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架空输电线路作为电网的关键元件,其安全、可靠运行对电网有重要作用。因此,一直以来对输电线路行为的观测,以及相应的维护、检修工作都得到了高度重视。目前,为节省人力、物力,输电线路的监测手段日益丰富,出现了诸多评估方法。然而,直接对输电线路行为的监测,固然有一定效果,但在有效把握输电线路行为和渐进变化规律上还是有一定难度,并且耗费也大。其实,电网SCADA系统、PMU等信息已相当完备,在监控电网的运行性能中发挥了巨大作用。由此,这些信息能否作为输电线路性能评判的依据呢?这就是本文试图探索和研究的问题。在分析输电线路结构与运行性能间关系的基础上,由广义伏安特性演绎反映输电线路结构与运行量间的表达,给出评判指标,实现输电线路性能的渐进性评判。可见,本研究具有重要意义。
首先,本文给出输电线路结构和运行性能的定义,分析二者的影响因素及关联关系。建立三相输电线路物理模型,在导纳方程的基础上,分析各结构参量的影响因素,给出相应的定性或定量表达,论证输电线路结构性能的显现形式是阻抗和导纳,对显现输电线路运行本质状况的结构性能评判起决定性作用。由此,以广义伏安特性为基础,论证输电线路结构性能和运行性能间的关联关系,为结构性能评判提供基础。
其次,从输电线路结构性能与运行性能的关联关系入手,依据广义伏安特性及其演绎,提取用SCADA信息(电气量测)表达的输电线路(结构)性能评判指标,根据主导因素分类,解析性能指标与电气量测间的关系,剖析各指标间的牵制规律,为基于电气量测评判输电线路性能提供理论支持。
最后,在实时环境下,根据变动的、过程化复现的SCADA信息,基于随机过程理论,实时分析性能指标的数字特征规律。以输电线路结构性能平稳、渐进变化为基本依据,综合考虑性能指标变化趋势和相互间的牵制规律,建立性能评判准则,给出性能评判的基本构架。以山东某地区电网输电线路为例,验证评判方法的可行性。
总体研究表明,通过对丰富的SCADA信息进行有效挖掘,可以实现输电线路结构性能与运行性能间的因果规律分析,以渐进的方式予以发现或识别输电线路运行状况的变化趋势,为输电线路性能评判提供新思路,同时为状态检修提供信息,这是一个有益的探索性研究。