[发明专利]一种计及暴雨灾害影响的输电线路故障概率在线评估方法

摘要

本发明公开了一种计及暴雨灾害影响的输电线路故障概率在线评估方法，属于电力系统自动化技术领域。本发明首先计算出评估的目标电网所在地区的地理网格在当前时刻至未来评估时刻这一时间段内的预测降雨量、当前时刻之前一定历史时间段内的历史累积降雨量；然后，根据地理网格降雨信息、杆塔及气象站经纬度信息计算出输电杆塔的预测及历史降雨量信息，再根据杆塔塔基的地形地貌参数、结合杆塔降雨量信息计算出输电杆塔的综合有效降雨量，进而得到杆塔的故障概率，最终采用相对独立事件算法得到考虑暴雨灾害影响的输电线路故障概率。本发明能够在保证杆塔降雨量信息计算准确性和精度的前提下大大提高计算效率。

主权项

一种计及暴雨灾害影响的输电线路故障概率在线评估方法，其特征在于，包括下列步骤：1)按以下步骤计算出电网所在地区的地理网格在当前时刻至未来评估时刻这一时间段内的预测降雨量及当前时刻之前一定历史时间段内的历史累积降雨量，所述地理网格是指根据电网所在地区的最大最小经纬度划分成的地理网格集合，所述一定历史时间段是指在综合考虑地形地质气象环境等多重影响下降雨量经过蒸发和流失后还能剩余一定比例的降雨量渗透入岩土或累积在地表上并最终可能导致滑坡、山洪、泥石流发生的有效历史时间段：1‑1)根据地理网格的经纬度范围，计算地理网格与气象站预报范围的重叠面积占地理网格面积的百分比是否大于预先设定的门槛值，确定地理网格是否在气象站的预报范围内；所述气象站预报范围，包括直接预报范围和间接预报范围，气象站的直接预报范围是指以气象站的经纬度为中心，气象站最大容许测站间距乘以系数kl为半径所在的圆形区域；气象站的间接预报范围，是指以气象站的经纬度为中心，气象站最大容许测站间距乘以系数kl为内环、气象站最大容许测站间距为外环的环形区域；其中，kl取不大于1的正数；所述气象站最大容许测站间距为可保证所观测的气象要素在电网所在地区的插值都具有足够的精度且具有代表性的气象站分布距离；1‑2)若地理网格处于气象站的预报范围内，则按照以下方法计算地理网格的降雨量信息：确定主要影响气象站：如果地理网格处于一个或多个气象站的直接和间接预报范围内，则主要影响气象站为直接预报气象站中当前时刻之前一定历史时间段内的历史累积降雨量最大者；如果地理网格处于一个或多个气象站的间接预报范围内，则主要影响气象站为间接预报气象站中当前时刻之前一定历史时间段内的历史累积降雨量最大者；通过公式(1)计算地理网格当前时刻之前一定历史时间段内的历史累积降雨量，单位为mm：Rpast=∫r0-Tct0r(t)dt---(1)]]>其中，t0为当前时刻，Tc为一定历史时间段，单位为h，r(t)为主要影响气象站在时刻t测得的降雨强度，单位为mm/h；通过公式(2)计算地理网格在当前时刻至未来评估时刻这一时间段内的预测降雨量，单位为mm：Rpre=k1ΔtTcRpast+k2rpreΔt---(2)]]>其中，Δt为当前时刻t0至未来评估时刻的时间长度，单位为h，rpre为地理网格所在地区气象预报在当前时刻至未来评估时刻这一时间段内的平均降雨量强度，单位为mm/h，k1为气象站实测值的权重系数，k2为气象预报值的权重系数，其中k1+k2＝1；若地理网格不处于气象站的预报范围内，则按照以下方法计算地理网格的降雨量信息：通过公式(3)计算地理网格当前时刻之前一定历史时间段内的历史累积降雨量单位为mm；Rpast＝r'preTc   (3)其中，r'pre为地理网格所在地区气象预报在当前时刻之前一定历史时间段内的平均降雨量强度，单位为mm/h；通过公式(4)计算地理网格在当前时刻至未来评估时刻这一时间段内的预测降雨量，单位为mm；Rpre＝rpreΔt   (4)2)对比输电杆塔的经纬度与各个气象站的经纬度，如果有输电杆塔的经纬度与某个气象站的经纬度相同，则输电杆塔的预测降雨量及历史累积降雨量取该气象站的预测降雨量及历史累积降雨量，气象站的预测降雨量及历史累积降雨量的具体计算方法如公式(1)、(2)，其中公式(1)中的r(t)取气象站在时刻t测得的降雨强度，单位为mm/h，公式(2)中rpre取气象站所在地区气象预报在当前时刻至未来评估时刻这一时间段内的平均降雨量强度，单位为mm/h；如果输电杆塔的经纬度与所有气象站的经纬度均不相同，则输电杆塔的预测降雨量及历史累积降雨量取步骤1)中计算出的输电杆塔所属地理网格的预测降雨量及历史累积降雨量；3)确定输电杆塔塔基地段的地形地貌参数，再结合步骤2)中得到的输电杆塔的预测降雨量及历史累积降雨量，计算得到输电杆塔的综合有效降雨量；最后结合输电杆塔故障概率计算模型，计算得到输电杆塔因暴雨致灾的故障概率；所述输电杆塔的综合有效降雨量R＝Rz+Rs，其中，Rz为前期有效降雨量，可根据公式(5)计算；Rs为修正短历时雨强，根据公式(6)计算：Rz＝kp*Rpast   (5)Rs＝kcor*Rpre   (6)其中kp为历史降雨量综合衰减系数，kcor为预测降雨量修正系数，根据输电杆塔塔基地段的地形地貌参数取不同的kp和kcor；4)根据步骤3)中得到的输电杆塔故障概率，采用相对独立事件算法，计算得到暴雨灾害情况下各条输电线路的故障概率，结束本方法。