[发明专利]一种基于雷电预警的重要输电通道雷击主动防护方法

说明书

一种基于雷电预警的重要输电通道雷击主动防护方法，采集气象要素数据，基于贝叶斯网络建立输电线路落雷概率预警模型；以落雷预警等级概率最大值作为当前气象要素对应的落雷预警等级；基于潮流灵敏度的网络等值算法对大规模区域电力系统进行等值计算以联络线断开后的功率损失费用和发电机出力的调节成本之和最小为优化目标函数，在系统约束条件下建立重要输电通道潮流转移优化模型；比较采取雷击事前调控前后造成的联络线断开的调控成本和负荷功率损失费用，当调控成本不大于负荷功率损失费用时，实施雷击事前调控。预判重要输电通道的雷击概率，决策是否采取雷击事前调控措施以降低重要输电通道上的潮流，减少该线路遭受雷击造成的损失。

技术领域

本发明涉及输电线路雷电防护技术领域，更具体地，涉及一种基于雷电预警的重要输电通道雷击主动防护方法。

背景技术

现有技术中，输电通道的防雷，主要是通过加强输电线路的抗雷击能力、降低线路遭受雷击时的雷击跳闸率而实现，通常采取的措施有，降低杆塔接地电阻提高输电线路的耐雷水平、针对同塔多回线路安装相应的避雷器等。这些传统的静态防雷措施，虽能在一定程度上降低雷害，但大都侧重于设计安装阶段对输电线路的改造，防雷措施往往较为被动。

随着电网的不断发展和广泛互联，网络结构越来越复杂，整个电网的防雷性能不再简单地由每条线路或每一个设备的性能决定，因而传统的防雷措施逐渐由单一的静态防雷向静态防雷和动态防雷的结合过渡。如果能在雷暴活动前，预判到有较大概率遭受到雷击的输电线路，提前制定适当的预防控制措施降低该输电线路上的潮流，那么将能够极大地减少该输电线路遭受雷击后造成的损失。

发明内容

为解决现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种基于雷电预警的重要输电通道雷击主动防护方法，预判重要输电通道的雷击概率，决策是否采取雷击事前调控措施以降低重要输电通道上的潮流，减少该线路遭受雷击造成的损失。

本发明采用如下的技术方案。

一种基于雷电预警的重要输电通道雷击主动防护方法的步骤如下：

步骤1，采集气象要素数据，基于贝叶斯网络建立输电线路落雷概率预警模型；将落雷概率预警模型输出的落雷预警概率最大值所对应的预警等级，作为当前气象要素对应的落雷预警等级；

步骤2，基于潮流灵敏度的网络等值算法，对大规模区域电力系统进行节点导纳矩阵的重构和联络线功率的等值计算；

步骤3，以联络线断开后的功率损失费用和发电机出力的调节成本之和最小为优化目标函数，在系统约束条件下建立重要输电通道潮流转移优化模型；

步骤4，以采取雷击事前调控造成的联络线主动断开后的功率损失费用和发电机出力的调节成本之和作为调控成本A，以未采取雷击事前调控造成的联络线因雷击断开的功率损失费用作为负荷功率损失费用B，当调控成本A不大于负荷功率损失费用B时，实施雷击事前调控，即发送雷电预警和调控联络线潮流。

优选地，

在步骤1中，气象要素数据包括：气温、降水、气压、风向、风速和湿度。

在步骤1中，输电线路落雷概率预警模型满足如下关系式：

式中，

S₁～S₇分别表示气温、降水、气压、风向、风速、湿度离散化后的状态和落雷预警等级，

P(S₁，S₂，S₃，S₄，S₅，S₆)表示气象要素的联合概率分布，