冰風(fēng)暴災(zāi)害下輸電線路故障概率預(yù)測及應(yīng)急對策研究.pdf

1、隨著輸電線路的大規(guī)模建設(shè)，冰風(fēng)暴災(zāi)害對架空輸電線路造成的災(zāi)害性破壞時有發(fā)生。冰風(fēng)暴期間，低溫雨雪冰凍天氣導(dǎo)致輸電線路大范圍覆冰，嚴(yán)重時可使輸電線路因斷線倒塔而癱瘓，嚴(yán)重影響電力的安全可靠供應(yīng)，給電力部門及相關(guān)行業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。為此，本文通過系統(tǒng)研究已有導(dǎo)線覆冰厚度和輸電桿塔受力計算模型，借助極值理論廣義帕累托分布、極端學(xué)習(xí)機(jī)和Copula聯(lián)接函數(shù)研究了電力斷線倒塔概率的預(yù)測，并針對冰風(fēng)暴期間輸電線路的覆冰情況，提出了相應(yīng)的防冰和融

2、冰策略。
　　 考慮造成輸電線路斷線倒塔的冰荷載和風(fēng)荷載與氣象條件密切相關(guān)，而冰風(fēng)暴期間氣象條件具有隨機(jī)性，因此基于極值理論P(yáng)OT模型，提出風(fēng)速和凍雨量的廣義帕累托分布概率分布。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合電力覆冰厚度及電力線和輸電鐵塔冰荷載與風(fēng)荷載的計算，提出電力線和輸電鐵塔冰倚載和風(fēng)荷載的概率分布模型。此外，考慮冰風(fēng)暴期間氣象因素實時變化對冰荷載和風(fēng)荷載的概率分布的影響，以氣象條件為輸入變量，通過ELM網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練學(xué)習(xí)，預(yù)測出隨氣象岡素實時

3、變化的電力線和輸電鐵塔冰荷載和風(fēng)荷載的概率分布。結(jié)合實際歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行算例分析，結(jié)果表明，廣義帕累托分布可準(zhǔn)確刻畫氣象變量風(fēng)速和凍雨量的分布。通過ELM網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練學(xué)習(xí)，能準(zhǔn)確反映出氣象因素實時變化對荷載概率分布參數(shù)的影響，有效映射氣象因素與荷載正態(tài)分布參數(shù)之間的非線性關(guān)系。
　　 輸電線路斷線倒塔事故主要由冰荷載和風(fēng)荷載造成，受相同氣象條件的共同作用，電力線和輸電鐵塔的冰荷載和風(fēng)荷載存在一定的相關(guān)性，它們并不是相互獨(dú)立的概率事件，

4、為此，借助Copula聯(lián)接函數(shù)考慮冰荷載和風(fēng)荷載的概率相關(guān)性，提出冰風(fēng)暴期間不同時刻冰風(fēng)荷載的聯(lián)合概率分布，從而實現(xiàn)考慮冰風(fēng)荷載非對稱相關(guān)性的電力斷線倒塔概率的準(zhǔn)確預(yù)測。結(jié)合實際歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行算例分析，結(jié)果表明，Copula函數(shù)在一定程度上準(zhǔn)確刻畫出風(fēng)荷載和冰荷載之間非對稱的概率相關(guān)性，從而有效分析冰風(fēng)荷載對電力線、鐵塔的共同作用，實現(xiàn)電力斷線倒塔概率的準(zhǔn)確預(yù)測。
　　 針對冰風(fēng)暴造成的輸電線路嚴(yán)重覆冰和電力斷線倒塔事故，本文對輸