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    重庆时时彩毒胆是什么意思: 一种基于台风模型的预想故障集自动生成方法.pdf

    摘要
    申请专利号:

    重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn CN201410171267.7

    申请日:

    2014.04.25

    公开号:

    CN103955609A

    公开日:

    2014.07.30

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G06F 19/00申请日:20140425|||公开
    IPC分类号: G06F19/00(2011.01)I 主分类号: G06F19/00
    申请人: 国家电网公司; 中国电力科学研究院; 江苏省电力公司
    发明人: 潘玲玲; 李峰; 王礼文; 姚建国; 杨胜春; 杨争林; 於益军; 冯树海; 王勇; 汤必强; 刘俊; 石飞; 徐鹏
    地址: 100031 北京市西城区西长安街86号
    优先权:
    专利代理机构: 北京安博达知识产权代理有限公司 11271 代理人: 徐国文
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201410171267.7

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2016.09.21|||2014.08.27|||2014.07.30

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明提供一种基于台风模型的预想故障集自动生成方法,包括以下步骤:获取电网运行方式数据断面和地理信息;构建台风模型,并确定台风影响带;判断架空线路故障风险,并自动生成预想故障集。本发明提供的基于台风模型的预想故障集自动生成方法,根据合理的台风模型,给出架空线路故障风险判断标准,计算对架空线路危险等级较高的台风影响范围,然后利用台风数据,得出台风影响带,最后结合电网地理信息和多点故障识别,自动生成故障集。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种基于台风模型的预想故障集自动生成方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤:
    步骤1:获取电网运行方式数据断面和地理信息;
    步骤2:构建台风模型,并确定台风影响带;
    步骤3:判断架空线路故障风险,并自动生成预想故障集。

    2.  根据权利要求1所述的基于台风模型的预想故障集自动生成方法,其特征在于:所述步骤1中,从调度中心的能量管理系统中获取电网运行方式数据断面,并从调度中心的设备监控设备获取当前电网的地理信息。

    3.  根据权利要求2所述的基于台风模型的预想故障集自动生成方法,其特征在于:所述地理信息包括线路或杆塔的编号、经度和纬度。

    4.  根据权利要求1所述的基于台风模型的预想故障集自动生成方法,其特征在于:所述步骤2中的台风模型构建过程如下:
    台风环流风速用VS表示,表达式如下:
    VS=Vmax(rRmax)0r<RmaxVmax(Rmaxr)χRmaxr<---(1)]]>
    其中,Vmax为台风最大风速,r为台风半径,χ取0.5~0.7,Rmax为最大风速半径,其可通过下式计算得到:
    Rmax=28.52tanh[0.0873(LLat-28)]+12.22exp(P0-1013.233.86)+0.2V0+37.22---(2)]]>
    其中,LLat为台风中心的纬度,P0为台风中心气压,V0为台风中心的移动速度,其根据前后两次时间间隔台风中心位置的坐标计算得到,即:
    V0=βΔLLat2+ΔLLon2---(3)]]>
    其中,β为与纬度有关的距离参数,ΔLLat为前后两个观测时刻纬度之间的差值,ΔLLon为前后两个观测时刻经度之间的差值。

    5.  根据权利要求2所述的基于台风模型的预想故障集自动生成方法,其特征在于:所述步骤2中,以线路设计风速作为判断线路故障风险的依据,称之为判断风速,用Vn表示;确 定台风环流风速VS等于判断风速Vn时对应的台风半径r′,并根据此台风半径r′沿着台风路径方向形成台风影响带。

    6.  根据权利要求1所述的基于台风模型的预想故障集自动生成方法,其特征在于:所述步骤3中,判断架空线路故障风险过程如下:
    (1)根据式(4)计算架空线路所在高度处的台风风速,有
    VZ=V1×(ZZ1)α---(4)]]>
    其中,Z为架空线路距离地面的高度,VZ为高度Z处的台风风速,Z1和V1分别为标准参考高度和标准参考高度处的台风风速;
    (2)对照杆塔经纬度信息,将架空线路所在高度处的台风风速VZ和判断风速Vn进行对比,具体有:
    a)台风风速小于某杆塔判断风速的90%时,即VZ<90%Vn,则认定架空线路安全;
    b)台风风速超过某杆塔判断风速的90%时,即VZ>90%Vn,则认定架空线路不安全,给出预警,并标记风险设备等级为2级;
    c)当台风风速超过某杆塔判断风速时,即VZ>Vn,则认定架空线路不安全,给出报警,并标记风险设备等级为1级。

    7.  根据权利要求1所述的基于台风模型的预想故障集自动生成方法,其特征在于:所述步骤3中,按照以下步骤自动生成故障集:
    (1)根据台风运行数据和电网地理信息,得到受台风影响的电网设备集合;
    (2)筛选出单个的架空线路和变压器开断故障,同时筛选出单个母线的开断故障,生成预想故障集中的N-1故障;
    (3)筛选出相关的架空线路和变压器的同时开断故障,生成预想故障集中的N-2故障;
    (4)根据同杆塔并架多回架空线路信息筛选出同杆塔线路同时开断的故障,根据自动装置信息和稳定断面信息筛选出用户关心的输电走廊和区域内关键设备同时开断的故障,生成预想故障集中的N-m故障;
    (5)将以上筛选出来的故障进行优化组合,即可生成预想故障集。

    说明书

    说明书一种基于台风模型的预想故障集自动生成方法
    技术领域
    本发明涉及一种生成方法,具体讲涉及一种基于台风模型的预想故障集自动生成方法。
    背景技术
    我国电力系统跨越广阔地域,气候条件往往是影响其安全稳定运行的主导因素。电网运行经验表明,因恶劣天气引发电网事故发生的概率在其特定时间段内较高,虽然没造成电网严重故障或连锁故障,但存在发生大面积、高密度、复合型多重故障的可能性,在雷雨、大风以及冰雪灾害天气情况下,其相关事件(如雷电,覆冰等)更易引起恶性连锁事故。相关调研表明,我国的电力系统生产过程经常遭遇各种极端外部灾害的破坏,其中影响范围较大的灾害包括台风、雷电、冰灾、污秽等。其它如暴雨、山火、地震、沙尘暴、大风、洪水、泥石流等灾害也对我国部分地区的电网存在较大的影响。认识这些灾害的发生、发展,掌握主导其变化的主要因素,尽可能减小它们所造成的危害,已是国际社会的一个共同主题。
    目前电力系统对这些灾害还缺乏有效的监测和分析手段,极端气候包括的内容很多,其原因与过程往往是很复杂的。国内外在考虑外部环境因素对电网运行影响的相关研究较多体现某些具体应用上,如负荷预测、风电功率预测等,而没有在调度系统中系统的引入外部环境因素并作为公共的感知要素提供给各个应用使用。相关的研究很大程度上是通过对电网运行数据进行统计分析而得来,例如台风对电网影响的定量分析是通过历史数据的统计出来的故障概率,在极端气候对电网影响的研究领域还处于起步与探索阶段。因此,需要从模型出发研究台风对电力系统的影响,自动生成相关电力设备预想故障集,为进一步的预想故障分析和电网安全分析提供可靠依据。
    台风作用于电力系统时,对电网的主要影响有:线路倒杆(塔)断线;导线风偏放电;线路杆塔上的跳线和变电站构架上的跳线因风偏放电;以及变电站设备引线线夹固定不牢脱落放电。当台风侵袭某地区局部电网时,台风导致的电网故障有可能波及附近的区域电网,并诱发连锁反应,元件相继退出运行造成大面积停电甚至整个电网的崩溃。大风导致线路故障的影响程度有很大的随机性,其外因是自然界发生的强风和暴雨天气,以及周围环境如树木、建筑物等;内因是输电线路设计抵御强风能力不足。
    发明内容
    为了克服上述现有技术的不足,本发明提供一种基于台风模型的预想故障集自动生成方法,根据合理的台风模型,给出架空线路故障风险判断标准,计算对架空线路危险等级较高的台风影响范围,然后利用台风数据,得出台风影响带,最后结合电网地理信息和多点故障识别,自动生成故障集。
    为了实现上述发明目的,本发明采取如下技术方案:
    本发明提供一种基于台风模型的预想故障集自动生成方法,所述方法包括以下步骤:
    步骤1:获取电网运行方式数据断面和地理信息;
    步骤2:构建台风模型,并确定台风影响带;
    步骤3:判断架空线路故障风险,并自动生成预想故障集。
    所述步骤1中,从调度中心的能量管理系统中获取电网运行方式数据断面,并从调度中心的设备监控设备获取当前电网的地理信息。所述地理信息包括线路或杆塔的编号、经度和纬度。
    所述步骤2中的台风模型构建过程如下:
    台风环流风速用VS表示,表达式如下:
    VS=Vmax(rRmax)0r<RmaxVmax(Rmaxr)χRmaxr<---(1)]]>
    其中,Vmax为台风最大风速,r为台风半径,χ取0.5~0.7,Rmax为最大风速半径,其可通过下式计算得到:
    Rmax=28.52tanh[0.0873(LLat-28)]+12.22exp(P0-1013.233.86)+0.2V0+37.22---(2)]]>
    其中,LLat为台风中心的纬度,P0为台风中心气压,V0为台风中心的移动速度,其根据前后两次时间间隔台风中心位置的坐标计算得到,即:
    V0=βΔLLat2+ΔLLon2---(3)]]>
    其中,β为与纬度有关的距离参数,ΔLLat为前后两个观测时刻纬度之间的差值,ΔLLon为前后两个观测时刻经度之间的差值。
    所述步骤2中,以线路设计风速作为判断线路故障风险的依据,称之为判断风速,用Vn表示;确定台风环流风速VS等于判断风速Vn时对应的台风半径r′,并根据此台风半径r′沿着台风路径方向形成台风影响带。
    所述步骤3中,判断架空线路故障风险过程如下:
    (1)根据式(4)计算架空线路所在高度处的台风风速,有
    VZ=V1×(ZZ1)α---(4)]]>
    其中,Z为架空线路距离地面的高度,VZ为高度Z处的台风风速,Z1和V1分别为标准参考高度和标准参考高度处的台风风速;
    (2)对照杆塔经纬度信息,将架空线路所在高度处的台风风速VZ和判断风速Vn进行对比,具体有:
    a)台风风速小于某杆塔判断风速的90%时,即VZ<90%Vn,则认定架空线路安全;
    b)台风风速超过某杆塔判断风速的90%时,即VZ>90%Vn,则认定架空线路不安全,给出预警,并标记风险设备等级为2级;
    c)当台风风速超过某杆塔判断风速时,即VZ>Vn,则认定架空线路不安全,给出报警,并标记风险设备等级为1级。
    所述步骤3中,按照以下步骤自动生成故障集:
    (1)根据台风运行数据和电网地理信息,得到受台风影响的电网设备集合;
    (2)筛选出单个的架空线路和变压器开断故障,同时筛选出单个母线的开断故障,生成预想故障集中的N-1故障;
    (3)筛选出相关的架空线路和变压器的同时开断故障,生成预想故障集中的N-2故障;
    (4)根据同杆塔并架多回架空线路信息筛选出同杆塔线路同时开断的故障,根据自动装置信息和稳定断面信息筛选出用户关心的输电走廊和区域内关键设备同时开断的故障,生成预想故障集中的N-m故障;
    (5)将以上筛选出来的故障进行优化组合,即可生成预想故障集。
    与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
    1.本发明针对台风外部气象环境条件下提出基于台风模型的预想故障集自动生成方法,满足了在台风工况下进行电网分析的要求;
    2.本发明适应极端气候事件频发的特点,对台风风场进行建模,计算输电线路及设备高处的台风风速,与其设计风速对比,来判断电力系统设备的风险情况,物理意义明确,求解方便快捷;
    3.本发明能够快速全面的筛选出受台风影响的设备故障集,为各类分析应用软件进一步的预想故障分析和电网安全分析提供准确的数据基础,进而提高计算分析的效率,从而为电网运行人员提供及时有效的分析结果。
    附图说明
    图1是台风条件下自动生成风险集和故障集流程图;
    图2是自动生成预想故障集流程图。
    具体实施方式
    下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
    本方法通过建立台风模型,计算风场关键参数,给出判断输电线路风险判断标准,模拟台风生成各级风圈,结合地理信息分析各节点的风险度,自动生成电力设备预想故障集。
    本发明旨在获得台风工况下的预想故障集,为电网分析提供准确的数据基础,进而提高计算分析的效率,从而为电网运行人员提供及时有效的分析结果。
    如图1,基于台风模型的预想故障集自动生成方法包括以下步骤:
    步骤1:获取电网运行方式数据断面和地理信息;
    步骤2:构建台风模型,并确定台风影响带;
    步骤3:判断架空线路故障风险,并自动生成预想故障集。
    所述步骤1中,从调度中心的能量管理系统中获取电网运行方式数据断面,并从调度中心的设备监控设备获取当前电网的地理信息。所述地理信息包括线路或杆塔的编号、经度和纬度。
    所述步骤2中的台风模型构建过程如下:
    台风环流风速用VS表示,表达式如下:
    VS=Vmax(rRmax)0r<RmaxVmax(Rmaxr)χRmaxr<---(1)]]>
    其中,Vmax为台风最大风速,r为台风半径,χ取0.5~0.7,Rmax为最大风速半径,其可通过下式计算得到:
    Rmax=28.52tanh[0.0873(LLat-28)]+12.22exp(P0-1013.233.86)+0.2V0+37.22---(2)]]>
    其中,LLat为台风中心的纬度,P0为台风中心气压,V0为台风中心的移动速度,其根据前后两次时间间隔台风中心位置的坐标计算得到,即:
    V0=βΔLLat2+ΔLLon2---(3)]]>
    其中,β为与纬度有关的距离参数,ΔLLat为前后两个观测时刻纬度之间的差值,ΔLLon为前后两个观测时刻经度之间的差值。
    所述步骤2中,以线路设计风速作为判断线路故障风险的依据,称之为判断风速,用Vn表示;确定台风环流风速VS等于判断风速Vn时对应的台风半径r′,并根据此台风半径r′沿着台风路径方向形成台风影响带。
    所述步骤3中,判断架空线路故障风险过程如下:
    (1)根据式(4)计算架空线路所在高度处的台风风速,有
    VZ=V1×(ZZ1)α---(4)]]>
    其中,Z为架空线路距离地面的高度,VZ为高度Z处的台风风速,Z1和V1分别为标准参考高度和标准参考高度处的台风风速;
    (2)对照杆塔经纬度信息,将架空线路所在高度处的台风风速VZ和判断风速Vn进行对比,具体有:
    a)台风风速小于某杆塔判断风速的90%时,即VZ<90%Vn,则认定架空线路安全;
    b)台风风速超过某杆塔判断风速的90%时,即VZ>90%Vn,则认定架空线路不安全,给出预警,并标记风险设备等级为2级;
    c)当台风风速超过某杆塔判断风速时,即VZ>Vn,则认定架空线路不安全,给出报警,并标记风险设备等级为1级。
    如图2,按照以下步骤自动生成故障集:
    (1)根据台风运行数据和电网地理信息,得到受台风影响的电网设备集合;
    (2)筛选出单个的架空线路和变压器开断故障,同时筛选出单个母线的开断故障,生成预想故障集中的N-1故障;
    (3)筛选出相关的架空线路和变压器的同时开断故障,生成预想故障集中的N-2故障;
    (4)根据同杆塔并架多回架空线路信息筛选出同杆塔线路同时开断的故障,根据自动装置信息和稳定断面信息筛选出用户关心的输电走廊和区域内关键设备同时开断的故障,生成预想故障集中的N-m故障;
    (5)将以上筛选出来的故障进行优化组合,即可生成预想故障集。
    本发明通过从气象部门获得的台风中心经纬度、最大风速、中心气压等信息,根据台风数据中前后两次时间间隔台风中心位置的坐标计算得到台风中心移动速度,进而求取台风最大风速半径,根据给定计算模型获得台风环流风速。并以输电线路及设备的设计风速作为判断风速。根据指数律经验模型计算不同电压等级架空线路所在高处的平均风速,并以此计算风速与判断风速进行对比,来评估线路的风险等级。根据判断风速确定台风影响带,考虑台风作用的时间累积效应,分别评估瞬时大风及持续大风状况下的线路、设备风险等级。将台风风速、经纬度与电网地理信息相结合,自动生成全面有效的预想故障集。
    最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换,而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

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    一种 基于 台风 模型 预想 故障 自动 生成 方法
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