嚴(yán)重情況下,計(jì)算一 周風(fēng)荷載折線圖面積(sx、Ss、S1),以此表征風(fēng)力持續(xù)作用;
[0039] 優(yōu)選地,所述基于風(fēng)荷載三參數(shù)的五檔評(píng)估表中各檔風(fēng)荷載內(nèi),對(duì)輸電線路元件 失效概率進(jìn)行評(píng)估,假設(shè)出現(xiàn)η個(gè)故障,各元件的故障數(shù)分別為r^、ns、nx,且1^+?+?= n, 那么各元件在各風(fēng)荷載檔位范圍內(nèi)的失效概率按如下公式計(jì)算公式如下:
[0043] 其中,j為對(duì)應(yīng)的風(fēng)荷載檔位,j = 1、2、3、4、5
丨為絕緣子在第j檔風(fēng)荷載下的故 障數(shù);
為導(dǎo)線與地線在第j檔風(fēng)荷載下的故障數(shù)
為桿塔在第j檔風(fēng)荷載下的故障 數(shù);N為考察的歷史數(shù)據(jù)總天數(shù),根據(jù)上述公式,得到如下三參數(shù)五檔風(fēng)荷載評(píng)估表,如表2 所示。
[0044] 表2三參數(shù)五檔風(fēng)荷載評(píng)估(絕緣子)
[0046] 優(yōu)選地,根據(jù)氣象預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)與過(guò)去一周氣象數(shù)據(jù),進(jìn)行空間插值分析,獲取線路沿 線風(fēng)力參數(shù),建立各元件風(fēng)荷載預(yù)估值如下:
[0050] 其中:下標(biāo)j為輸電線路中第j個(gè)單元段,I < j < M。
[0051] 優(yōu)選地,通過(guò)三參數(shù)五檔風(fēng)荷載評(píng)估值進(jìn)行比對(duì),確定各元件三參數(shù)失效概率
,最終通過(guò)比較三個(gè)失效概率的最大值來(lái)表征線路在強(qiáng)風(fēng)條件下的跳閘 風(fēng)險(xiǎn),即P=IMX
[0052] 綜上所述,本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)與積極效果:
[0053] (1)、基于空間插值法,精細(xì)化分析輸電線路沿線風(fēng)力參數(shù),提高其跳閘風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 準(zhǔn)確性;
[0054] (2)、采用三參數(shù)風(fēng)荷載,評(píng)估線路在強(qiáng)風(fēng)條件下跳閘概率,其中綜合考慮了風(fēng)荷 載持續(xù)作用,評(píng)估更為全面。
【附圖說(shuō)明】
[0055] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施實(shí)例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要的附圖做簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明 的一些實(shí)例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不付出創(chuàng)造性的前提下,還可以根據(jù)這些附 圖獲得其他的附圖。
[0056] 圖1是本發(fā)明基于多參數(shù)風(fēng)荷載的輸電線路強(qiáng)風(fēng)跳閘風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法的評(píng)估表建 立流程圖。
[0057] 圖2本發(fā)明基于多參數(shù)風(fēng)荷載的輸電線路強(qiáng)風(fēng)跳閘風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法的三參數(shù)計(jì)算 流程圖。
[0058] 圖3是本發(fā)明基于多參數(shù)風(fēng)荷載的輸電線路強(qiáng)風(fēng)跳閘風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法的評(píng)估流程 圖。
【具體實(shí)施方式】
[0059] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整 地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诎l(fā) 明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施 例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0060] 下面結(jié)合附圖1對(duì)本發(fā)明的基于多參數(shù)風(fēng)荷載的輸電線路強(qiáng)風(fēng)跳閘風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方 法作進(jìn)一步的描述。
[0061] 本發(fā)明根據(jù)歷史氣象數(shù)據(jù),建立空間插值函數(shù)進(jìn)行空間插值分析,利用輸電線路 地理信息,生成輸電線路沿線風(fēng)力數(shù)據(jù)庫(kù),根據(jù)風(fēng)荷載計(jì)算公式,生成輸電線路桿塔、導(dǎo)線 和絕緣子三部分風(fēng)荷載(三參數(shù))數(shù)據(jù)庫(kù),結(jié)合歷史故障信息,建立三參數(shù)五檔評(píng)估表。根 據(jù)氣象預(yù)報(bào)信息,計(jì)算輸電線路風(fēng)荷載(三參數(shù)),與三參數(shù)五檔評(píng)估表比對(duì),評(píng)估線路跳 閘風(fēng)險(xiǎn),本發(fā)明的具體實(shí)施步驟如下:
[0062] ( -)、空間插值處理:本發(fā)明分析的數(shù)據(jù)來(lái)自相關(guān)氣象部門日值數(shù)據(jù),以縣級(jí)觀 測(cè)站為單位,為后續(xù)插值處理提供盡可能多的樣本,以提高處理精度,為便于后續(xù)處理,氣 象數(shù)據(jù)以天為單位進(jìn)行匯總,建立逐日氣象表格,對(duì)氣象觀測(cè)站點(diǎn)進(jìn)行編號(hào),此編號(hào)為后續(xù) 處理重要參數(shù),氣象參數(shù)包括平均風(fēng)速Va與最大風(fēng)速V ",由于氣象數(shù)據(jù)來(lái)自各氣象觀測(cè)站 觀測(cè)值,是離散點(diǎn)數(shù)據(jù),一般將觀測(cè)站所在行政區(qū)域的氣象參數(shù)統(tǒng)一為該站點(diǎn)數(shù)據(jù),這樣的 處理會(huì)增大數(shù)據(jù)分析的誤差,本發(fā)明采用空間插值函數(shù)對(duì)離散數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,以減少數(shù)據(jù) 分析過(guò)程中產(chǎn)生的誤差;空間插值函數(shù)如下:
[0063] V = F(X,Y),其中V為待求點(diǎn)的風(fēng)速估計(jì)值,(X,Y)為待求點(diǎn)地理坐標(biāo),F(xiàn)函數(shù)為 空間插值函數(shù),本發(fā)明采用對(duì)數(shù)函數(shù)加線性函數(shù)的空間插值形式:
[0067] 其中,m為參與插值的氣象觀測(cè)站點(diǎn)的數(shù)目,Cl1為待求點(diǎn)到第i個(gè)氣象觀測(cè)點(diǎn)的空 間距離,a+bX+cY為局部趨勢(shì)模塊,X,Y為待求點(diǎn)的位置坐標(biāo)。Ap a、b和c為方程系數(shù),為 了獲得曲面的最小化曲率,可由下面的方程組求得:
[0070] 在本發(fā)明實(shí)施例中,空間插值流程如下:
[0071] 1)根據(jù)逐日氣象表格,按編號(hào)順序挑選其中一個(gè)氣象站i作為待插點(diǎn),其氣象觀 察參數(shù)作為插值估計(jì)值,其地理坐標(biāo)(X,Y)作為插值函數(shù)輸入量;
[0072] 2)根據(jù)氣象站i的地理坐標(biāo)(X1J1),計(jì)算與其他觀測(cè)站j的距離d,。計(jì)算時(shí)假設(shè) 地球是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)球體,半徑為R,并且假設(shè)東經(jīng)為正,西經(jīng)為負(fù),北煒為正,南煒為負(fù);因此 (X1J1)的直角坐標(biāo)可表示為:
[0073] (RX cos Yi X cos Xi, RX cos Yi X sin Xi, RX sin Yi),
[0074] 而(X1, Y1)的直角坐標(biāo)可表示為:
[0075] (RX cos Yj X cos Xj,RX cos Yj X sin Xj,RX sin Yj),
[0076] 于是,(X1, Y1)與(Xj, Yj)對(duì)于球心所張的角的余弦大小為:
[0077] cos Yj X cos Yi X (cos Xj X cos Xi+sin Xj X sin Xi)+sin Yj X sin Yi) = cos YjXcos Yi X cos (Xj-Xi)+sin YjXsin Yi,
[0078] 因此AB兩點(diǎn)的球面距離為:
[0079] (Ii= RX {cos 1 [cos Yj X cos Yi X cos (Χ「Χ;)+sin Yj X sin Yi]};
[0080] 3)建立基礎(chǔ)函數(shù)
,并生成等式i ;
[0081] 4)挑選下一個(gè)氣象站i+1,按上述過(guò)程生成等值i+1 ;
[0082] 5)完成所有氣象站數(shù)據(jù)處理后,生成包含i+3個(gè)方程的方程組;
[0083] 6)求解方程組,建立空間插值函數(shù)V = F (X,Y)。
[0084] (二)、三參數(shù)風(fēng)荷載計(jì)算:
[0085] 如圖2所示,根據(jù)上述步驟得到的空間插值函數(shù)V = F(X,Y),用于獲取輸電線路 沿線風(fēng)力參數(shù),由于電力系統(tǒng)輸電線路地理坐標(biāo)是以桿塔坐標(biāo)為基礎(chǔ),本發(fā)明以桿塔所在 氣象環(huán)境作為線路沿線風(fēng)力分布,通過(guò)桿塔坐標(biāo),代入公式計(jì)算其平均風(fēng)速Va與最大風(fēng)速 Vni;由于輸電線路較長(zhǎng),其沿線風(fēng)力參數(shù)并不一致,為此,本發(fā)明對(duì)輸電線路進(jìn)行單元分段, 以一個(gè)檔距為一單元,以檔距中小號(hào)桿塔的風(fēng)力參數(shù)作為整個(gè)檔距風(fēng)力值,分別計(jì)算桿塔、 導(dǎo)線、地線以及絕緣子串風(fēng)荷載參數(shù)。計(jì)算公式如下:
[0086] 1)導(dǎo)線、地線風(fēng)荷載:
[0087] Wx= α ·¥0· μζ· ysc· 0c?d.LP.B. (sin Θ )2, W0= V 2/1600,
[0088] 其中:α為風(fēng)壓不均系數(shù);V為基準(zhǔn)高度為IOm的風(fēng)速;μ z為風(fēng)壓高度變化系數(shù); μsc為導(dǎo)線的體形系數(shù);β ε為風(fēng)振系數(shù),也稱風(fēng)荷載調(diào)整系數(shù),可以把隨機(jī)風(fēng)荷載等效為 靜力荷載;d為導(dǎo)線外徑或覆冰時(shí)的計(jì)算外徑,分裂導(dǎo)線取所有子導(dǎo)線外徑總和,單位為m ; Lp為桿塔的水平檔距,單位為m ;B為覆冰時(shí)風(fēng)荷載增大系數(shù);Θ為風(fēng)向與導(dǎo)線夾角,單位為 度,本發(fā)明中取為90度;Wx為垂直于導(dǎo)線及地線方向的水平風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值,單位為kN。
[0089] 2)桿塔風(fēng)荷載:
[0090] Ws= W〇· μζ· Us· βζ·Β·Α5,
[0091] 其中:WS為桿塔風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值,單位是kN ; μ S、AS分別為構(gòu)件的體型系數(shù)和承受風(fēng) 壓的投影面積計(jì)算值,單位是m2; β z是桿塔風(fēng)荷載調(diào)整系數(shù)。
[0092] 3)絕緣子串風(fēng)荷載:
[0093] W1=W0* μζ·Β· A1,