基于线路动态跳闸概率的电网运行风险评估

作     者：付昱玮 

作者单位：华北电力大学(北京) 

学位级别：硕士

导师姓名：刘宝柱;张爽

授予年度：2019年

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

主      题：停运模型 隐患边界 线路触树 雷击跳闸 风险评估 

摘      要：随着电网元件的增加,由于元件故障造成的停电风险也越来越大。电网运行风险评估作为控制电网风险的重要手段之一,日益受到相关学者的重视。在电网组成元件中,输电线路占有很大比例。作为暴露于外部环境中的元件,输电线路同时受到外部环境变化和运行方式变化的影响,如何将两者同时反映在运行风险评估中,是电网运行风险评估理论发展的重要方向之一。针对这一问题,本文提出了通过求取线路跳闸隐患边界,并以此建立线路动态跳闸概率停运模型的研究方法,将外部环境变化及运行状态的改变引入运行风险评估停运模型中。具体研究内容如下:(1)从概率论基础理论出发,推导了线路跳闸故障在简化条件下的解耦模型。给出了工程计算中,非极端天气条件下线路失效频率的计算公式。(2)提出了隐患边界的概念,并在此基础上推导建立了线路动态跳闸概率停运模型。阐述了该模型的适用范围和应用条件,给出了数学期望、方差和置信区间。(3)求取了基于短期环境因素影响的线路触树故障隐患边界,给出了根据物理联系建立隐患边界模型的基本思路;通过支持向量机算法求取了雷击跳闸故障的动态失效频率,指出了支持向量机算法中最优超平面和隐患边界的关系;给出了基于上述典型跳闸故障的线路动态跳闸概率停运模型计算公式。(4)根据(3)中典型跳闸故障耦合成的线路动态跳闸概率停运模型,进行电网风险评估仿真计算。仿真分析表明:基于线路动态跳闸概率的电网运行风险评估模型能够反映多种环境因素和运行方式变化对系统风险的影响,应用环境灵活多样,能够为调度部门提供更为科学准确的线路短期风险指标。