电力设施震害及其危害性快速评估方法研究

论文摘要

电力系统是生命线系统的重要组成部分,是现代社会的重要能源供应子系统之一。国内外大量震害资料表明:电力系统的地震易损性高,其震害具有波及范围广,连锁影响强,造成的直接和间接经济损失大等特点。同时,电力系统震时功能发挥情况还对抗震减灾、应急救援行动的有效实施有很大的影响作用。然而,我国地震应急灾情识别与评估决策技术研究工作起步较晚,基础较薄弱,无法为地震应急救援和决策提供有力的技术服务平台。对于去年刚刚发生的5.12汶川大地震,现有震害快速评估模型给出的评估结果有较大误差。因此,进行电力设施震害及其危害性的快速评估方法研究,具有重要的理论意义和实用价值。本文基于《区域地震应急基础数据库》,尝试性的提出了两种基于易损性分析的快速评估方法,以期在震后短时间内,在灾情匮乏的情况下完成电力设施震害及其危害性的快速评估,提供电力设施的宏观灾情和危害级别提醒,为应急救援决策的制定提供依据。全文主要内容摘要如下:(1)总结了电力系统、变电站抗震研究的发展、趋势和方法,综述了国内外震害评估方法和技术的发展及最新进展。(2)搜集了国内外历史地震中电力设施的震害资料、美国加州的统计资料及国内震害预测的成果,分析了电力设施地震易损性的主要影响因素,研究给出了主要电力设施地震易损性曲线,建立了变电站震害和功能失效的权重系数快速评估方法。(3)根据汶川地震科考资料的统计结果和我国现行的电力设施抗震设计规范,建立了变电站震害和功能失效的综合判断快速评估方法。(4)从额定电压等级、规划容量、装机容量、电力网中的地位、电力负荷级别等不同方面分析了电力设施的重要性,建立了由重要性和设施破坏程度作为影响因素的变电站破坏和功能失效危害性的快速评估模型。(5)将汶川地震科考搜集到的震害资料进行了整理,对四川省德阳地区49个35kv以上的受灾变电站的功能失效情况以及危害情况给出了两种方法的快速评估结果,并与科考调查的结果进行了对比分析。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 选题背景及意义
• 1.2 电力设施震害案例
• 1.2.1 1976年中国唐山地震
• 1.2.2 1995年日本阪神地震
• 1.2.3 1999年中国台湾集集地震
• 1.2.4 2008年中国汶川地震
• 1.3 电力系统抗震性能研究概述
• 1.4 震害评估分类及方法
• 1.4.1 震害评估分类
• 1.4.2 震害预测方法
• 1.4.3 震害快速评估方法
• 1.5 震害评估技术发展概述
• 1.6 研究目标
• 1.7 各章主要研究内容及安排
• 第二章 功能失效快速评估方法研究
• 2.1 引言
• 2.2 几个基本术语
• 2.2.1 电力系统
• 2.2.2 电力设施
• 2.2.3 震害指数
• 2.2.4 破坏概率
• 2.2.5 地震应急基础数据库
• 2.3 电力设施震害分析
• 2.3.1 不同烈度区震害与功能失效模式
• 2.3.2 震害原因分析
• 2.4 变电站功能失效分析
• 2.4.1 功能失效等级划分
• 2.4.2 功能失效原因分析
• 2.5 变电站功能失效权重系数方法
• 2.5.1 土建设施震害指数计算
• 2.5.2 电气设备破坏概率计算
• 2.5.3 电力设施重要度系数
• 2.5.4 功能失效评估模型
• 2.6 变电站功能失效综合判断方法
• 2.6.1 方法的说明
• 2.6.2 汶川地震有关统计
• 2.6.3 变电站功能失效指数-烈度关系曲线
• 2.6.4 功能失效评估模型
• 2.7 小结
• 第三章 功能失效危害性快速评估方法研究
• 3.1 引言
• 3.2 连锁危害模式分析
• 3.3 危害程度影响因素
• 3.4 危害等级划分标准
• 3.5 电力负荷系数
• 3.6 电力设施系统依赖系数
• 3.6.1 设施分类及系统依赖系数定义
• 3.6.2 系统依赖系数的计算
• 3.7 快速评估模型的建立
• 3.8 小结
• 第四章 快速评估方法的检验
• 4.1 引言
• 4.2 资料的收集
• 4.2.1 四川电网震害概况
• 4.2.2 德阳国家电网概况
• 4.2.3 德阳国家电网资料搜集
• 4.3 应用模型评估结果
• 4.4 小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 主要研究成果和结论
• 5.2 存在的问题及展望
• 5.2.1 存在的问题
• 5.2.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介
• 攻读硕士期间主要参与的课题