PDF《湖南电网山火告警风险及故障时间间隔分布规律》

1 0] 基于北美电力可靠性委员会 ( N E R C) 公布的1

9 8 4―1

9 9

9 年427条停电事故数 据, 计算其Hurst指数为0.

6 左右,而1994―

1 9

9 7年H u r s t指数为 0. 5, 发现了停电事件时间间 隔累积概率分布呈现指数分布, 并由此得出停电事 件之间的联系来自于电网故障的自组织临界特性, 而不是来自于停电事件触发因素之间的关联.文献 [

1 3 ] 分析了1

9 8 4―1

9 9 8年和1

9 8 4―2

0 0 2年停电事 件的时间间隔, 认为其分布不满足指数分布, 而是呈 现明显偏离指数分布的胖尾特征, 并根据 S O C 系 统的动态特性在时间间隔方面必须呈现出指数分布 特征 的结论, 对计算电网大停电动态模型的 S O C 方法提出了质疑.文献[

8 ] 结合了 N E R C 公布数据 和政府停电事故报告得出的1

9 8 4―2

0 0 6年停电事 故的时间间隔分布满足非齐次泊松过程, 指出文献 [

1 3 ] 发现的电网停电事故引发因素之间不随机的根 源在于引入齐次泊松过程模型.

5 3

1 第4 2卷第1 0期2018年5月2 5日Vol.42N o .

1 0 M a y2 5,

2 0

1 8 D O I :

1 0.

7 5

0 0 / A E P S

2 0

1 7

0 9

2 0

0 2

0 国内研究人员发现电网故障的 停电规模―频率 等参数之间满足幂律特性[

1 4 G

1 9] , 证明了电网系统 是一个自组织临界系统.文献[

1 5 ] 证明了美国电网 大停电 事故的 负荷损失―停电概率 具有幂律关系, 探讨了大停电规模分布的分形、 分维特征, 并指 出电网系统结构存在自相似性, 认为大停电规模具 有可预测性.文献[

1 6 ] 基于复杂网络理论分析的中 国大区电网具有小世界网络特性和无标度特性.文献[

1 7 ] 基于协同原理提出了电力系统大停电预测模 型.文献[

1 9 ] 对配电网的停电事故进行了研究, 表 明了配电网故障在时间尺度上具有长程相关性, 得 出配电网故障具有自组织临界性特征的结论.文献[

1 9 ] 采用 重标极差(R/S) 分析方法和SWV 的Hurst指数分析方法, 揭示了广东电网停电事故的 时间间隔具有长程正相关性和自相似性的特点. 输电线路是电网的重要组成部分.由于输电线 路架设在野外, 运行环境复杂多变, 易受雷电[

2 0] 、 山火[

2 1 ] 、 冰灾[

3 ] 等灾害性天气影响而发生故障, 输电 线路故障是触发电网停电事故的主要因素[

2 2 ] .根 据美国颁布的白皮书中的数据显示, 美国8 7%的电 网大停电事故由气象灾害引发[

2 3] , 中国气象灾害引 发的输电线路故障占比也达到

6 0. 8% [

2 4] ,

2 0

1 3 年 湖南电网2

2 0k V 及以上电压等级输电线路山火跳 闸占总跳闸次数的3 6%.因此, 研究各气象灾害对 输电线路故障规律的影响尤为重要. 基于以上研究现状和结论, 本文拟解决以下问 题.

1 ) 山火作为典型的复杂系统[

2 5 G

2 6 ] , 其呈现自组 织临界性, 那么山火对输电线路形成的威胁是否具 有幂律特性.

2 ) 美国电网较大规模停电事件, 对较大规模停 电事件( 以下简称停电事件) 的定义为: 事件失控导 致电网丢失3

0 0 MW 及以上的负荷时间持续达1

5 m i n ;

在紧急状态下甩负荷超过1

0 0 MW;

超过5*

1 0

4 人次的用户中断供电超过1h以上.序列的时 间间隔满足指数分布, 即认为电网停电的触发原因 相互独立、 随机, 但未包含小规模输电线路 跳闸故 障, 输电线路故障的时间间隔呈现的规律需要研究.