電網氣象關聯(lián)風險分析方法及應用

目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 背景與意義 1
1.2 氣象對電網的影響 3
1.2.1 氣象對發(fā)電部分的影響 4
1.2.2 氣象對輸電部分的影響 6
1.2.3 氣象對電力負荷的影響 10
1.3 輸電線路故障失效模型研究現狀 10
1.3.1 統(tǒng)計分析現狀 11
1.3.2 模擬分析現狀 12
1.3.3 預測評估現狀 13
1.4 氣象對風光新能源并網的影響現狀 14
1.4.1 風速及日照強度模型研究現狀 14
1.4.2 新能源并網系統(tǒng)風險研究現狀 16
1.5 惡劣天氣下線路運行風險及安全校核研究現狀 18
1.6 考慮氣象條件的電網運行檢修決策研究現狀 19
1.7 本書后續(xù)章節(jié)安排 20
第2章 氣象相關的輸電線路故障統(tǒng)計模型與模擬方法 23
2.1 引言 23
2.2 氣象所致輸電線路故障時間特征分析 23
2.3 時間及氣象相關的輸電線路故障統(tǒng)計模型 28
2.3.1 各類氣象條件下的故障統(tǒng)計模型 29
2.3.2 歷史同期時間尺度的故障統(tǒng)計模型 30
2.4 氣象敏感類輸電線路時變故障率模擬 30
2.4.1 輸電線路時變故障率分布函數假設 30
2.4.2 具有多峰周期特性的時變故障率函數擬合 31
2.4.3 具有單峰周期特性的時變故障率函數擬合 32
2.5 氣象相關的輸電線路強迫停運時間分布特征模擬 34
2.5.1 描述強迫停運時間的常用概率分布函數 35
2.5.2 氣象相關的線路強迫停運時間概率分布擬合 35
2.6 本章小結 37
第3章 氣象相關的輸電線路失效差異評價 38
3.1 引言 38
3.2 輸電線路氣象風險表征 39
3.2.1 現有分天氣狀態(tài)的線路故障率模型 39
3.2.2 基于時空差異的線路氣象風險表征 40
3.3 氣象所致輸電線路故障時空特征分析 41
3.3.1 輸電線路故障的地域特征 41
3.3.2 輸電線路故障的時間特征 43
3.4 實例分析 45
3.4.1 算例1：輸電線路故障區(qū)域特征差異 46
3.4.2 算例2：輸電線路故障時間特性差異 48
3.5 本章小結 49
第4章 多氣象因素組合的輸電線路風險分析方法 51
4.1 引言 51
4.2 計及不同氣象因素及其等級的輸電線路故障率模型 51
4.3 多氣象因素的線路故障風險灰色模糊綜合評判模型 53
4.3.1 建立綜合評判模型的基本思路 53
4.3.2 表示評判結果等級的評判集的建立 54
4.3.3 灰色模糊評判矩陣的建立 54
4.3.4 灰色模糊綜合評判 56
4.3.5 評判結果的處理 57
4.4 算例分析 57
4.5 本章小結 59
第5章 計及氣象敏感類線路時變故障率的電網風險評估 60
5.1 引言 60
5.2 計及時間及氣象因素的電網風險指標 61
5.2.1 常用的電網充裕性指標 61
5.2.2 不同時間尺度下的風險指標 62
5.2.3 不同氣象因素下的風險指標 63
5.3 時空環(huán)境相依的電網風險評估流程 64
5.4 算例分析 66
5.4.1 算例1：計及不同氣象因素的電網風險 66
5.4.2 算例2：基于線路時變故障率的電網風險 71
5.5 本章小結 73
第6章 計及風速時間周期特征的風電并網系統(tǒng)風險評估 75
6.1 引言 75
6.2 風速的時間周期特征模型 76
6.2.1 風速特征分析 76
6.2.2 風速的時間周期特征建模 77
6.2.3 風速時間周期模型的檢驗 81
6.3 計及風速時間周期特征的風電場出力模型 85
6.4 風電并網系統(tǒng)風險評估方法 85
6.4.1 評估指標 86
6.4.2 評估流程 86
6.5 算例分析 88
6.5.1 算例改造 89
6.5.2 結果及分析 89
6.6 本章小結 94
第7章 輸電線路輸送能力在線評估及安全校核 95
7.1 引言 95
7.2 輸電線路載流能力和溫度計算方法 96
7.2.1 導線熱平衡方程 96
7.2.2 導線載流量計算方法 98
7.2.3 導線溫升計算方法 100
7.3 基于數值天氣預報的輸送容量估計 101
7.3.1 輸電線路動態(tài)載流能力預測 102
7.3.2 輸電線路載流安全裕度評估 103
7.4 N.1準則下的輸電斷面在線安全校核 104
7.4.1 N.1方式下輸電斷面安全校核思路 104
7.4.2 N.1方式下導線溫升越限時間預警 105
7.4.3 輸電斷面N.1在線安全校核流程 107
7.5 算例分析 109
7.6 本章小結 114
第8章 大風環(huán)境下輸電線路電氣絕緣距離安全校核 115
8.1 引言 115
8.2 風偏放電機理與導線風偏角計算模型 116
8.2.1 風偏放電機理分析 116
8.2.2 風偏角計算模型117
8.3 風偏狀態(tài)下線路至塔身的最小間隙距離 119
8.3.1 導線-直線塔最小空氣間隙的計算 120
8.3.2 跳線-耐張塔最小空氣間隙的計算 123
8.3.3 多回路輸電塔最小間隙的計算 129
8.4 帶電部分與桿塔構件的允許最小間隙 129
8.5 計及降雨的允許最小間隙修正 129
8.6 算例分析 131
8.7 本章小結 135
第9章 計及氣象因素影響的電網設備檢修決策 136
9.1 引言 136
9.2 氣象條件對檢修的影響 137
9.3 短期檢修計劃優(yōu)化模型 138
9.3.1 優(yōu)化指標 138
9.3.2 優(yōu)化目標函數 140
9.3.3 約束條件 140
9.4 檢修計劃優(yōu)化模型的求解 141
9.5 算例分析 143
9.6 本章小結 146
第10章 總結與研究展望 147
參考文獻 149