電網(wǎng)氣象關(guān)聯(lián)風(fēng)險(xiǎn)分析方法及應(yīng)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(wǎng)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(fù)荷的影響 10
1.3 輸電線路故障失效模型研究現(xiàn)狀 10
1.3.1 統(tǒng)計(jì)分析現(xiàn)狀 11
1.3.2 模擬分析現(xiàn)狀 12
1.3.3 預(yù)測評估現(xiàn)狀 13
1.4 氣象對風(fēng)光新能源并網(wǎng)的影響現(xiàn)狀 14
1.4.1 風(fēng)速及日照強(qiáng)度模型研究現(xiàn)狀 14
1.4.2 新能源并網(wǎng)系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)研究現(xiàn)狀 16
1.5 惡劣天氣下線路運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)及安全校核研究現(xiàn)狀 18
1.6 考慮氣象條件的電網(wǎng)運(yùn)行檢修決策研究現(xiàn)狀 19
1.7 本書后續(xù)章節(jié)安排 20
第2章 氣象相關(guān)的輸電線路故障統(tǒng)計(jì)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(shí)間特征分析 23
2.3 時(shí)間及氣象相關(guān)的輸電線路故障統(tǒng)計(jì)模型 28
2.3.1 各類氣象條件下的故障統(tǒng)計(jì)模型 29
2.3.2 歷史同期時(shí)間尺度的故障統(tǒng)計(jì)模型 30
2.4 氣象敏感類輸電線路時(shí)變故障率模擬 30
2.4.1 輸電線路時(shí)變故障率分布函數(shù)假設(shè) 30
2.4.2 具有多峰周期特性的時(shí)變故障率函數(shù)擬合 31
2.4.3 具有單峰周期特性的時(shí)變故障率函數(shù)擬合 32
2.5 氣象相關(guān)的輸電線路強(qiáng)迫停運(yùn)時(shí)間分布特征模擬 34
2.5.1 描述強(qiáng)迫停運(yùn)時(shí)間的常用概率分布函數(shù) 35
2.5.2 氣象相關(guān)的線路強(qiáng)迫停運(yùn)時(shí)間概率分布擬合 35
2.6 本章小結(jié) 37
第3章 氣象相關(guān)的輸電線路失效差異評價(jià) 38
3.1 引言 38
3.2 輸電線路氣象風(fēng)險(xiǎn)表征 39
3.2.1 現(xiàn)有分天氣狀態(tài)的線路故障率模型 39
3.2.2 基于時(shí)空差異的線路氣象風(fēng)險(xiǎn)表征 40
3.3 氣象所致輸電線路故障時(shí)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(shí)間特征 43
3.4 實(shí)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(shí)間特性差異 48
3.5 本章小結(jié) 49
第4章 多氣象因素組合的輸電線路風(fēng)險(xiǎn)分析方法 51
4.1 引言 51
4.2 計(jì)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(fēng)險(xiǎn)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(jié)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(jié)果的處理 57
4.4 算例分析 57
4.5 本章小結(jié) 59
第5章 計(jì)及氣象敏感類線路時(shí)變故障率的電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評估 60
5.1 引言 60
5.2 計(jì)及時(shí)間及氣象因素的電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo) 61
5.2.1 常用的電網(wǎng)充裕性指標(biāo) 61
5.2.2 不同時(shí)間尺度下的風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo) 62
5.2.3 不同氣象因素下的風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo) 63
5.3 時(shí)空環(huán)境相依的電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評估流程 64
5.4 算例分析 66
5.4.1 算例1：計(jì)及不同氣象因素的電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn) 66
5.4.2 算例2：基于線路時(shí)變故障率的電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn) 71
5.5 本章小結(jié) 73
第6章 計(jì)及風(fēng)速時(shí)間周期特征的風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評估 75
6.1 引言 75
6.2 風(fēng)速的時(shí)間周期特征模型 76
6.2.1 風(fēng)速特征分析 76
6.2.2 風(fēng)速的時(shí)間周期特征建模 77
6.2.3 風(fēng)速時(shí)間周期模型的檢驗(yàn) 81
6.3 計(jì)及風(fēng)速時(shí)間周期特征的風(fēng)電場出力模型 85
6.4 風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評估方法 85
6.4.1 評估指標(biāo) 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(jié)果及分析 89
6.6 本章小結(jié) 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(jì)算方法 96
7.2.1 導(dǎo)線熱平衡方程 96
7.2.2 導(dǎo)線載流量計(jì)算方法 98
7.2.3 導(dǎo)線溫升計(jì)算方法 100
7.3 基于數(shù)值天氣預(yù)報(bào)的輸送容量估計(jì) 101
7.3.1 輸電線路動(dòng)態(tài)載流能力預(yù)測 102
7.3.2 輸電線路載流安全裕度評估 103
7.4 N.1準(zhǔn)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(dǎo)線溫升越限時(shí)間預(yù)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(jié) 114
第8章 大風(fēng)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(fēng)偏放電機(jī)理與導(dǎo)線風(fēng)偏角計(jì)算模型 116
8.2.1 風(fēng)偏放電機(jī)理分析 116
8.2.2 風(fēng)偏角計(jì)算模型117
8.3 風(fēng)偏狀態(tài)下線路至塔身的最小間隙距離 119
8.3.1 導(dǎo)線-直線塔最小空氣間隙的計(jì)算 120
8.3.2 跳線-耐張塔最小空氣間隙的計(jì)算 123
8.3.3 多回路輸電塔最小間隙的計(jì)算 129
8.4 帶電部分與桿塔構(gòu)件的允許最小間隙 129
8.5 計(jì)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(jié) 135
第9章 計(jì)及氣象因素影響的電網(wǎng)設(shè)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(jì)劃優(yōu)化模型 138
9.3.1 優(yōu)化指標(biāo) 138
9.3.2 優(yōu)化目標(biāo)函數(shù) 140
9.3.3 約束條件 140
9.4 檢修計(jì)劃優(yōu)化模型的求解 141
9.5 算例分析 143
9.6 本章小結(jié) 146
第10章 總結(jié)與研究展望 147
參考文獻(xiàn) 149