气象环境下的输电线路故障时间分布与模拟策略

本文主要探讨了气象环境对输电线路故障时间和强迫停运时间的影响，以及如何通过对历史数据的分析和建模来提高电网运行的可靠性。首先，作者指出了气象因素，特别是自然灾害和气候条件，是导致架空输电线路非计划停运的重要原因，据统计，这类停运中大约84.36%是由气象灾害引起的。 在对输电线路累积作用的研究中，研究者们关注了环境温度、风速、风向和日照等气象条件对输电线路老化的影响，采用了威布尔分布来建立包括气象条件在内的老化失效模型。此外，动态增容运行风险评估中也涉及到了利用气候模型预测导线温度分布的方法，例如通过蒙特卡洛模拟。 针对气象环境的冲击作用，论文引用了多项研究，如对北京电网故障时间分布的分析，发现故障有明显的季节性特征，主要集中在夏季。河北电网的研究显示大风对设施的影响也有显著的单峰分布，而南方电网的研究则强调了雷电、暴雨和台风等特定天气与故障的同步关联性。 然而，尽管已有研究成果揭示了电网故障与气象灾害之间的关联，但仍缺乏精确的数学描述，特别是在故障率时间分布和强迫停运时间概率分布的建模上。本文提出了一种新的方法，即按多年历史同期故障率作为依据，计算出时变故障率，并通过傅里叶函数、高斯函数和威布尔函数拟合故障率逐月分布，以模拟输电线路的时间相关故障规律。这种方法同样被应用到气象相关强迫停运时间的概率分布模拟中。 通过算例分析，文章验证了这种新型故障率和停运时间分布模型的有效性，能够用于预测未来某一时间段的故障率，从而为电网规划、调度和设备维护提供科学依据，提升电力系统的运行可靠性。这篇论文填补了现有研究在输电线路故障时间分布特征及其气象影响模拟方面的空白，为电力行业的风险管理和决策提供了有力支持。