Notice: Undefined index: linkPowrot in C:\wwwroot\wwwroot\publikacje\publikacje.php on line 1275
Strona główna > Publikacje
Publikacje
Pomoc (F2)
[105180] Artykuł:

Assessment of the Risk of Damage to 110 kV Overhead Lines Due to Wind

(Ocena ryzyka uszkodzenia linii napowietrznych 110kV na skutek oddziaływania wiatru)
Czasopismo: Energies   Tom: 14(3), Zeszyt: 556, Strony: s. 1-14
ISSN:  1996-1073
Opublikowano: Styczeń 2021
Liczba arkuszy wydawniczych:  1.12
 
  Autorzy / Redaktorzy / Twórcy
Imię i nazwisko Wydział Katedra Do oświadczenia
nr 3		 Grupa
przynależności		 Dyscyplina
naukowa		 Procent
udziału		 Liczba
punktów
do oceny pracownika		 Liczba
punktów wg
kryteriów ewaluacji
Andrzej Chojnacki orcid logo WEAiIKatedra Elektrotechniki Przemysłowej i Automatyki**Takzaliczony do "N"Automatyka, elektronika, elektrotechnika i technologie kosmiczne100140.00140.00  

Grupa MNiSW:  Publikacja w czasopismach wymienionych w wykazie ministra MNiSzW (część A)
Punkty MNiSW: 140

Pełny tekstPełny tekst     DOI LogoDOI    
Słowa kluczowe:

niezawodność  linie napowietrzne 110kV  wiatr  uszkodzenia  sieci dystrybucyjne 

Keywords:

reliability  110 kV overhead lines  wind  damage  distribution grids 


Streszczenie:

W artykule przedstawiono ocenę ryzyka uszkodzenia napowietrznych linii elektroenergetycznych 110kV na skutek oddziaływania na te urządzenia wiatru o zmiennych prędkościach. Przedstawiono statystyczną metodę oceny niezawodności obiektów elektroenergetycznych w warunkach zmiennej wytrzymałości obiektu oraz przy zmiennych wartościach narażeń. Metoda ta bazuje na analizie kształtu oraz wzajemnego usytuowania rozkładów gęstości prawdopodobieństwa chwilowej odporności (wytrzymałości) badanego obiektu oraz występujących w jego otoczeniu narażeń o zmiennych wartościach. Na podstawie wieloletnich obserwacji prędkości wiatru oraz awaryjności linii 110kV określono ryzyko uszkodzenia tych linii przez wiatr. Wykazano, że wiatr jest czynnikiem powodującym uszkodzenia lub też czynnikiem współodpowiedzialnym za uszkodzenia w co piątej awarii tych urządzeń. W końcowej części artykułu zamieszczono analizę otrzymanych wyników oraz dokonano ich interpretacji.



Abstract:

The article presents an assessment of the risk of damage to 110 kV overhead power lines as a re-sult of the impact of wind of variable speeds on that equipment. A statistical method for the as-sessment of the reliability of power structures in conditions of variable strength of the structure and at variable exposure values is presented. This method is based on the analysis of the shape and mutual location of the distributions of the probability density of the momentary resistance (strength) of the tested structure and the exposures of variable values occurring in its surround-ings. The risk of wind damage to 110 kV lines has been determined on the basis of many years of observations of wind speed and failure rate of the lines. Wind has been shown to be the fault fac-tor or co-factor responsible for damage in one in five failures of such equipment. The final part of the article includes an analysis of the obtained results and their interpretation.


B   I   B   L   I   O   G   R   A   F   I   A
1. Allan, R.N. Billinton, R. Reliability Evaluation of Power Systems 2nd ed. Springer: Boston, MA, USA, 2013. ISBN 978-1-4899-1860-4.
2. Brown, R.E. Electric Power Distribution Reliability CRC Press, Taylor & Francis Group: Boca Raton, FL, USA, 2009.
3. Ui-Min, C. June-Seok, L. Comparative Evaluation of Lifetime of Three-Level Inverters in Grid-Connected Photovoltaic Sys-tems. Energies 2020, 13, 1227.
4. Chojnacki, A.Ł. Chojnacka, K.J. Niezawodność Elektroenergetycznych Sieci Dystrybucyjnych Publishing House of the Święto-krzyska University of Technology, Kielce, Poland, 2018. ISBN 978-83-65719-28-7.
5. Johnson, M. Gorospe, G. Landry, J. Schuster, A. Review of mitigation technologies for terrestrial power grids against space weather effects. Int. J. Electr. Power Energy Syst. 2016, 82, 382–391.
6. Narimani, A. Nourbakhsh, G. Ledwich, G.F. Walker, G.R. Optimum electricity purchase scheduling for aggregator storage in a reliability framework for rural distribution networksInt. J. Electr. Power Energy Syst. 2018, 94, 363–373.
7. Sousa, B.J.O. Humayun, M. Pihkala, A. Lehtonen, M.I. Three-layer seasonal reliability analysis in meshed overhead and underground subtransmission networks in the presence of co-generation. J. Electr. Power Energy Syst. 2014, 63, 555–564.
8. Department of Defense USA Military Standardization Handbook. Reliability Prediction of Electronic Equip-ment MIL-HDBK 217B
U.S. Government Printing Office: Washington, DC, USA, 1974.
9. Campbell, R.J. Weather-Related Power Outages and Electric System Resiliency Congressional Research Service: Washington, DC, USA, 2012.
10. Panteli, M. Pickering, C. Wilkinson, S. Dawson, R. Mancarella, P. Power System Resilience to Extreme Weather: Fragility Modeling, Probabilistic Impact Assessment, and Adaptation Measures. IEEE Trans. Power Syst. 2017, 32, 3747–3757.
11. Arvids, J. Aigars, L. Weather impacts on the household electric energy consumption. Res. Rural Dev. 2016, 1, 248–253.
12. Bolzern, P. Fronza, G. Role of weather inputs in short-term forecasting of electric load. Int. J. Electr. Power Energy Syst. 1986, 8, 42–46.
13. Collins, S. Deane, P. Gallachoir, B. Pfenninger, S. Staffell, I. Impacts of Inter-annual Wind and Solar Variations on the Eu-ropean Power System. Joule 2018, 2, 2076–2090.
14. Paliwal, N.K. Singh, A.K. Singh, N.K. Short-term Optimal Energy Management in Stand-alone Microgrid With Battery Energy Storage. Arch. Electr. Eng. 2018, 67, 499–513.
15. Sangrody, H. Sarailoo, M. Zhou, N. Tran, N. Motalleb, M. Foruzan, E. Weather forecasting error in solar energy forecast-ing. IET Renew. Power Gener. 2017, 11, 1274–1280.
16. Chojnacki, A.Ł. Kaźmierczyk, A. Influence of ambient temperature on the intensity of failures of MV/LV power distribution substations. Logistic 2014, 6, 2610–2618.
17. Migdalski. J. Inżynieria Niezawodności—Poradnik ATR Bydgoszcz: Zetom, Warsaw, Poland, 1992.
18. PN-EN 1991-1-4:2008 Oddziaływanie na Konstrukcję—Część 1-4: Oddziaływanie Ogólne—Oddziaływanie Wiatru. Polish Com-mittee for Standardization, Warsaw
Polish version of EN 1991-1-4:2005 Actions on structures - Part 1-4: General actions - Wind actions.
19. PN-EN 50341-2-22:2016 Elektroenergetyczne linie napowietrzne prądu przemiennego powyżej 1 kV—Część 2-22: Krajowe Warunki Normatywne (NNA) dla Polski. Polish Committee for Standardization, Warsaw —based on EN 50341-1:2012 Overhead electri-cal lines exceeding AC 1 kV - Part 2-22: Normative National Aspects.
20. PN-EN 50341-1:2013 Elektroenergetyczne linie napowietrzne prądu przemiennego powyżej 1kV—Część 1: Wymagania ogólne – Specyfikacje wspólne. Polish Committee for Standardization, Warsaw Polish version of EN 50341-1:2012 Overhead electrical lines exceeding AC 1 kV - Part 1: General requirements - Common specifications.
21. PN-EN 60652:2006: Badania obciążeniowe konstrukcji wsporczych elektroenergetycznych linii napowietrznych. Polish Committee for Standardization, Warsaw
Polish version of EN 60652:2004 Loading tests on overhead line structures.
22. Ahmed, T. Muttaqi, K.M. Agalgaonkar, A.P. Climate change impacts on electricity demand in the State of New South Wales, Australia. Appl. Energy 2012, 98, 376–383.
23. PN-75/E 05100 Elektroenergetyczne linie napowietrzne. Projektowanie i budowa. Polish Committee for Standardization, Warsaw.
24. PN-E 05100-1:1998 Elektroenergetyczne linie napowietrzne. Projektowanie i budowa. Linie prądu przemiennego z przewodami robo-czymi gołymi. Polish Committee for Standardization, Warsaw.
25. Chojnacki A, Ł. Kaźmierczyk, A. Stobiecki, A. Właściwości niezawodnościowe napowietrznych linii dystrybucyjnych 110 kV. Wiadomości Elektrotechniczne 2017, 7, 15–19.

POWRÓT
Strona główna > Publikacje