[发明专利]基于多参数风荷载的输电线路强风跳闸风险评估方法

权利要求书

1.基于多参数风荷载的输电线路强风跳闸风险评估方法，其特征在于：根据历史气象数据、输电线路地理信息以及强风跳闸故障数据，建立风荷载多参数评估标准，分析输电线路在强风环境下的跳闸风险，包括以下步骤：

步骤1：分析气象部门县级观测站日值数据，包括平均风速V_a与最大风速V_m，建立空间插值函数V＝F(X，Y)，其中V为待求点的风速估计值，(X，Y)为待求点地理坐标，F函数为空间插值函数；

步骤2：将输电线路杆塔坐标代入空间插值函数，获取线路沿线风力参数，分别计算杆塔、导线与地线以及绝缘子串风荷载三参数；为考虑风力持续作用的影响，通过建立单元档距各元件的三参数风荷载分析计算所述杆塔、导线与地线以及绝缘子串的风荷载三参数：

绝缘子串：(W_Ia、W_Im、S_I),

导线与地线：(W_Xa、W_Xm、S_X),

杆塔：(W_Sa、W_Sm、S_S),

其中(W_Sa、W_Xa、W_Ia)为输电线路各单元档距中杆塔、导线与地线以及绝缘子的平均风荷载日值数据，(W_Sm、W_Xm、W_Im)为最大风荷载日值数据，(S_S、S_X、S_I)为根据各元件的平均风荷载日值数据,(W_Sa、W_Xa、W_Ia)通过建立一周风荷载折线图，在假设一周风荷载方向相同的前提下，计算得到的一周风荷载折线图面积，以此表征风力持续作用；

步骤3：根据历史气象数据以及输电线路故障信息，建立基于风荷载三参数的五档评估表；基于风荷载三参数的五档评估表中各档风荷载内，对输电线路元件失效概率进行评估，假设出现n个故障，各元件的故障数分别为n_I、n_S、n_X，且n_I+n_S+n_X＝n，那么各元件在各风荷载档位范围内的失效概率按如下公式计算，公式如下：

绝缘子串：

导线与地线：

杆塔：

其中，j为对应的风荷载档位，j＝1，2，3，4，5；为绝缘子在第j档风荷载下的故障数；为导线与地线在第j档风荷载下的故障数；为杆塔在第j档风荷载下的故障数；N为考察的历史数据总天数；

步骤4：根据气象预报数据与过去一周气象数据，进行空间插值分析，获取线路沿线风力参数，建立各元件风荷载预估值，与风荷载三参数的五档评值进行比对，最终确定线路在强风条件下的跳闸风险。

2.根据权利要求1所述的基于多参数风荷载的输电线路强风跳闸风险评估方法，其特征在于：所述空间插值函数V＝F(X，Y)通过如下函数表达式进行分析：

V＝LOG(X，Y)+LIN(X，Y)，其中，

LIN(X，Y)＝a+bX+cY，

表达式中，m为参与插值的气象观测站点的数目，d_i为待求点到第i个气象观测点的空间距离，a+bX+cY为局部趋势模块，X，Y为待求点的位置坐标,A_i、a、b和c为方程系数。

3.根据权利要求1所述的基于多参数风荷载的输电线路强风跳闸风险评估方法，其特征在于：根据气象预报数据与过去一周气象数据，进行空间插值分析，获取线路沿线风力参数，建立各元件风荷载预估值如下：

绝缘子串：

导线与地线：

杆塔：

其中：下标j为输电线路中第j个单元段，1≤j≤M。

4.根据权利要求1所述的基于多参数风荷载的输电线路强风跳闸风险评估方法，其特征在于：通过风荷载三参数的五档评值进行比对，确定各元件三参数失效概率最终通过比较三个失效概率的最大值来表征线路在强风条件下的跳闸风险，即