《大規模冰災影響下輸電系統風險評估與融冰策略的研究》是依託西安交通大學，由王秀麗擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：大規模冰災影響下輸電系統風險評估與融冰策略的研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王秀麗
- 依託單位：西安交通大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
大規模冰災事件給電網帶來巨大的運行風險與經濟損失(2008年超過1000億)。本項目以電網冰災事件可預測性與可防禦性為指導思想，旨在對冰災天氣下電網的適度安全性問題進行研究。首先建立氣象參數特徵變數的惡劣程度與元件停運風險之間的橋樑- - 元件停運風險模型。根據氣象預報信息，動態跟蹤元件停運風險水平，進而結合地理信息系統(界定元件物理暴露量)與設計標準(確定元件抗冰脆弱性)，實施整個電網的風險評估，動態識別電網中關鍵線路，並建立及時預警機制與重點防禦策略。依據風險評估的成本效益分析，確定電網防禦決策的工程投入與經濟代價。針對大規模倒塔、斷線問題，套用結構可靠性理論進行風險分析，採用非線性規劃理論制定最優融冰策略。.基於本項目的研究，在應對冰災事件時，根據氣象預報信息，運行人員能夠及時獲取電網風險測度與預警信息，採取標準化、程式化安全防禦措施，實時掌控電網風險水平，最大限度減少冰災負面影響。
結題摘要
電力系統的冰災事件會造成巨大的電網運行風險和經濟損失。本項目以控制電網的運行風險為目標，旨在為構建冰災天氣下輸電系統風險評估與線路融冰管理工具奠定理論基礎。 （1）項目對架空線路覆冰預測模型展開了研究，提出了氣象過程信息的概念，基於氣象過程信息和支撐向量機算法建立了覆冰回歸預測模型，通過算例分析發現：與傳統的預測模型相比，本項目提出的預測模型具有更高的覆冰預測精度。 （2）項目對覆冰架空線路故障機率模型展開了研究。在研究線路故障時考慮模倒塔斷線和冰閃跳閘這兩種主要的故障類型，最後以多失效競爭風險模型對線路綜合故障機率進行描述。該模型可以動態預測覆冰線路的時變強迫停運率，是進一步實施輸電系統風險評估的基礎。 （3）項目對輸電系統風險評估算法展開了研究。將擬蒙特卡洛方法套用於風險評估中，並提出系統元件的維度重要性概念，解決了該方法改進性隨問題維度增大而退化的現象，使得擬蒙特卡洛方法適用於系統維數相對較大的輸電系統。通過算例可知：與傳統蒙特卡洛方法相比，該方法在計算精度和計算效率上都具有一定優勢。 （4）項目對冰災天氣下輸電系統風險指標體系展開了研究。首先提出了供電失效指標，從系統運行層面和負荷點供電層面分別對停電機率、缺失電量、供電可用率等多個角度的風險進行量化。其次，提出了覆冰線路的全局靈敏度指標，對覆冰線路的重要程度進行量化。前者明確係統的風險薄弱環節，便於運行人員及時發布運行風險測度；後者量化不同覆冰線路對系統風險影響的重要程度，便於運行人員動態識別關鍵線路。 （5）項目對直流除冰最佳化策略展開了研究，從降低輸電系統在除冰周期中線路覆冰量和運行風險這兩個角度建立了直流除冰多目標最佳化決策數學模型。該模型可以幫助電力運行人員提前制定合理的除冰計畫。 基於本文的研究，電網的運行人員在應對冰災事件時能夠根據氣象預報信息快速有效的獲取電網的運行風險水平，從而採取科學的安全防禦措施，減小冰災事件的負面影響。
