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【精彩论文】降雨滑坡灾害对输电杆塔故障的时空强在线预警
观点凝练
摘要：针对山地丘陵地区的输电线路所处环境复杂，降雨滑坡灾害可能导致输电杆塔故障从而影响电力系统的安全稳定运行的问题，提出一种降雨滑坡灾害下的输电杆塔故障预警方法，从滑坡风险区域、滑坡活动时间以及杆塔受损状况三个角度实现灾害全过程的量化在线预警。首先，利用GIS技术将降雨预报区域和电网区域进行叠置获得目标风险区域，提出基于网格化的滑坡灾害指数来确定易滑坡区域；其次，结合气象数据分析渗入土壤中的降雨量逐日变化情况，构建动态更新的累积有效降雨量模型，进而提出可用于预测滑坡活动时间的滑坡概率模型；最后，以坡体冲击能为致灾强度、与输电塔挠度限值对应的弯曲变形能为抗灾性能，从功-能角度得到反映易滑坡区域输电杆塔损毁程度的定量函数关系。算例结果表明，所提方法具有一定的可行性和合理性。
结论：为有效防御降雨滑坡灾害引起电网事故，保证预警结果的时效性和准确性，除必须要跟踪气象预报信息外，还应提前预测滑坡发生的地点和时间。本文提出一种降雨滑坡灾害对输电杆塔故障的时空强在线预警方法。
（1）通过计算目标风险区域内各网格单元的滑坡灾害指数确定易滑坡区域，避免了传统方法分析众多评判因子带来的主观性和复杂性问题。
（2）结合气象台降雨预报特点，分析了土壤中有效降雨量的变化情况，构建了不断动态更新的累积有效降雨量模型，进而提出滑坡概率模型，为判断滑坡活动时间提供直观有效的参考。
（3）将滑坡对输电塔的冲击破坏过程从功-能角度量化为坡体冲击能与杆塔抗冲击能的较量，建立了杆塔损毁概率模型，该模型有助于调度人员甄别风险杆塔并及时制定应急预案。
（4）基于IEEE30节点系统模拟降雨和滑坡信息，分析了不同降雨量不同滑坡体给电网运行带来的影响，并指出灾害发生的关键原因和解决途径。算例验证了所提方法的可行性和合理性。
本文方法能够为电网公司提供实时、客观的灾害预警结果，但是工程实用前应做好大量的准备工作，如历史滑坡数据的收集和整理、不同土壤雨水蒸发流失性质的确定、滑坡体地质条件信息和输电塔结构参数的获取等。
引文信息
汤奕, 徐香香, 陈彬, 等. 降雨滑坡灾害对输电杆塔故障的时空强在线预警[J]. 中国电力, 2020, 53(1): 56-65.TANG Yi, XU Xiangxiang, CHEN Bin, et al. Space-time-intensity online early-warning of transmission tower faults by caused rainfall-induced landslides[J]. Electric Power, 2020, 53(1): 56-65.往期回顾
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编辑：杨彪
审核：方彤
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