本发明专利技术公开了一种针对风灾天气下架空输电线路时变停运概率的估计方法，包括：（1）求取线路的实际最大风荷载并建立其正态概率分布；（2）计算获取历史风荷载极值样本；（3）建立实际风荷载的广义极值分布；（4）通过干涉面积法估计线路的时变停运概率。本发明专利技术根据大风参数的变化，结合架空输电线路线路的风荷载设计水平，动态分析输电线路的时变停运概率，为电力系统预防灾害性事故提供了重要的理论决策依据；除了考虑短期大风灾害影响外，本发明专利技术还考虑架空输电线路在长期服役中暴露在各外界恶劣环境之下引起的疲劳折损因素，能够真实客观的反映大风灾害下架空输电线路的时变停运概率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力系统风险评估
，具体涉及。
技术介绍
为了提高电力系统安全运行的水平，必须提高电力系统风险评估的准确度。架空输电线路作为电力系统中庞大的组成元件，其可靠性数据对系统风险评估的结果会产生重要影响。而架空输电线路杆塔体高，跨距大，容易受到外界环境的影响，随着全球气候变化加剧，大风灾害发生越来越频繁。由大风灾害作用引起的架空输电线路跳闸事故会给电力系统的安全稳定运行带来极大的风险，造成巨大的经济损失，并且需要花费大量的资金和时间来进行修复。所以如何科学合理地分析评估在大风灾害下的架空输电线路可靠性水平，从而更精确地评估电网的运行可靠性水平，是一项具有现实意义的课题。当大风灾害发生时，巨大风力导致架空输电线路故障的原因在于，架空输电线路本身会承受巨大风压，造成导线大幅度摆动，最终因风力超过其机械强度，引起故障。同时，在大风的长期作用，架空输电线路容易发生疲劳折损，并且产生累计效应，使得服役年限长的架空输电线路更容易受大风影响，导致停运故障。在传统的考虑大风灾害类天气下的架空输电线路停运模型中，一般采用统计模型，典型的有回归方法和贝叶斯方法。回归方法计算大风灾害时，架空输电线路停运参数的一般过程为:(1)根据历史数据，建立架空输电线路故障与大风发生时各参数之间的回归模型；(2)获取未来大风天气的预报情况，获取随时间变化的相关数据；(3)利用回归模型估计未来大风天气下的架空输电线路故障情况；从过去长期累积的大风参数与停运数据中找出规律，并用于计算当下或未来的架空输电线路的停运概率或停运率。贝叶斯方法采用条件概率表来映射架空输电线路停运率与灾害天气之间的关系。从长期意义上来看，上述两种现有方法具有一定的普遍规律性，但忽略了大风参数的变化，以及架空输电线路本身的参数对线路可靠性的实时影响。同时，大风灾害类天气具有区域性，并非所有区域的电网都有大量的历史统计数据可供利用；故上述方法无法真实客观反映大风灾害下架空输电线路的时变停运概率。
技术实现思路
针对现有技术所存在的上述技术问题，本专利技术提供了，能够真实客观的反映大风灾害下架空输电线路的时变停运概率，为电力系统预防灾害性事故提供了重要的理论决策依据。，包括如下步骤:(I)根据 待评估的架空输电线路的服役时间，确定架空输电线路的疲劳折损系数，进而根据所述的疲劳折损系数计算出架空输电线路的实际最大风荷载并建立关于架空输电线路实际最大风荷载的正态概率分布；(2)确定当前时刻之前的η个时间段以及每个时间段的采样频率；对于任一时间段，计算该时间段内每一采样时刻架空输电线路的实际风荷载，并取该时间段内各采样时刻对应实际风荷载的最大值作为该时间段架空输电线路的风荷载极值；依此遍历每个时间段，得到η个时间段对应的η个风荷载极值；(3)构建由η个风荷载极值组成的极值样本序列，根据所述的极值样本序列通过最大似然估计法，拟合出关于架空输电线路实际风荷载的广义极值分布；(4)根据所述的正态概率分布以及广义极值分布，通过应力强度干涉面积法估计出当前时刻架空输电线路的时变停运概率。所述的步骤(I)中，根据以下标准确定架空输电线路的疲劳折损系数:若架空输电线路处于稳定运行期，其疲劳折损系数ζ =1 ；若架空输电线路处于损耗期，其疲劳折损系数ζ根据以下公式求得:权利要求1.，包括如下步骤: (1)根据待评估的架空输电线路的服役时间，确定架空输电线路的疲劳折损系数，进而根据所述的疲劳折损系数计算出架空输电线路的实际最大风荷载并建立关于架空输电线路实际最大风荷载的正态概率分布； (2)确定当前时刻之前的η个时间段以及每个时间段的采样频率； 对于任一时间段，计算该时间段内每一采样时刻架空输电线路的实际风荷载，并取该时间段内各采样时刻对应实际风荷载的最大值作为该时间段架空输电线路的风荷载极值； 依此遍历每个时间段，得到η个时间段对应的η个风荷载极值； (3)构建由η个风荷载极值组成的极值样本序列，根据所述的极值样本序列通过最大似然估计法，拟合出关于架空输电线路实际风荷载的广义极值分布； (4)根据所述的正态概率分布以及广义极值分布，通过应力强度干涉面积法估计出当前时刻架空输电线路的时变停运概率。2.根据权利要求1所述的估计方法，其特征在于:所述的步骤(I)中，根据以下标准确定架空输电线路的疲劳折损系数: 若架空输电线路处于稳定运行期，其疲劳折损系数(=1; 若架空输电线路处于损耗期，其疲劳折损系数(根据以下公式求得:3.根据权利要求2所述的估计方法，其特征在于:所述的参考疲劳折损系数ζ2通过以下过程求得: 首先，根据以下公式计算出架空输电线路的参考实际最大风荷载W。: Wc = 6.25 X 10_4 a c μ c β cdL (Kvc)2 (sin Θ c)2 其中:a。为架空输电线路的风压不均匀系数，μ。为架空输电线路的体型系数，β。为架空输电线路的风载调整系数，d为架空输电线路的外径，L为架空输电线路所连接的两根杆塔的水平档距，K为架空输电线路所处高度对应的风速高度变化系数；v。为架空输电线路所在地区当前一年内的年平均风速，Θ。为架空输电线路所在地区当前一年内的年平均风向与架空输电线路轴向间的夹角； 然后，根据公式ζ 2=WC/We计算出参考疲劳折损系数ζ 2 ;其中，We为架空输电线路的额定最大风荷载。4.根据权利要求1所述的估计方法，其特征在于:所述的步骤(I)中，根据公式Wd= ζ *ffe计算架空输电线路的实际最大风荷载；其中，Wd为架空输电线路的实际最大风荷载，ζ为架空输电线路的疲劳折损系数,We为架空输电线路的额定最大风荷载。5.根据权利要求1所述的估计方法，其特征在于:所述的步骤(I)中，建立关于架空输电线路实际最大风荷载的正态概率分布的方法为:首先，令架空输电线路实际最大风荷载为正态概率分布的均值μ d ;然后，根据公式σ d=Z*y d计算出正态概率分布的标准差σ d，Z为给定的变差系数；最后，根据均值μ<^Ρ标准差《^以合出关于架空输电线路实际最大风荷载的正态概率分布。6.根据权利要求1所述的估计方法，其特征在于:所述的η个时间段为一组连续的时间段且每个时间段的时段大小均相等；所述的当前时刻为η个时间段中最后一时间段的截止时刻。7.根据权利要求1所述的估计方法，其特征在于:所述的步骤(4)中，根据以下公式计算当前时刻架空输电线路的时变停运概率:8.根据权利要求1或7所述的估计方法，其特征在于:对于任一时刻，根据以下算式计算该时刻架空输电线路的实际风荷载: W = 6.25 X 10-4 a c μ c β cdL (Kv)2 (sin θ )2 其中:W为该时刻架空输电线路的实际风荷载，α。为架空输电线路的风压不均匀系数，μ。为架空输电线路的体型系数，β。为架空输电线路的风载调整系数,d为架空输电线路的外径，L为架空输电线路所连接的两根杆塔的水平档距，K为架空输电线路所处高度对应的风速高度变化系数；V为该时刻架空输电线路所处的风速，Θ为该时刻架空输电线路所处的风向与架空输电线路轴向间的夹角。全文摘要本专利技术公开了，包括(1)求取线路的实际最大风荷载并建立其正态概率分布；(2)计算获取历史风荷载极值样本；(3)建立实际风荷本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种针对风灾天气下架空输电线路时变停运概率的估计方法，包括如下步骤：（1）根据待评估的架空输电线路的服役时间，确定架空输电线路的疲劳折损系数，进而根据所述的疲劳折损系数计算出架空输电线路的实际最大风荷载并建立关于架空输电线路实际最大风荷载的正态概率分布；（2）确定当前时刻之前的n个时间段以及每个时间段的采样频率；对于任一时间段，计算该时间段内每一采样时刻架空输电线路的实际风荷载，并取该时间段内各采样时刻对应实际风荷载的最大值作为该时间段架空输电线路的风荷载极值；依此遍历每个时间段，得到n个时间段对应的n个风荷载极值；（3）构建由n个风荷载极值组成的极值样本序列，根据所述的极值样本序列通过最大似然估计法，拟合出关于架空输电线路实际风荷载的广义极值分布；（4）根据所述的正态概率分布以及广义极值分布，通过应力强度干涉面积法估计出当前时刻架空输电线路的时变停运概率。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郭创新，宋嘉婧，张金江，董树锋，黄刚，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：
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