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基于台风场景模拟的配电网架空线路薄弱环节辨识方法
汇报人：
2024-01-28
引言
台风场景模拟
配电网架空线路薄弱环节辨识方法
案例分析与应用
结论与展望
contents
目
录
引言
01
台风等极端天气对配电网架空线路造成严重威胁，导致大面积停电和经济损失。
薄弱环节辨识对于提高配电网架空线路的抗灾能力和保障供电安全具有重要意义。
基于台风场景模拟的辨识方法能够更真实地反映实际情况，为配电网架空线路的规划和改造提供科学依据。
随着计算机技术和数值模拟技术的发展，基于复杂场景模拟的辨识方法逐渐成为研究热点。
未来发展趋势将更加注重多源数据融合、智能算法应用以及跨领域合作等方面。
国内外在配电网架空线路薄弱环节辨识方面已有一定研究基础，但大多局限于静态分析或简单场景模拟。
建立台风场景模型，模拟不同台风参数对配电网架空线路的影响；提出基于模拟结果的薄弱环节辨识方法；通过实例验证方法的有效性。
揭示台风场景下配电网架空线路的薄弱环节；为配电网架空线路的抗灾能力提升提供理论支持和技术指导；推动相关领域的研究和应用发展。
研究目标
研究内容
台风场景模拟
02
分析台风的风速分布、风压变化，及其对配电网架空线路的影响。
风速与风压
风向变化
降水与潮汐
研究台风过程中风向的变化规律，及其对线路风偏、舞动等的影响。
考虑台风带来的强降雨和风暴潮等，分析其对配电网设施的水淹、冲刷等风险。
03
02
01
收集历史台风数据，包括路径、强度、影响范围等，为场景构建提供基础。
历史台风数据收集
利用气象数值模拟软件，模拟台风的形成、发展和消亡过程。
数值模拟技术
基于历史数据和数值模拟结果，还原并重构特定台风场景，包括风速、风向、气压等气象要素。
场景还原与重构
线路舞动与风偏
杆塔倾斜与倒塌
绝缘子串与金具损坏
树木与异物触碰
台风强风可能导致线路舞动、风偏过大，进而引发相间短路、对地放电等故障。
台风可能导致绝缘子串和金具损坏，影响线路的安全运行。
强风、暴雨和地质条件变化可能导致杆塔倾斜、倒塌，造成线路中断。
台风刮倒的树木、飞散的异物等可能触碰线路，引发短路、接地等故障。
配电网架空线路薄弱环节辨识方法
03
定义：架空线路中的薄弱环节指的是在台风等极端天气条件下，容易出现故障或损坏的部分，这些部分可能由于设计、材料、老化等原因而具有较低的抵御能力。
分类：薄弱环节可分为以下几类
杆塔基础松动或损坏
导地线断股或磨损严重
绝缘子老化或破损
金具锈蚀或断裂
拉线松弛或断裂
收集过去台风天气下架空线路故障的历史数据，包括故障位置、类型、时间等信息。
数据收集
对历史数据进行统计分析，找出故障发生的规律和特点，如某些特定位置的杆塔或导线容易发生故障。
数据分析
根据历史数据分析结果，建立基于历史数据的薄弱环节辨识模型，对架空线路进行薄弱环节评估。
辨识方法
利用先进的传感器和监测设备，实时监测架空线路的状态，包括导线张力、绝缘子泄漏电流、杆塔倾斜度等参数。
实时监测数据
对实时监测数据进行处理和分析，提取出反映架空线路状态的特征量。
数据处理与分析
基于实时监测数据和特征量，采用机器学习、深度学习等算法建立薄弱环节辨识模型，实现架空线路薄弱环节的实时辨识。
辨识方法
案例分析与应用
04
案例背景
某沿海城市配电网架空线路在台风天气下频繁发生故障，严重影响供电可靠性和电网安全。
数据来源
收集该地区历史台风数据、配电网架空线路设计参数、运行数据等。
场景构建
基于历史台风数据和配电网架空线路实际情况，构建台风场景模拟模型。
03
故障原因分析
针对辨识出的薄弱环节，进一步分析其故障原因，如设计标准不足、设备老化、施工质量问题等。
01
薄弱环节类型
通过模拟分析，发现配电网架空线路的薄弱环节主要包括杆塔、导线、绝缘子等。
02
薄弱环节分布
统计结果显示，薄弱环节主要分布在沿海地区的某些特定段落，如风口、河流穿越等区域。
改进措施
01
根据薄弱环节辨识结果，制定相应的改进措施，如加固杆塔、更换高强度导线、提高绝缘子性能等。
实施过程
02
按照改进措施的要求，组织施工队伍进行现场实施，确保改造工程的质量和进度。
效果评估
03
在改进措施实施后，再次进行台风场景模拟分析，对比改造前后的配电网架空线路性能。结果显示，改造后的线路在台风天气下的故障率明显降低，供电可靠性和电网安全得到显著提升。
结论与展望
05
通过建立台风场景模型，模拟台风对配电网架空线路的影响，可以准确地评估线路的抗风能力和薄弱环节。
采用基于机器学习的算法对模拟数据进行处理和分析，能够快速准确地定位配电网架空线路的薄弱环节，为后续的加固和改造提供决策支持。
基于台风场景模拟的配电网架空线路薄弱环节辨识方法能够有效地识别出配电网架空线路在台风天气下的薄
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