极端高温与森林火灾联合作用条件下电网停运概率预测方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电网停运概率预测方法。
【背景技术】
[0002] 1、目前研宄仅停留在输电线路在正常情况下热平衡方程计算求解上，但在自然灾 害条件下，上述方法不再适用。需要一种新的方法计算极端天气条件下导线温度等参数，进 而算出线路故障概率。
[0003] 2、目前仅有全年电网故障概率统计值，尚无极端高温（>30°C )与森林火灾联合作 用条件下电网停运概率计算方法。而停运概率估计对于电网自然灾害预警是十分必要的， 可以重点防范容易停电的线路。
[0004] 研宄发现，极端高温天气通过影响输电线路温度而影响故障概率；森林火灾发生 后往往伴随着局部高温，这对输电线路的影响是小规模、强烈的。森林火灾通过改变输电线 周围绝缘情况而导致击穿短路。
【发明内容】
[0005] 本发明是解决现有方法因不能计算极端天气条件下导线温度等参数而导致不能 算出线路故障概率的问题，而提供极端高温与森林火灾联合作用条件下电网停运概率计算 方法。
[0006] 极端高温与森林火灾联合作用条件下电网停运概率预测方法，它按以下步骤实 现：
[0007] -、计算绝缘击穿引起的导线短路故障概率P (electicbreakdown|fire);
[0008] 二、计算由极端高温与森林火灾联合作用条件下导致的导线高温引起的故障概率 P (HighTemp | fire) XP (fault | HighTemp)；
[0009] 三、计算极端高温与森林火灾联合作用条件下电网停运概率
[0010] Pc= P (electricbreakdown|fire) +P (HighTemp|fire) XP (fault|HighTemp)
[0011] 式中P。表示电网停运概率；
[0012] P(electicbreakdown|fire)表示绝缘击穿引起的导线短路故障概率；
[0013] P(HighTemp|fire)表示森林火灾条件下导致的导线高温引起的故障概率；
[0014] P(fault |HighTemp)表示极端高温条件下导致的导线高温引起的故障概率。
[0015] 发明效果：
[0016] 本发明针对目前电网调度部门的需要：
[0017] 首先，给出了在极端高温与森林火灾联合作用下输电线路温度计算办法，再求出 输电线路故障率。
[0018] 其次，基于上述结果，结合绝缘击穿相关研宄结果，给出极端高温与森林火灾联合 作用下输电线路停运故障概率计算方法。
[0019] 本发明给出森林火灾发生后绝缘击穿、线路温升综合作用带来的线路故障概率计 算方法。该方法适用于输电线路经过林区等森林火灾易发区域，森林火灾爆发时段内，输电 线路故障计算办法；仅有森林火灾作用或者仅有极端高温作用，是本发明的特殊情况。超出 该时段或者该特定区域，本发明的方法不再适用。
[0020] 本发明电网停运概率用全概率公式计算，为以下概率之和：
[0021] 1)绝缘击穿引起的短路故障概率。
[0022] 2)由森林火灾与极端高温天气热传递，导致的线路高温引起的故障概率。
[0023] 森林火灾的发生具有非常大的不确定性，现在的遥感技术、传感器检测技术对大 规模森林火灾的检测预警能力有较好的效果。本发明在此基础之上，即森林火灾发生后能 及时检测出，而不着眼于森林火灾的预测上。同时，高温等气象信息在天气预报中已经较为 成熟的发展，直接使用天气预报结果。
[0024] 首先，本专利考虑了极端高温与森林火灾联合作用后，输电线路温度计算办法。具 体地，计及森林火灾辐射、负荷电流、日照因素、对流散热、辐射散热等因素后，求解出了一 天中输电线路温度变化曲线。其次，由输电线路温度折算出线路因为温度超过设计值而发 生物理故障概率。第三，由导线处的局部高温，发生绝缘击穿而短路故障的概率，即计算出 相间短路或相地短路故障概率。最后，计及物理故障概率与击穿故障概率后，求得高温与森 林火灾综合作用下，输电线路故障概率。
【附图说明】
[0025] 图1是【具体实施方式】四中的着火树木对导线辐射示意图；
[0026] 图2是【具体实施方式】一中预测森林火灾条件下架空线路停运概率流程图；
[0027] 图3是实施例中森林火灾与正常条件下导线温度对比图；
[0028] 图4是实施例中反映了在不同烟浓度条件下，该导线对地放电概率与温度的关 系；
[0029] 图5是实施例中不同温度条件下相地放电概率与烟浓度之间的关系；
[0030] 图6是实施例中烟浓度、温度与导线相地放电概率三维关系；
[0031] 图7是实施例中反映了在不同烟浓度条件下，该导线对相邻导线放电概率与温度 的关系；
[0032] 图8是实施例中不同温度条件下相间放电概率与烟浓度之间的关系；
[0033] 图9是实施例中烟浓度、温度与导线相间放电概率三维关系。
【具体实施方式】
[0034]
【具体实施方式】一：本实施方式的极端高温与森林火灾联合作用条件下电网停运概 率预测方法，它按以下步骤实现：
[0035] -、计算绝缘击穿引起的导线短路故障概率P(electicbreakdown|fire);
[0036] 二、计算由极端高温与森林火灾联合作用条件下导致的导线高温引起的故障概率 P (HighTemp | fire) XP (fault | HighTemp)；
[0037] 三、计算极端高温与森林火灾联合作用条件下电网停运概率
[0038] Pc= P (electricbreakdown | fire) +P (HighTemp | fire) XP (fault | HighTemp)
[0039] 式中P。表示电网停运概率；
[0040] P(electicbreakdown|fire)表示绝缘击穿引起的导线短路故障概率；
[0041] P(HighTemp | fire)表示森林火灾条件下导致的导线高温引起的故障概率；
[0042] P (fault |HighTemp)表示极端高温条件下导致的导线高温引起的故障概率。
[0043] 如图2所示，所述步骤二中P (electicbreakdown | fire)具体计算步骤为：
[0044] 架空线路的导线对地以及导线对导线的空气间隙距离都较大，电场分布属于不均 匀电场，在标准参考大气条件下，空气间隙的工频击穿电压为U°，该电压很高，在现有电压 等级下不会发生击穿，然而当发生森林火灾时，空气温度急剧变化，受此影响，大气条件如 密度、湿度均会发生