雷击作用下输电线路上行先导起始判据及跳闸预警融合算法研究

来源 :重庆大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xingzhe009
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
相关资料显示,雷击是引起输电线路发生跳闸的主要原因,且危害较大。近年来英国、澳大利亚等地电网由于雷击输电线路故障均有发生不同程度的大停电事故,严重情况下会导致社会的生产生活受到影响,造成较大的经济损失。开展输电线路雷击跳闸预警的研究有助于电网运行维护部门提前采取有针对性的预防措施,对电网安全稳定运行具有重要意义。为充分考虑雷击跳闸的各影响因素,论文提出一种融合蒙特卡罗法与雷电先导分形模型的输电线路雷击跳闸预警算法。一方面,根据雷电活动监测数据,考虑区域雷电活动特征构建蒙特卡罗法所需的概率分布样本;另一方面,考虑到输电线路上行先导的起始对是否发生雷击与雷击位置起着决定性的作用,本文开展了雷击作用下输电线路上行先导稳定起始的研究,建立改进上行先导起始判据的雷电先导分形模型。最后融合蒙特卡罗法与建立的雷电先导分形模型,开展大量的雷击仿真计算,在此基础上,与已有的雷电活动短时预警系统相结合,实现输电线路的雷击跳闸预警。论文主要工作与所得结论如下:(1)考虑区域雷电活动特征,根据云南省的雷电流幅值与不同海拔高度下的落雷频次统计数据,分别得到了云南省的雷电流幅值累积概率分布函数和落雷概率随海拔高度的变化关系,并以此构建了蒙特卡罗法的概率分布样本。(2)建立导线正极性流注-先导发展的物理仿真模型,通过分析先导生长过程,提出以“拐点”判断稳定先导的转化时刻,与现有常用的稳定转化条件相比更加客观明确。并通过计算不同条件下导线的上行先导发展过程,发现初始流注区域的空间电荷量达到某一定值时稳定的上行先导起始,从而提出了一种正极性上行先导稳定起始的初始流注区域空间电荷判据。与已有的上行先导起始判据和相关放电试验的比较与讨论验证了该判据的合理性和准确性,并给出了该判据与海拔高度的数量关系,为输电线路雷电屏蔽性能的研究提供了理论基础。(3)采用论文提出的初始流注区域空间电荷判据,建立雷电先导分形模型,与蒙特卡罗法相结合,开展大量的雷击仿真计算,最终以雷击跳闸概率数据库的方式,与已有的雷电活动短时预警系统相结合,设置报警阈值为60%,实现输电线路的雷击跳闸预警,并将该系统实际应用于云南电网,进行算例验证以及预警性能的评估。实际的运行经验表明,该系统的预警准确率为87%,漏警率为12%,虚警率为7%,具有良好的预警效果。
其他文献
电力系统的年度发电优化是生产运行中的重要环节,其对网内发电机组的年度启停与出力计划进行跨区域、跨季节的整体调度,优化各类发电资源配置,为电力系统的中长期规划、发购电决策优化及政策制定提供重要参考依据。但在向高比例可再生能源系统转型的背景下,传统的年度优化方法正面临许多新的问题。第一,随着电源种类增多,系统规模增大,要在年尺度优化中确保求解精度与求解效率对模型和算法都提出了更高的要求;第二,可再生能
学位
稳态视觉诱发电位脑-机接口(Steady-State Visual Evoked Potential-based Brain Computer Interface,SSVEP-BCI)系统具有校准时间少或无需校准、信息传输率高和BCI盲率低等优点,因此被广泛应用于脑控打字系统设计和外部设备控制。从信号解码角度出发,实现高性能SSVEP-BCI系统的关键在于快速和准确地解码出用户所注视的视觉刺激目标
学位
当前我国正处于大力建设能源运输基础设施阶段,保证输油气管道安全稳定运营对经济发展和社会安全具有重大意义。牵引供电系统运行过程中无可避免会产生杂散电流导致埋地金属管道腐蚀,且高压输电线路产生谐波对周围埋地金属管线造成谐波感应干扰,这些问题对金属管道运行带来极大的安全隐患。本文以金属管道的腐蚀评估和防护为核心,对直流腐蚀防护设施的故障检测和交流腐蚀评估阈值展开研究,提出了对排流网腐蚀故障位置和等级的诊
学位
随着社会经济发展对能源需求及环境保护关注度的日益增长,传统化石能源的有限性及污染性促使着人们寻找新的能源替代。多能源耦合系统通过整合优化多种能源,实现不同能源间的协调互补,为解决能源和环境问题开辟了新的思路。多能源耦合系统可有效发挥不同能源间的协调互补特性,充分提高系统的综合能效和可再生能源消纳能力。然而,随着可再生能源的大规模并网,多能源耦合系统内净负荷波动加剧,导致系统受到较大的冲击和影响。为
学位
随着我国“双碳”目标的提出,电动汽车与风电得到了大规模发展。车网互动技术使得电动汽车能够快速响应电网功率调节,在风电机组的电气或机械元件中增添附加的控制环节调节俯仰角与转子速度,可使风机具备参与系统频率主动调节的能力,未来大规模电动汽车与风电可作为电力系统重要的调节资源。因此,减少车网互动中的电池损耗,以及优化配置电动汽车与风电的功率和容量以最大化市场收益的相关研究备受关注。基于以上问题,本文的具
学位
氢能作为一种重要的清洁能源,在我国工业生产、电力系统运行以及绝缘设备故障诊断领域发挥着重要的作用。同时,大力发展氢能是我国达成碳中和目标的重要手段,是电力系统能源转型过程中实现主网稳定运行的重要保障。然而,由于氢气具有无色无味、爆炸极限低、易泄漏的特点,对氢气的痕量检测及实时监测已经成为国家新型能源体系、国民经济发展及国家安全领域的关键技术之一。金属氧化物半导体(MOS)气敏传感器由于易于携带,对
学位
架空配电线路作为配电系统的关键组成部分,保证其安全、可靠运行是电力系统传输电能至用户的重要前提。架空配电线路发生故障时多以单相电弧性接地故障为主,该类故障电气特征微弱,使得传统基于电压、电流特性的故障定位方法存在故障判定不准确、定位误差较大等问题。除了电压、电流发生变化外,电弧产生过程中通常伴随着大量电磁辐射,电弧电磁辐射是线路电弧故障在发展过程中的关键特征参数之一,研究故障电弧的电磁辐射特性及定
学位
输变电工程不断向市区的转移以及架空输电线路电压等级的提高,带来了更为严重的电磁环境问题,尤其是潮湿天气条件下,附着于架空线路表面的水滴能够引起导线附近的电场发生畸变,造成更多的电晕放电事件。大部分现有工作主要集中在降雨强度、导体表面润湿特性、雨滴电导率等参数对电晕放电特性的影响,缺乏对线路导体表面水滴动态过程的全面研究,特别是对水滴动态过程与空间电场畸变关系的定量研究。本文在理论分析的基础上,基于
学位
目前,我国区域之间供电可靠性水平发展不均衡,且电力用户存在户均停电频次多以及停电时间较长等问题。我国区域供电可靠性水平与国际先进水平有较大差距,故供电可靠性水平仍需进行提升。配电网可靠性对系统供电可靠性影响较大,因此,考虑可靠性水平的配电网扩展规划得到广泛关注。现有配电网可靠性扩展规划往往通过新建变压器和线路等设备提升供电可靠性水平,需进一步考虑负荷弹性调整对可靠性的影响。电力用户可通过投建储能设
学位
微纳米加密材料在机密信息保护、防伪等领域具有广泛应用,是国家和行业战略安全领域的重要基础材料。电子束写入技术具有无掩模、分辨率高、生产设备简单等优点,是纳米加密领域的新兴纳米图案化技术。作为加密信息的载体,适用于电子束写入技术的纳米加密基材是纳米加密应用的材料支撑。针对当前电子束写入基材不能自显影、无法实现写入图案擦除、无法阴阳文写入等不足,本文开展以下研究内容,取得的成果包括:(1)发现旋涂法制
学位