则输电线路耐受。
[0045]可选的，预设倍数为本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于输电线路的风险评估方法，所述方法包括：获取发生高空核爆的输电线路的基础参数；根据基础参数，建立有损耗地面上的输电线路多导体传输线缆模型；求解线缆模型，根据线缆模型的解，确定输电线路在高空核爆电磁脉冲作用下的响应电压；将响应电压与预设倍数的输电线路绝缘子雷电全波冲击耐受电压进行比较，获取输电线路的高空核爆电磁脉冲冲击耐受结果；根据冲击耐受结果，确定输电线路在高空核爆电磁脉冲冲击下的风险。2.根据权利要求1所述的方法，所述基础参数，包括：高空核爆电磁脉冲激励源参数、输电线路参数及输电线路所处地面参数；所述高空核爆电磁脉冲激励源参数，包括：激励源波形、入射角、极化角、方位角；所述激励源波形，为高空核爆电磁脉冲早期分量的波形；所述入射角为波形中入射平面波矢量与其投影矢量之间的夹角；所述极化角为波形中入射平面波中的电场矢量方向与入射平面所成的夹角；所述方位角为波形中入射平面波在地面的投影矢量与x轴的夹角。3.根据权利要求1所述的方法，所述输电线路参数，包括：输电线路电压等级、输电线路端接负载、输电线路结构参数及输电线路长度；所述端接负载，将端接的变压器、互感器、断路器及隔离开关等效为对地电容；所述输电线路结构参数，包括：输电线路的导线半径、导线高度、相间距离及导电离地高度。4.根据权利要求1所述的方法，所述输电线路所处地面参数，包括：地面相对介电常数、地面电导率。5.根据权利要求1所述的方法，所述多导体传输线缆模型为电报方程组，所述高空核爆电磁脉冲激励源参数、输电线路参数及输电线路所处地面参数为电报方程组的输入参数。6.根据权利要求1所述的方法，所述多导体传输线缆模型采用相模变换法求解，具体包括：将多导体传输线缆模型的电报方程写为矩阵形式，对微分方程组进行求解，得到输电线路负载端的响应电压的通解；若输电线路存在入射场，将入射场等效为待求解点处的集总源，计算得到输电线路上的模量传播常数，根据模量传播常数确定输电线路负载端的响应电压。7.根据权利要求1所述的方法，所述冲击耐受结果，包括：若响应电压高于预设倍数的输电线路绝缘子雷电全波冲击耐受电压，则输电线路损伤；若响应电压低于预设倍数的绝缘子雷电全波冲击耐受电压，则输电线路耐受。8.根据权利要求1所述的方法，所述预设倍数为1.5～2倍。9.根据权利要求1所述的方法，所述根据冲击耐受结果，确定输电线路在高空核爆电磁脉冲冲击下存在风险时，进行报警。10.一种用于输电线路的风险评估系统，所述系统包括：数据库模块，获取发生高空核爆的输电线路的基础参数；建模求解模块，根据基础参数，建立有损耗...
【专利技术属性】
技术研发人员：李妮，谢彦召，张建功，郭俊岑，干喆渊，刘兴发，吴健，景龑，
申请(专利权)人：国家电网有限公司西安交通大学国网陕西省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。