架空输电线路冰冻灾害风险评估系统分析及应用-analysis and application of risk assessment system of overhead transmission line freezing disaster.docxVIP

Research and Application of Freezing-hazard Event and Risk Assessment System for Overhead Transmission LinebyYANG Hongzhao B.E.(Hunan Normal University)2006A thesis submitted in partial satisfaction of the requirements for the degree ofUnRegisteredMaster of Engineering inSoftware Engineering in theGraduate School ofHunan UniversitySupervisorAssociate Professor CAO Erbao Senior Logistics Manager CAO Wei October, 2012UnRegistered湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取 得 的 研 究 成 果 。 除 了 文 中 特 别 加 以 标 注 引 用 的 内 容 外 ， 本 论 文 不 包 含 任 何 其 他 个 人 或 集 体 已 经 发 表 或 撰 写 的 成 果 作 品 。 对 本 文 的 研 究 做 出 重 要 贡 献 的 个 人 和 集 体 ， 均 已 在 文 中 以 明 确 方 式 标 明 。 本 人 完 全 意 识 到 本 声 明 的 法 律后果由本人承担。UnRegistered作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学 校 保 留 并 向 国 家 有 关 部 门 或 机 构 送 交 论 文 的 复 印 件 和 电 子 版 ， 允 许 论 文 被 查 阅 和 借 阅 。 本 人 授 权 湖 南 大 学 可 以 将 本 学 位 论 文 的 全 部 或 部 分 内 容 编 入 有 关 数 据 库 进 行 检 索 ， 可 以 采 用 影 印 、 缩 印 或 扫 描 等 复 制 手 段 保 存 和 汇 编 本学位论文。本学位论文属于1、必威体育官网网址□，在______年解密后适用本授权书。2、不必威体育官网网址□。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日I摘要随着全球气候的变暖和电网的不断扩建，冰冻灾害对架空输电线路造成的灾 害性破坏时有发生。冰冻灾害伴随着低温雨雪天气，容易引起输电线路大范围覆 冰，严重时可造成输电线路断线故障、电力供应中断，从而给电力部门及其他行 业造成难以估计的经济损失。为此，本文根据输电线路覆冰厚度、断线概率和风 险评估的现有研究，引入极值理论广义帕累托分布、Copula 联接函数和模糊综合 评价法，研究了一种冰冻灾害下输电线路风险评估的方法，并根据理论分析和建 模，完成了风险评估系统的设计。UnRegistered考虑造成输电线路断线的冰荷载和风荷载与气象条件密切相关，而冰冻灾害期 间气象条件具有随机性，因此，基于极值理论 POT 模型，提出风速和冻雨量的广义 帕累托分布概率分布，构建输电线路覆冰厚度的概率模型。在此基础上，结合覆冰 厚度及输电线路冰荷载与风荷载的计算，提出输电线路冰荷载和风荷载的概率分布 模型。此外，输电线路断线事故主要由冰荷载和风荷载造成，受相同气象条件的共 同作用，输电线路的冰荷载和风荷载存在一定的相关性，它们并不是相互独立的概 率事件。因此，引入 Copula 联接函数，提出冰冻灾害期间不同时刻冰风荷载的联合 概率分布，从而实现考虑冰风荷载非对称相关性的输电线路断线概率的准确预测。 考虑输电线路断线的故障概率以及可能造成的停电经济损失，实现定量评估 冰冻灾害对输电线路的影响，对电力系统防灾减灾具有重要意义。因此，引入风 险的概念，构建输电线路风险评估指标体系，并通过模糊综合评价法计算出输电线路的风险等级。针对模糊综合评价法中权重计算的问题，引入层次分析法 AHP， 提高风险评估的准确度。根据风险评估的目标和理论建模，对系统的数据库进行了设计，并将系统分 为输电线路覆冰厚度系统、输电线路断线概率系统和输电线路风险评估系统三个 子系统。通过 MATLAB 模块设计，实现各个子系统的运算。此外，根据系统设 计的功能模块，即用户登录、系统功能、数据输入、数据测算、应急预案以及其 他功能模块，对风险评估系统进行了系统软件设计，从而实现了架空输电线路冰 冻灾害风险评估系统。综上所述，本文将冰冻灾害下线路断线概率、风险评估以及软件系统设计有 机的结合，形成了一套完整的冰冻灾害下输电线路风险评估体系，定量地评估冰 冻灾害下输电线路的运行风险，为救灾决