简介

污闪是绝缘子表面污秽达到一定程度，周围空气湿度超过特定值，绝缘子表面泄漏电流达到可持续临界值，导致高压输变电设备的高压带电部位对地闪络放电。绝缘子表面发生污闪极易导致输变电设备跳闸，是发生在高压线路和变电站的一种常见事故[t]。输电线路和变电站的外绝缘要求在大气过电压、内部过电压和长期运行电压下均能可靠运行。但沉积在绝缘子表面上的固体、液体和气体微粒在雾、毛毛雨、融冰、融雪等恶劣气象条件及其它气象因素作用下，绝缘子的电气强度将大大降低，使输电线路和变电站的外绝缘不仅可能在过电压作用下发生闪络，而且可能在正常运行电压下发生闪络，造成输变电线路跳闸从而导致大面积停电事故

随着国民经济的快速发展，我国电网规模不断增大，电网额定电压等级不断提高，电力系统输变电设备外绝缘的污闪事故也日益严重。我国电力行业已把电网污秽闪络归结为气象灾害事故的一种。污闪灾害事故与电网电气事故的最大不同之处是，污闪灾害事故的发生规律很难掌握，也没有现行的比较有效的事故预防和处理措施。因此，污闪的研究，尤其是污闪预测的相关研究，己成为近年来国内外电力行业和研究机构普遍重点关注的热点研究领域。

污闪的严重危害

目前，据我国电力行业统计，在我国因污秽而引起的绝缘闪络事故次数在电网的总事故次数中己占居第二位，仅次于雷电灾害事故，而污闪事故造成的损失却是雷害事故的10倍以上。以甘肃省为例，110/330kV送电线路在1955-1986年的31年间发生大小事故448次，其中绝缘子污闪事故134次，占总事故次数的29%，雷击闪络事故33次，占总事故数的7.4% 011 OkV线路的污闪跳闸率平均为0.182次/百公里·年，220kV线路为0.402次/百公里·年，330kV线路为0.019次/百公里·年，总的污闪跳闸 t率为0.202次/百公里·年。

据不完全统计，我国1969-1979年的10年中发生污ICJ事故1483次，1979-1987年的8年中发生污闪事故1463次，而1986-1987的两年间污闪事故竟发生了577次，电量损失达4667万度。显然，随着大气环境的恶化，空气污染的加剧，污闪事故有所增加，因污闪所造成的损失也相应增大。从电压等级来看，我国500kV线路己多次发生污闪，其中东北、华北9条线路投入运行以来，污闪事故已占总事故数的25%}华北和东北电网的500kV线路的污闪跳闸率分别高达1.235次/百公里·年和1.0次/百公里·年。同时污闪事故常常波及多条线路和多个变电站，造成大面积停电。

1986年，兰州电网的“3.16”污闪事故，导致14条线路41处发生污闪，5条线路的9处架空地线断线，2条线路的3处导线断线，全网开关跳闸106台次，5个220kV变电站和28个110kV变电站全部停电，1个220kV变电站部分停电，兰州电网与西北主网解列，电厂与系统解列两次。

1997年2月27日陕西电网发生了波及面最广、损失最重的一次污闪事故，东起秦岭电厂、西至宝鸡汤峪、南起户县电厂、北到韩城地区，共计4条330kV线路、2条220kV线路、4台330kV/240MVA变压器跳闸，损失出力280MW，停电时间达3小22分，其中秦岭一厂、220kV闰良、代王变电站与系统解列，失压23分钟。时隔一年，1998年2月19日，220kV秦代线、330kV秦南线、秦渭线发生污闪跳闸事故，致使秦岭电厂与系统解列。330kV安南1, 2线污闪跳闸导致安康地区与系统解列，同时跳闸的还有330kV韩金线、220kV闰代线。

1999年3月12日，北京西北部地区突降雪雾和冰冻，持续长达一周，造成北京供电局管辖的输电线路多次发生污闪跳闸事故。在几天之内，北京地区110kV}S00kV输电线路共跳闸11路43次，发生跳闸的线路长度占北京地区输电线路的9.8%，造成部分地区停电，对北京电网的安全运行构成极大威胁。

2000年12月18日，陕西全省大雾，渭南地区尤其严重，并伴有冰凌，当日12:27,位于渭南地区中东部的秦岭二电厂330kV母线相继发生污闪跳闸，造成330kV秦渭线、秦南线跳闸、损失2台机组共280MW出力，所幸的是调度有方，才一未造成巨大损失。

2001年2月2122日，大雾笼罩我国北方地区，造成一次大面积污闪停电事故[5]0在辽宁中部电网，事故造成220kV及以上线路跳闸44条，151次，10座220kV变电所停电。66kV线路跳闸171条次，120座66kV变电所全停。全省损失电量937万kWh。同时，在河北南部电网，220}SOOkV线路跳闸59条，225次;110kV线路跳闸209条次，35kV线路跳闸110条次，10座220kV变电所停电。在京津唐电，35kV及以上线路跳闸29条，44次。在河南北部电网，SOOkV线路跳闸2条，2次，220kV线路跳闸18条，71次。这次污闪事故造成惨重的经济损失和严重的社会影响。

由以上分析可以看出，污闪作为一种灾害事故，已严重威胁着电网的安全稳定运行。同时，我国是一个电源与等值盐密分布极不均衡的国家[[6]。我国高海拔地区的水电资源约占全国的75%以上，这些地区是易发生覆冰、覆雪的高寒地带;我国煤电资源基本上集中在西北、华北大部，这些地区是粉尘、沙尘污染严重地区;我国的大规模用电中心基本上集中在水力、煤电资源相对缺少的东南沿海地区。随着大型水电站、火力发电厂的不断建立和西电东送工程的建设，必将有更多超高压、特高压交、直流输电线路将大量的电力送到内地及东南工业区，正在建设的超高压和即将试运的特高压输电线路必然要通过高海拔、高污染地区。随着工农业的日益发展，高海拔及高寒地区的空气污染也日益严重，所以气压、污秽、覆冰、覆雪对绝缘子电气强度的影响是电力生产运行企业必须面对的严峻问题。由于污秽微粒的物理化学特性(主要是导电性和吸水性)、污秽层(包括覆冰、覆雪)的厚度及其分布、作用电压的大小以及污秽层受潮(包括融冰、融雪)的气象条件等都因时因地而变化，所以具有很强的随机性和分散性，这就使得实测和统计工作的工作量极大，绝缘污染和气象条件的模拟极为复杂，给试验和研究工作带来较大的困难。

将绝缘子等值盐密非线性时间序列预测、绝缘子污秽闪络临界电压预测及污秽闪络临界值判断三个功能结合，组成污闪预测模型，最终实现对电网污闪的预测预警。绝缘子等值盐密非线性时间序列预测研究是整个污闪预测研究的基础;而在等值盐密可预测的基础上进行的污闪临界电压预测则是污闪预测的关键;最后，在污闪临界电压可预测的基础上建立电网污闪预测预警模型，则实现了对污闪发生与否、发生概率大小的预测和预警。将三个预测研究建立的数学模型链接在一起，成为一个完整数学模型—电网污闪预测模型。

在建立电网污闪预测数学模型的基础上，应用Java和Oracle数据库技术，开发以电网污闪预测模型为核心的电网污闪预测系统(软件)，实现电网污闪预测系统与防灾减灾系统功能的无缝链接，及电网污闪预测系统与大型气象数据库、电力运行调度管理数据库的无缝链接，建立污闪预测数据库及污闪分级预警数据库，实现污闪预测数据在电力系统内部网(Intranet)的实时共享与发布。

电网污闪分级预测预警模型

将污闪临界电压预测模型所预测的污闪临界电压值与电网中绝缘子的运行电压进行比较，当污闪临界电压预测值接近、等于或低于绝缘子运行电压时，根据绝缘子污闪临界电压值与运行电压之间关系判断电网污闪发生与否及发生概率等级，对电网污闪风险进行预测与分级预警。

电网污闪分级预测预警模型原理如图s.I所示。当污闪临界电压预测模型的输出污闪电压接近，等于或低于运行电压后，根据预测污闪临界电压与运行电压之间的差值大小，将污闪风险分为几个等级，并根据污闪风险等级进行污闪预警。采用污闪分级预警机制，可为电网运行管理部门提供清晰有效的污闪风险数据，能够为电网防污工作指导提供明确的指导，有效提高污闪防治工作的效率和效果。

电网污闪分级预测预警模型的基本原理为:设运行电压为Unn，污闪预测模型输出的污闪临界电压为Ur:F。

建立一个以气象参数、污闪临界电压与电网运行电压为输入的人工神经网络模糊推理模型，根据实时气象条件及污闪临界状态对电网某一区域内特定电压等级的电网污闪状态及其等级作出预测，并给出预警等级。