输电线路所处复杂地形的风场数值模拟

输电线路在强风尤其是台风作用下极易受损。为了评估线路在台风中的风险,需要确切得知线路中各个位置的风速。采用计算流体力学方法,对台风中受损线路所处的复杂地形进行建模,获得高分辨率的风场信息。使用风速比来评估地形对风场的影响,数值模拟结果显示复杂地形能够显著影响不同区域的风速大小,导致不同的输电塔所受风荷载的巨大差异,从而解释了特定区域发生倒塔事故的原因。     

融合模糊评价与极限学习机的配电线路台风灾损预测

为了提升配电网线路应对台风的防灾减灾能力,提出一种台风影响下配电线路的灾损预测方法.充分考虑台风登陆位置对目标地区影响程度的复杂性,利用模糊评价方法评估台风登陆距离的影响模糊程度.并在此基础上结合台风风级、风速和风圈半径等属性作为预测模型的输入特征,构建基于极限学习机(ELM)的灾损预测模型,对台风影响下的目标地区配电线路跳闸、断线、倒杆以及断杆进行预测.通过对近几年台风历史数据的实验验证表明,本算法针对四类灾损能获得较高的预测精度;相比现有算法,对登陆距离的影响程度进行模糊评价极大提升了预测模型的精度,实现20倍以上的性能提升.算法预测结果可为台风过境时配电线路的灾害应急处理和灾后重建工作提供重要参考依据.     

国网上海市电力公司《电网输变电设施防灾减灾关键技术研究及工程应用》

正电网输电通道易受台风、雷击、大雨、浓雾、覆冰、地震等气象、地质灾害的影响。为了提高上海输电通道的安全性,本项目系统地开展了输变电设施的防灾减灾研究。本项目针对台风灾害开展了基于气象预报的线路台风故障风险预警研究和输电线路抗风研究;针对雷击开展了基于线路走廊落雷统计的雷击线路风险预警研究;     

地形抬升型微地形下台风风场计算模拟

福建省内多山地丘陵地貌,当台风经过山岭型微地形时,由于风速叠加效应和风压改变,在微地形附近空间的风速、风向、湍流强度和风压都会产生变化。每年台风登陆都对电网造成巨大的破坏,比如倒塔、断线。本文以流体力学理论为基础,采用计算流体力学方法,通过对实际地形的建模仿真,研究地形抬升型为微地形对风速的加速作用。计算结果表明地形抬升型微地形对风速有明显的加速作用,并且超过了国家标准规定,目前输电线抗风设计的执行标准存在偏低的问题。研究结果对输电线路的抗风设计具有一定的工程参考价值。     

一种设备停运分析和电网预警新方法

各种原因的设备停运,会使电网的运行拓扑发生变化,从而影响到电网的供电能力和故障承受能力。该文根据电力生产的特点,将设备停运划分为4大集合,然后利用集合运算及逻辑判断的知识提出一种基于计算机辅助分析的设备停运判别方法,接着在此基础上构建了反映停电风险大小的电网风险评估模型,最后就电网预警定级体系的建设进行阐述,并佐以计算实例。该文的目的是希望为提高电网运行风险分析和管控水平而抛砖引玉,为电网安全稳定运行提供高效智能化决策和快速反应能力支撑。     

台风随机模拟与极值风速预测应用

采用Monte-Carlo台风风场随机模型，结合台风历史记录资料和近地台风观测结果，对上海周边沿海区域内的台风风场参数合理取值进行了优化．以越界峰值法和广义№分布探讨了工程场地目标重现期内极值风速预测分析过程，使在较短台风风速序列上进行极值风速预测成为可能．而后，将上述理论与方法应用于上海-崇明越江通道工程极值风环境研究，预测了台风气候模式工程场地重现期极值风速结果，并与实测结果和规范进行了对比。     

新疆大风环境下输电线路风偏故障的研究和预测

通过对比新疆 750 kV 输电线路风偏故障的实测数据与缩尺模型风洞试验的实验数据, 分析了在大风环 境下风速和风向对输电线路的风偏角、导线张力、杆塔最小空气间隙和击穿电压影响, 得到了风偏故障时的闪络电 压,合理划分了故障的预警等级,形成了一个输电线路风偏故障的预警模型．该模型可为大风下输电线路的设计提 供参考,以降低输电线路风偏放电故障率,提高高压输电线路的安全运行水平     

一种面向工程应用的台风强度统计预测方法

为实现台风强度的年变化预测,提出了一种基于灰色均生函数模型的预测方法。选取最大风速作为台风强度的指标,利用中国气象局发布的西北太平洋台风资料,建立台风登陆和未登陆情况下的预测模型,做5 a预测,并与观测结果对比。结果表明:灰色均生函数模型对台风强度的预测具有较高精度,年平均值最大绝对误差为4.4 m/s,低于2012年各站25次台风强度的数值模式预测结果平均值;年极值最大绝对误差为11.1 m/s,低于上海台风模式对台风个例的预报结果。     

结合台风模拟的混合气候下分风向极值风速估计方法

采用Monte Carlo方法分别获取台风和良态风气候的极值风速样本.其中,台风气候极值风速采用Yan Meng台风模型进行模拟,而良态风气候则是对气象站风速数据拟合极值分布后再模拟一定数量的极值数据,然后对两者进行组合.最后,结合风速风向分布模型提出一种考虑风向的极值风速估计方法.利用该方法对上海地区极值风速设计值进行了估算,并讨论了其特性.模拟结果不仅同时展现台风和良态风两种气候的极值分布形态,还表明了受台风影响的地区各个风向上极值风速具有一定程度的相关性.     

基于综合停运概率模型的电网薄弱环节评估

为了预防大规模停电事故的发生,评估电网运行时的薄弱环节,提出了一种计及多种因素的综合停运概率模型。该模型统筹考虑了电网在冰灾、风灾气候运行时的故障概率模型、线路老化失效故障概率模型以及线路在不同负载率下的故障概率模型;然后采用了一种负载率与非序贯蒙特卡洛模拟法相结合的线路状态抽样方法,对不同线路故障后的运行状态进行判断,并计算出相应的损失负荷量;最后采用风险价值、平均超额损失两个指标对不同的线路故障进行评估,从而得出电网的薄弱环节。在此基础上,以湖南电网为实例进行分析,证明了综合停运概率模型的有效性和可行性。