[发明专利]一种台风灾害条件下的电网关键线路识别方法及装置

说明书

本发明涉及一种台风灾害条件下的电网关键线路识别方法及装置，包括步骤：识别台风灾害条件下电网线路故障集线路；计算线路故障集中各线路故障概率；计算线路故障停运后的直接负荷损失和潜在负荷损失；计算线路停运局部风险；计算各预测路径下故障集线路的全局风险，全局风险越大则线路越关键。本发明提供的技术方案充分考虑了电网地理信息分布系统中杆塔和线路的地理位置分布，并充分结合了台风气象预报系统中实时台风预测信息，计算得到的台风灾害条件下的电网关键线能够为电网制定有效的防风加固策略提供借鉴，有利于电网提高自身抗台风能力。

技术领域

本发明涉及电力系统领域，特别是涉及台风灾害条件下的电网关键线路识别方法及装置。

背景技术

我国受台风危害较为严重，近几年来每年均有台风登陆我国沿海地区，使得台风灾害地区内的电网发生线路跳闸、变电站失压和杆塔受损等事故，严重威胁着电网的安全与稳定。

为提高电网面临台风灾害时的应急能力，已有一些学者对其进行了研究并取得了一些研究成果。例如，有学者提出了台风天气下电网调度调整原则及电网事故处理原则和一种台风灾害条件下基于有效决策界的电网实时预警方法。此外，在台风灾害方面，也有学者通过分析台风及暴雨对电力设备的影响途径，给出了台风及暴雨条件下输电线路故障概率分析方法。

为进一步提高电网抗台风能力，还需研究识别台风天气下电网关键线路的方法，为电网制定有效的防风加固策略提供借鉴。目前，在关键线路识别方面已有如下一些研究成果。例如，提出了基于电气介数指标的电力系统关键线路识别方法，克服了以往假设线路节点对间潮流只沿着最短路径传输的不足；提出了基于输电介数指标的关键输电线路识别方法；基于潮流转移度指标和电网静态安全域分析的思想，建立了电力系统关键线路评估模型，提出了一种识别电力系统连锁故障过程中关键线路的方法。

可见，现有的关键线路识别方面的研究缺乏对台风等自然灾害的考虑。

发明内容

基于此，有必要针对上述未考虑台风等自然灾害的关键线路研究内容的不足，提供一种台风灾害条件下的电网关键线路识别方法。

本发明实施例采用以下的技术方案：

一种台风灾害条件下的电网关键线路识别方法，包括步骤：

根据电网地理信息分布系统中杆塔和线路的地理位置分布，并结合台风气象预报系统中实时台风预测信息，计算台风预测路径下电网线路故障集；

根据电网拓扑结构和导致线路停运的原因(即断线、倒塔和风偏闪络)，计算台风预测路径下故障集中各条线路的故障概率；

根据我国电力系统具有自组织临界性的这一特征和电力系统连锁故障机理，依次开断故障集中线路，计算线路停运前后的系统直接负荷损失和线路停运后系统的潜在负荷损失，两者之和为线路停运损失；

计算故障集中每条线路的停运损失与相应线路故障概率的乘积，得到线路停运局部风险；

根据台风气象预报系统中所预测的路径数，计算每条预测路径下的线路停运局部风险，计算预测路径的可信度与相应路径下故障集中局部风险的乘积，得到线路停运全局风险，全局风险越大则线路越关键。

进一步的，所述计算台风预测路径下电网线路故障集，包括：

计算台风风场中某点的实际风速V，如下式：

式中：θ为风速水平移动风速和环流风速间的夹角；

计算水平移动风速和环流风速如下式：

式中：V₀为台风中心水平移动速度；V_max和R_max分别为该时刻台风风场最大风速及其风速半径；r为该点到台风中心距离；