極端高溫與森林火災(zāi)聯(lián)合作用條件下電網(wǎng)停運(yùn)概率預(yù)測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電網(wǎng)停運(yùn)概率預(yù)測方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 1、目前研宄僅停留在輸電線路在正常情況下熱平衡方程計(jì)算求解上，但在自然災(zāi) 害條件下，上述方法不再適用。需要一種新的方法計(jì)算極端天氣條件下導(dǎo)線溫度等參數(shù)，進(jìn) 而算出線路故障概率。
[0003] 2、目前僅有全年電網(wǎng)故障概率統(tǒng)計(jì)值，尚無極端高溫（>30°C )與森林火災(zāi)聯(lián)合作 用條件下電網(wǎng)停運(yùn)概率計(jì)算方法。而停運(yùn)概率估計(jì)對于電網(wǎng)自然災(zāi)害預(yù)警是十分必要的， 可以重點(diǎn)防范容易停電的線路。
[0004] 研宄發(fā)現(xiàn)，極端高溫天氣通過影響輸電線路溫度而影響故障概率；森林火災(zāi)發(fā)生 后往往伴隨著局部高溫，這對輸電線路的影響是小規(guī)模、強(qiáng)烈的。森林火災(zāi)通過改變輸電線 周圍絕緣情況而導(dǎo)致?lián)舸┒搪贰?br>
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明是解決現(xiàn)有方法因不能計(jì)算極端天氣條件下導(dǎo)線溫度等參數(shù)而導(dǎo)致不能 算出線路故障概率的問題，而提供極端高溫與森林火災(zāi)聯(lián)合作用條件下電網(wǎng)停運(yùn)概率計(jì)算 方法。
[0006] 極端高溫與森林火災(zāi)聯(lián)合作用條件下電網(wǎng)停運(yùn)概率預(yù)測方法，它按以下步驟實(shí) 現(xiàn)：
[0007] -、計(jì)算絕緣擊穿引起的導(dǎo)線短路故障概率P (electicbreakdown|fire);
[0008] 二、計(jì)算由極端高溫與森林火災(zāi)聯(lián)合作用條件下導(dǎo)致的導(dǎo)線高溫引起的故障概率 P (HighTemp | fire) XP (fault | HighTemp)；
[0009] 三、計(jì)算極端高溫與森林火災(zāi)聯(lián)合作用條件下電網(wǎng)停運(yùn)概率
[0010] Pc= P (electricbreakdown|fire) +P (HighTemp|fire) XP (fault|HighTemp)
[0011] 式中P。表示電網(wǎng)停運(yùn)概率；
[0012] P(electicbreakdown|fire)表示絕緣擊穿引起的導(dǎo)線短路故障概率；
[0013] P(HighTemp|fire)表示森林火災(zāi)條件下導(dǎo)致的導(dǎo)線高溫引起的故障概率；
[0014] P(fault |HighTemp)表示極端高溫條件下導(dǎo)致的導(dǎo)線高溫引起的故障概率。
[0015] 發(fā)明效果：
[0016] 本發(fā)明針對目前電網(wǎng)調(diào)度部門的需要：
[0017] 首先，給出了在極端高溫與森林火災(zāi)聯(lián)合作用下輸電線路溫度計(jì)算辦法，再求出 輸電線路故障率。
[0018] 其次，基于上述結(jié)果，結(jié)合絕緣擊穿相關(guān)研宄結(jié)果，給出極端高溫與森林火災(zāi)聯(lián)合 作用下輸電線路停運(yùn)故障概率計(jì)算方法。
[0019] 本發(fā)明給出森林火災(zāi)發(fā)生后絕緣擊穿、線路溫升綜合作用帶來的線路故障概率計(jì) 算方法。該方法適用于輸電線路經(jīng)過林區(qū)等森林火災(zāi)易發(fā)區(qū)域，森林火災(zāi)爆發(fā)時(shí)段內(nèi)，輸電 線路故障計(jì)算辦法；僅有森林火災(zāi)作用或者僅有極端高溫作用，是本發(fā)明的特殊情況。超出 該時(shí)段或者該特定區(qū)域，本發(fā)明的方法不再適用。
[0020] 本發(fā)明電網(wǎng)停運(yùn)概率用全概率公式計(jì)算，為以下概率之和：
[0021] 1)絕緣擊穿引起的短路故障概率。
[0022] 2)由森林火災(zāi)與極端高溫天氣熱傳遞，導(dǎo)致的線路高溫引起的故障概率。
[0023] 森林火災(zāi)的發(fā)生具有非常大的不確定性，現(xiàn)在的遙感技術(shù)、傳感器檢測技術(shù)對大 規(guī)模森林火災(zāi)的檢測預(yù)警能力有較好的效果。本發(fā)明在此基礎(chǔ)之上，即森林火災(zāi)發(fā)生后能 及時(shí)檢測出，而不著眼于森林火災(zāi)的預(yù)測上。同時(shí)，高溫等氣象信息在天氣預(yù)報(bào)中已經(jīng)較為 成熟的發(fā)展，直接使用天氣預(yù)報(bào)結(jié)果。
[0024] 首先，本專利考慮了極端高溫與森林火災(zāi)聯(lián)合作用后，輸電線路溫度計(jì)算辦法。具 體地，計(jì)及森林火災(zāi)輻射、負(fù)荷電流、日照因素、對流散熱、輻射散熱等因素后，求解出了一 天中輸電線路溫度變化曲線。其次，由輸電線路溫度折算出線路因?yàn)闇囟瘸^設(shè)計(jì)值而發(fā) 生物理故障概率。第三，由導(dǎo)線處的局部高溫，發(fā)生絕緣擊穿而短路故障的概率，即計(jì)算出 相間短路或相地短路故障概率。最后，計(jì)及物理故障概率與擊穿故障概率后，求得高溫與森 林火災(zāi)綜合作用下，輸電線路故障概率。
【附圖說明】
[0025] 圖1是【具體實(shí)施方式】四中的著火樹木對導(dǎo)線輻射示意圖；
[0026] 圖2是【具體實(shí)施方式】一中預(yù)測森林火災(zāi)條件下架空線路停運(yùn)概率流程圖；
[0027] 圖3是實(shí)施例中森林火災(zāi)與正常條件下導(dǎo)線溫度對比圖；
[0028] 圖4是實(shí)施例中反映了在不同煙濃度條件下，該導(dǎo)線對地放電概率與溫度的關(guān) 系；
[0029] 圖5是實(shí)施例中不同溫度條件下相地放電概率與煙濃度之間的關(guān)系；
[0030] 圖6是實(shí)施例中煙濃度、溫度與導(dǎo)線相地放電概率三維關(guān)系；
[0031] 圖7是實(shí)施例中反映了在不同煙濃度條件下，該導(dǎo)線對相鄰導(dǎo)線放電概率與溫度 的關(guān)系；
[0032] 圖8是實(shí)施例中不同溫度條件下相間放電概率與煙濃度之間的關(guān)系；
[0033] 圖9是實(shí)施例中煙濃度、溫度與導(dǎo)線相間放電概率三維關(guān)系。
【具體實(shí)施方式】
[0034]
【具體實(shí)施方式】一：本實(shí)施方式的極端高溫與森林火災(zāi)聯(lián)合作用條件下電網(wǎng)停運(yùn)概 率預(yù)測方法，它按以下步驟實(shí)現(xiàn)：
[0035] -、計(jì)算絕緣擊穿引起的導(dǎo)線短路故障概率P(electicbreakdown|fire);
[0036] 二、計(jì)算由極端高溫與森林火災(zāi)聯(lián)合作用條件下導(dǎo)致的導(dǎo)線高溫引起的故障概率 P (HighTemp | fire) XP (fault | HighTemp)；
[0037] 三、計(jì)算極端高溫與森林火災(zāi)聯(lián)合作用條件下電網(wǎng)停運(yùn)概率
[0038] Pc= P (electricbreakdown | fire) +P (HighTemp | fire) XP (fault | HighTemp)
[0039] 式中P。表示電網(wǎng)停運(yùn)概率；
[0040] P(electicbreakdown|fire)表示絕緣擊穿引起的導(dǎo)線短路故障概率；
[0041] P(HighTemp | fire)表示森林火災(zāi)條件下導(dǎo)致的導(dǎo)線高溫引起的故障概率；
[0042] P (fault |HighTemp)表示極端高溫條件下導(dǎo)致的導(dǎo)線高溫引起的故障概率。
[0043] 如圖2所示，所述步驟二中P (electicbreakdown | fire)具體計(jì)算步驟為：
[0044] 架空線路的導(dǎo)線對地以及導(dǎo)線對導(dǎo)線的空氣間隙距離都較大，電場分布屬于不均 勻電場，在標(biāo)準(zhǔn)參考大氣條件下，空氣間隙的工頻擊穿電壓為U°，該電壓很高，在現(xiàn)有電壓 等級下不會發(fā)生擊穿，然而當(dāng)發(fā)生森林火災(zāi)時(shí)，空氣溫度急劇變化，受此影響，大氣條件如 密度、濕度均會發(fā)生