输电线路微气象跳闸预警及成因量化分析.pdf

华南理工大学学报(自然科学版)

第５０卷第２期ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＶｏｌ５０Ｎｏ２

２０２２年２月(ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ)Ｆｅｂｒｕａｒｙ２０２２

ｄｏｉ:１０１２１４１/ｊｉｓｓｎ１０００￣５６５Ｘ２１０１９８

输电线路微气象跳闸预警及成因量化分析

１１†１１２２

欧阳森陈义森杨墨缘张真苏浩辉王奇

(１.华南理工大学电力学院ꎬ广东广州５１０６４０ꎻ２.中国南方电网超高压输电公司检修试验中心ꎬ广东广州５１０７００)

摘要:为充分挖掘微气象与线路跳闸的关联规律ꎬ文中提出一种输电线路微气象跳闸

预警及成因量化分析方法ꎮ以微气象历史数据为基础ꎬ在跳闸前基于轻梯度提升机

(ＬｉｇｈｔＧＢＭ)构建微气象与输电线路跳闸概率预测模型ꎬ从线路层面为ＬｉｇｈｔＧＢＭ损失

函数中的失稳样本赋予更高的权重以应对数据集不平衡的问题ꎬ并添加线路抵御能力差

异惩罚项以削减对薄弱线路的学习ꎻ在跳闸后基于Ｓｉｇｍｏｉｄ云模型量化微气象对跳闸事

件的置信度ꎬ并从区段层面构造微气象耦合系数实现跳闸成因的量化分析ꎮ文中方法可

在给定微气象条件下对跳闸事件进行实时预警ꎬ并进一步量化各个微气象对引发跳闸事

件的贡献程度ꎬ为检修维护工作提供决策支持ꎮ

关键词:微气象ꎻ输电线路ꎻ跳闸预警ꎻ置信度ꎻ成因分析

中图分类号:ＴＭ７１１文章编号:１０００￣５６５Ｘ(２０２２)０２￣０１０２￣０９

统计表明ꎬ输电线路跳闸事件与气象灾害具有免存在一定的局限性ꎬ且往往仅能针对一个微气象

较强的关联性ꎬ局部微气象条件(如雷电、山火、条件进行建模ꎬ对全天候多类型微气象与输电线路

台风、冰雪等)已成为诱发输电线路跳闸的重要[４]

跳闸关系的探索无能为力ꎮ其二是基于经验总

[１]

因素ꎮ近年来ꎬ沿输电线路分布安装的微气象结或历史数据ꎬ采用数据挖掘算法研究输电线路跳

监测装置采集了海量微气象信息ꎬ数据质量高ꎬ为闸与微气象的内在联系ꎬ该方法可同时利用多个微

精细化感知微气象条件和发展趋势提供了数据支气象信息ꎮ文献[５]指出ꎬ当数据集具备统计意

[２]

撑ꎮ目前研究多专注于利用微气象信息进行跳义时ꎬ就需要并可以采用大数据挖掘的手段来处理

闸前预测ꎬ未将其纳入跳闸成因的分析中ꎬ对跳闸问题ꎮ在这方面ꎬ文献[６]根据历史微气象数据

事件的成因往往通过现场调查和事后分析得出ꎬ制建立了基于ＢＰ神经网络的线路舞动概率预测模

约了输电线路安排状态检修和预测性维护的智能化型ꎻ文献[７]依托多源微气象数据提出了基于深

[３]

水平ꎮ度降噪自编码的电网气象防灾方法ꎬ并针对跳闸数

目前ꎬ利用微气象信息对输电线路进行跳闸预据少于正常数据的特点ꎬ采用少数样本合成技术生

警的研究主要从两方面开展ꎮ其一是基于输电线路成新