基于雷电定位数据关联挖掘的线路雷害风险综合评价方法

来源 :华北电力大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:huapdf
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雷电活动会影响架空输电线路的供电稳定可靠性,架空电力线路主要故障形式是雷击跳闸故障,国内主要通过雷暴日参数定义某一地区雷电活动的强弱,并以此为依据对架空输电线路进行绝缘配置。电网运行经验表明局部地区的地形气象差异会引起区域内地闪活动的变化,基于雷暴日等级划分的架空输电线路绝缘设计在地形复杂区域往往不能满足差异化防雷需求。因此有必要挖掘地闪活动与地形及气象因子之间的关联规律,寻找基于线路杆塔区域的地形及气象特征对线路雷害风险进行综合评价的方法。本文首先对云南省西双版纳地区2010~2019年的雷电定位数据进行统计,研究分析了基于杆塔圆域的地闪参数统计方法,统计计算了地闪强度、地闪密度作为表征区域地闪活动的特征参数;选取7种与雷电活动相关联的微地形微气象因子,分别是:海拔高度、地表覆盖类型、坡度、坡向、太阳辐射、降水量和平均温度。以西双版纳地区110kV及以上电压等级架空输电线路为样本,通过图层计算提取样本各基杆塔地形及气象参数,结合杆塔区域的地闪活动参数构建雷电活动特征关联数据库。其次对各地形及气象因子与地闪活动参数进行了统计研究,分析得到单一地形或气象因子对地闪活动的影响规律;选取FP-growth数据挖掘算法对雷电活动特征关联数据库进行挖掘,得到目标地闪活动特征与地形气象属性之间的强关联规则,并用灰色关联系数验证了关联挖掘结果。最后通过强关联规则选取评价指标并以关联规则为最优指标属性对评价指标正向归一化,使用熵权法获得各评价指标影响地闪活动的权重系数。采用基于关联规则赋权的WRSR加权秩和比法将线路雷害风险划分为5个评价区间,根据杆塔区域的地形及气象参数计算WR值进而评价该杆塔区域的雷害风险等级。以云南省文山局110kV及以上电压等级架空输电线路为验证样本,采用Pearson相关系数法验证了该评价方法的有效性,以云南省某220kV输电线路的雷击故障记录为例说明了该评价方法在电网中实际可应用性与应用思路。
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