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基于可拓层次分析法的500kV线路防雷改造策略研究

刘超智  
【摘要】:电力系统事故中雷电事故是占有比例最大和危害最严重的事故之一,预防输电线路雷电事故,提高电网供电的安全性和可靠性一直是电网安全与防雷研究的重要课题。随着电网的发展,对输电线路供电的可靠性提出了更高的要求,良好的防雷改造策略不仅有利于输电线路的安全可靠运行,而且需要满足防雷改造的技术经济性,为此本文就500kV线路防雷改造策略进行了深入研究。论文分析了 500kV输电线路的特点、防雷特征、电气几何模型采用击距曲线交点的水平投影来计算雷击跳闸率存在的问题,通过修正避雷线、输电导线和大地击距曲线的交点坐标来改进电气几何模型的绕击跳闸率计算。应用改进前后的模型,对比分析了输电线路在不同杆塔高度、地面倾角、保护角和弧垂下的绕击耐雷性能。在此基础上,根据防雷改造措施的基本原理,建立了降低接地电阻、架设耦合地线等防雷改造措施的效果模型。针对500kV线路防雷改造措施评估结果受人为因素的影响较大,引入可拓学基本理论、可拓区间数和可拓区间数矩阵来处理人为因素的影响,针对可拓层次分析法未考虑因子的性质,提出了一种先采用拟优一致矩阵确定定量因子大致等级,然后采用线性插值的方法确定其准确值的改进可拓层次分析法。建立了以改造效果、改造费用、施工(难易程度)、维护(难易程度)和对系统的影响五个指标的防雷改造措施评估指标体系,构建了防雷改造策略层次结构,应用该策略分别对山区和平原线路进行了实例分析,得到了山区和平原线路综合效益最佳的防雷改造措施和策略。论文通过修正避雷线、输电导线和大地击距曲线的交点来改进电气几何模型的绕击跳闸率计算,其适用范围更广,计算结果更准确,为防雷改造措施的防雷效果提供了更好的计算方法;建立的防雷改造措施模型和评估策略为500kV线路防雷提供了理论依据,对评估500kV输电线路防雷改造的综合效益提供了技术方法。


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