強(qiáng)對流天氣下輸電線路風(fēng)偏放電與雷擊跳閘風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警方法研究.pdf

1、本論文受國家電網(wǎng)公司重大基礎(chǔ)前瞻性科技項(xiàng)目“基于精細(xì)化氣象預(yù)報(bào)的輸電線路風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警技術(shù)研究（SG20141187）”資助。
　　輸電線路是電能傳輸?shù)闹饕浇?，其長期運(yùn)行于自然環(huán)境下，易受外部惡劣條件的侵襲而發(fā)生故障。夏季頻發(fā)的強(qiáng)對流天氣通常伴隨激烈的大風(fēng)、雷暴現(xiàn)象，使輸電線路面臨著風(fēng)偏放電、雷擊跳閘風(fēng)險(xiǎn)，且夏季電網(wǎng)處在“迎峰度夏”階段，線路多為高負(fù)荷運(yùn)行，一旦發(fā)生故障將給電力企業(yè)及用戶帶來嚴(yán)重影響。對強(qiáng)對流天氣下輸電線路的故障風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)

2、行合理、有效的預(yù)警，可使電網(wǎng)運(yùn)行、調(diào)度人員提前掌控線路的風(fēng)險(xiǎn)情況，為制定針對性的防控決策提供重要依據(jù)。本文針對強(qiáng)對流天氣下輸電線路面臨的風(fēng)偏放電、雷擊跳閘風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了分析，提出了相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警方法，主要內(nèi)容如下：
　?、佻F(xiàn)有風(fēng)速預(yù)報(bào)服務(wù)難以滿足強(qiáng)對流天氣下的電網(wǎng)預(yù)警需求，而多普勒天氣雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用為強(qiáng)對流天氣的預(yù)報(bào)提供了有力工具，本文將強(qiáng)對流大風(fēng)風(fēng)力預(yù)測歸納為“有監(jiān)督學(xué)習(xí)下的分類問題”，提出一種基于天氣雷達(dá)數(shù)據(jù)的強(qiáng)對流大風(fēng)風(fēng)力

3、預(yù)測模型，基于天氣雷達(dá)的強(qiáng)對流監(jiān)測數(shù)據(jù)，以及自動氣象站對歷史強(qiáng)對流天氣的風(fēng)速觀測數(shù)據(jù)，構(gòu)建合適的分類器，采用機(jī)器學(xué)習(xí)的方法實(shí)現(xiàn)對強(qiáng)對流天氣下風(fēng)力的預(yù)測。通過實(shí)際樣本構(gòu)造測試集，驗(yàn)證了模型的有效性。
　?、诨趶?qiáng)對流大風(fēng)風(fēng)力預(yù)測模型輸出的風(fēng)力預(yù)測結(jié)果，本文進(jìn)一步對輸電線路的風(fēng)偏放電風(fēng)險(xiǎn)及其預(yù)警方法進(jìn)行了研究，根據(jù)桿塔幾何結(jié)構(gòu)等線路參數(shù)，分析非水平風(fēng)的影響，推導(dǎo)了輸電線路的臨界風(fēng)偏角、風(fēng)偏臨界風(fēng)速的表達(dá)式，在對歷史強(qiáng)對流天氣風(fēng)速分布擬

4、合的基礎(chǔ)上，根據(jù)風(fēng)力預(yù)測結(jié)果與風(fēng)偏臨界風(fēng)速計(jì)算線路發(fā)生風(fēng)偏放電的概率，進(jìn)而發(fā)布風(fēng)偏放電風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警。通過分析線路故障實(shí)例，驗(yàn)證了所提方法的有效性。
　?、鄄煌貐^(qū)的雷電活動特征間存在差異，而雷電定位系統(tǒng)為準(zhǔn)確評估線路面臨的雷擊風(fēng)險(xiǎn)提供了充分?jǐn)?shù)據(jù)，本文提出一種臨近雷電活動相關(guān)的線路雷擊跳閘風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警方法，基于雷電定位系統(tǒng)的歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)，擬合得到區(qū)域雷電流幅值分布以代替規(guī)程中推薦的固定分布，以強(qiáng)對流過程中臨近時(shí)段監(jiān)測到的已發(fā)生的雷電活動模擬