1. 研究目的与意义
在电网运行环境下,输电线路的载荷能力,主要受电网运行条件的制约和其导线本身的热限制。
近年来,随着我国电网建设的推进,电网结构得以加强,加之柔性交流输电等技术的应用使电网载荷能力不断提升,载荷能力受热限制制约的线路越来越多。
由此,如何进一步发掘输电线路的热载荷能力逐渐受到电力工作者的关注。
2. 课题关键问题和重难点
相对于架空导线载流量的单点值预测方法,概率预测方法不仅能够提供预测时段导线载流量的均值,还可以给出未来导线载流量的分布区间及变化规律,为电力系统运行人员统筹多处关键载流量变化确定架空线路载流量提供更加丰富的参考信息,但目前载流量的概率预测研究仍集中在对架空导线载流量的逐时段概率预测上。
然而载流量概率预测方法研究的框架主要分为两种:其一是首先构建模型对微气象要素实施概率预测,再基于热平衡模型计算获得未来时刻载流量的概率预测结果,但是忽视了载流量的自相关性;其二是构建预测模型直接对未来时刻的载流量实施概率预测,这些研究通过调整预测模型的输入变量、采用更为先进的预测模型、考虑微气象要素之间的相关性或者考虑载流量的自相关性,在一定程度上改善了载流量的概率预测结果,但是忽视了微气象要素之间的相关性。
也就是说这些研究均未能在预测过程中综合考虑微气象要素之间的相关性和载流量的自相关性,所提出的载流量概率预测方法有待优化,载流量概率预测结果尚可改善。
3. 国内外研究现状(文献综述)
随着我国经济的高速发展,社会用电量和电力系统发电量不断攀升,输电线路载流能力面临挑战。
架空导线载流量是其热载荷能力的表征,与风速、风向、环境温度及日照强度等气象要素密切相关,故具有时变性和较强的波动性,难以被准确预测[1, 2]。
因此在研究输电元件电热耦合规律的基础上,研究输电线路载流量的预测方法[3, 4],有助于运行人员提前获悉架空导线载流量的变化信息,为安全高效地控制输电线路载流能力提供保障。
4. 研究方案
本课题拟依据架空导线周围微气象要素的历史数据计算得到载流量历史数据以及时段内最小载流量历史数据,基于地区实况气象建立模型,在对架空导线载流量自相关性以及载流量与历史微气象的互相关性进行分析的基础上,运用一种综合考虑微气象要素相关性和载流量自相关性的载流量概率预测方法,根据分析结果合理选择载流量预测输入与预测时域,以此来实现架空导线载流量的逐时段概率预测。
5. 工作计划
首先搜集大量参考文献进行阅读和研究,初步掌握架空输电线路载流量的基本知识,在一定时间内完成开题报告和文献翻译,并在审核后进行修改,最终完成定稿。
通过查阅资料,了解输电线路载流量计算原理,基于具体的输电线路,建立其可靠性模型,对其各个参数进行详细计算,得出其在多因素作用下的停运概率,通过具体算例来验证可靠性建模的合理性。
在研究输电元件电热耦合规律的基础上,依据架空导线周围微气象因素历史数据以及数据挖掘技术,研究输电线路载流量的预测方法。
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