[发明专利]一种冻雨引发输电线路故障的故障概率在线评估方法

权利要求书

1.一种冻雨引发输电线路故障的故障概率在线评估方法，其特征在于，包括如下步骤:

1）在控制中心汇总实时的冻雨预报和实况信息、一般气象预报和实测信息、实时的电网工况信息和监测信息；

2）根据沿线路的地理特征和周边环境特征及其对于冻雨强度、风速、风向的影响，将地理特征、周边环境特征、输电线路特征相同的线路划为一段，设线路的总段数为m；

3）对每段线路，评估计算所需的动态变量，所述动态变量包括每段线路的覆冰厚度R_d、每段线路上所受垂直于线路走向的风的风速V₁以及垂直于线路走向的风和中垂线之间的夹角θ₁、每段线路等值绝缘子串盐密ρ_SDD、海拔高度H；

4）对每段线路，根据每段线路的覆冰厚度R_d计算每段线路耐张段内单位长度的冰重G，根据每段线路上所受垂直于线路走向的风的风速V₁以及垂直于线路走向的风和中垂线之间的夹角θ₁计算每段线路内单位长度导线所受风荷载F_w，并采用电线应力变化的状态方程对每段线路进行受力分析计算每段线路导线上所受的张力σ_l和每段线路杆塔沿线路走向的不平衡力ΔF，并按以下公式计算每段线路中发生断线的概率p_l和倒塔的概率p_t：

pl=K1eσl/T1σl<βlσs0.01σl≥βlσs]]>

pt=K2eΔF/T2ΔF<βtΔFs0.01ΔF≥βtΔFs]]>

以上式中，σ_s为导线设计最大承受应力，ΔF_s为杆塔设计最大承受不平衡力；β_l为线路设计安全系数，β_t为杆塔设计安全系数；K₁、T₁、K₂、T₂均为常数；

5）对每段线路，以每段线路上所受垂直于线路走向的风的风速V₁以及垂直于线路走向的风和中垂线之间的夹角θ₁、每段线路的导线类型系数α_l、每段线路档距系数α_s、每段线路的地形系数α_d、覆冰厚度系数α_f和每段线路的周边环境系数α_r为参考因素，定义风激励参数E_w＝(V₁-4)sin(θ₁-45°)α_dα_r、线路参数L_p＝α_fα_lα_s，将这两个参数为输入参数，构建模糊数学模型，评估每段线路中发生舞动的概率p_d；

6）对每段线路，采用一个等值绝缘子串闪络的故障率表示该段内三相绝缘子串的总故障率即该段线路中发生覆冰闪络的概率，并以覆冰水电导率σ₂₀、绝缘子覆冰重量W、每段线路等值绝缘子串盐密ρ_SDD、海拔高度H为输入量，采用绝缘子闪络电压计算模型计算绝缘子闪络电压U，再根据绝缘子闪络电压U按以下公式计算每段线路中发生覆冰闪络的概率p_f：

pf=0.01U≤U0K3e(U0-U)/T3U>U0]]>

其中，U₀为实际运行电压，K₃、T₃为系数；

7）综合每段线路中发生断线的概率p_l、发生倒塔的概率p_t、发生舞动的概率p_d、发生覆冰闪络的概率p_f，按以下公式计算每段线路覆冰引发线路故障概率p_i：

p_i＝1-(1-p_l)(1-p_t)(1-p_d)(1-p_f)

8）综合所有各段线路覆冰引发线路故障概率p_i，按以下公式计算整条线路的覆冰故障概率p：

p＝1-(1-p₁)(1-p₂)…(1-p_i)…(1-p_m)

最后，将整条线路的覆冰故障概率计算结果接入停电防御系统中对故障进行风险评估，根据风险评估结果筛选预想风险设备集。