CN103472326A - 评估山火引发输电线路故障概率的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种评估山火引发输电线路故障概率的方法，属于电力系统及其自动化技术领域。本发明实现了山火致输电线路故障概率的定量评估，根据山火引发输电线路故障的机理，建立了准确的线路故障概率模型，正确反映了与输电线路故障相关的内、外部因素，使得山火致线路故障概率评估不必依赖于历史数据的积累，且能够考虑到关键因素，具有很强的适应性。本发明极大地推动了输电线路风险管理，提高了电力系统防御外部灾害的能力。

Description

评估山火引发输电线路故障概率的方法

技术领域

本发明属于电力系统及其自动化技术领域，更准确地说本发明涉及一种评估山火引发输电线路故障概率的方法。

背景技术

由于我国能源与负荷中心的逆向分布，需要采用远距离输电线路把电能从发电中心输送到负荷中心，长距离输电线路会经过各种地貌环境。对于经过植被茂密的林区和山区的输电线路，设备的安全可靠运行受自然环境和天气变化影响，而高温、人为或闪电起火等原因引起的山火就是威胁线路安全和运行的主要灾害之一。首先，由于输电线路走廊资源日趋紧张，线路走廊更多分布在崇山峻岭，线路附近植被密度和高度明显增加；其次，随着传统习俗（如清明节祭祖）的复兴、农民烧荒以及各种极端天气等干扰因素，导致线路山火跳闸事故急剧攀升；再次，智能电网对输电线路的运行风险管理提出了新的要求。因此，有必要研究山火等外部灾害对于输电线路的影响，评估线路故障概率，加强输电线路的气象环境风险管理，为电网调度运行提供必要的技术支撑。

山火引发输电线路故障的机理相当复杂，涉及到相当多的物理量，很多物理量（如空气电导率、热游离等）目前无法准确确定。因此，针对山火引发输电线路故障概率的评估，无法计及所有因素来建立精确的数学解析表达式。

基于历史数据的拟合方法，其拟合结果不仅有依赖于历史数据量及其准确性，还取决于所采用的拟合模型。而目前难以获取可靠、充裕的历史数据，因此，该方法还无法应用于实际工程。

毛贤敏和徐文兴在《林火蔓延速度计算方法的研究》（气象与环境学报,1991,7(1):9-13.）给出了平地与山坡地形下火蔓延速度的计算公式；王海晖、朱霁平和姜伟等人在《森林地表火行为估算的数学模型》（火灾科学,1994,3(1):33-41.）和郭平、孙刚和周道玮等人在《草地火行为研究》（应用生态学报,2001,12(5):746-748.）建立了风速、地形与火蔓延速度、火强度的定量研究模型，用以评估山火下的火场形状和火强度；宋嘉婧、郭创新和张金江等人在《山火条件下的输电线路停运概率模型》（电网技术,2013,37(1):100-105.）根据山火下空气密度、空气湿度和烟雾浓度的变化，给出了山火条件下输电线路击穿概率公式。

近年来，自然灾害发生的频率逐步增高，严重威胁了电网的安全稳定，但目前还没有满足在线安全分析与预警要求的概率量化评估技术，因此急需进行相关技术的研究开发。

发明内容

本发明的目的是：为了克服上述现有技术的不足，提供一种能够考虑各种相关因素，体现山火引发输电线路故障机理，实现山火引发线路故障概率量化评估的方法。

具体地说，本发明是采用以下的技术方案来实现的，包括下列步骤：

1）在控制中心汇总实时的山火预报和实况信息、一般气象预报和实况信息、实时的电网工况信息；

2）根据线路走廊地理特征和周边环境特征将线路分段，将具有相同地理特征和周边环境特征的线路划为一段；

3）根据不同地形对山火蔓延的影响，评估山火蔓延速度、火焰区域温度、山火烟浓度；

4）根据山火蔓延速度以及不同地形和风条件对山火燃烧的影响，评估山火燃烧带形状；

5）对于每段线路，根据每段线路中各杆塔所处位置的经纬度，结合山火燃烧带形状，评估每段线路中各杆塔距离山火燃烧带的距离l；

若某杆塔距离山火燃烧带的距离l小于预先设定的距离值时，确定该杆塔受到山火影响；

6）对于每段线路中受到山火影响的各杆塔，根据火焰区域温度、山火烟浓度以及气象信息，计算每段线路中受到山火影响的各杆塔导线对地之间空气间隙的击穿电压，评估每段线路中受到山火影响的各杆塔导线对地之间空气间隙击穿概率，然后采用独立事件的概率公式计算出整条线路受到山火影响时总的导线对地之间空气间隙击穿概率P_le；

7）对于每段线路中受到山火影响的各杆塔，根据火焰区域温度、山火烟浓度以及气象信息，计算每段线路中受到山火影响的各杆塔导线与导线之间空气间隙的击穿电压，评估每段线路中受到山火影响的各杆塔导线与导线之间空气间隙击穿概率，然后采用独立事件的概率公式计算出整条线路受到山火影响时总的导线与导线之间空气间隙击穿概率P_ll；

8）按以下公式计算整条线路总的故障概率P_l：

P_l＝1-(1-P_le)(1-P_ll)

最后，将整条线路总的故障概率计算结果接入停电防御系统中对故障进行风险评估，根据风险评估结果为广域测量分析保护控制系统筛选预想风险设备集。

上述技术方案的进一步特征在于：所述步骤3）中，按以下公式计算山火蔓延速度：

R₀＝L/t

K_W＝e^0.1783V

$K_{\mathrm{\φ}}=e^{3.533{\left(\mathrm{tg\φ}\right)}^{1.2}}$

其中，R为山火蔓延速度，R₀为当前蔓延速度，K_S为可燃物配置格局系数，K_W为风速更正系数，Kφ为地形更正系数，L为起火点到火头前缘的最大距离，t为当前山火蔓延的时间，V为风速，φ为地形平均坡度。

上述技术方案的进一步特征在于：所述步骤3）中，按以下公式计算火焰区域温度：

$T=\frac{3.9{\left(I\right)}^{2/3}}{H}$

I＝3(10H)²

其中，T为火焰区域温度，I为山火强度，H为火焰距离地面高度。

上述技术方案的进一步特征在于：所述步骤6）中，按以下公式计算每段线路中受到山火影响的各杆塔导线对地之间空气间隙的击穿电压：

U₁＝K_tK_pU₀₁

K_t＝K_dK_h

$K_p=\frac{1}{14S_d+1}$

K_d＝δ^m

K_h＝K^W

$\mathrm{\δ}=\frac{293p}{(273+T)P_0}$

K＝1+0.012(h/δ-11)

其中，U₁为每段线路中受到山火影响的各杆塔导线对地之间空气间隙的击穿电压，K_t为大气校正因数，K_p为颗粒校正系数，U₀₁为标准大气条件下导线与地之间空气间隙的工频击穿电压；K_d为空气密度校正因数，K_h为空气湿度校正因数；S_d表示山火烟浓度；δ为相对空气密度，K为绝对湿度h与相对空气密度δ的比值的函数；p₀、p分别为标准大气条件下和山火条件下的大气压强，T为火焰区域温度；m、W为系数，按以下取值：

m＝G(G-0.2)/0.8 G＜1.0

m＝1.0          G≥1.0

W＝G(G-0.2)/0.8 G＜1.0

W＝1.0          1.0≤G≤1.2

W＝-1.25(G-2)   1.2＜G＜2.0

W＝0            G≥2.0

其中，

L为最小间隙长度。

上述技术方案的进一步特征在于：所述步骤6）中，按以下公式计算每段线路中受到山火影响的各杆塔导线对地之间空气间隙击穿概率：

$P_{l1}\left(U\right)=\frac{1}{0.04\sqrt{2\mathrm{\π}}\left(0.5U_1\right)}{\∫}_{-\∞}^U{e}^{-\frac{{(x-0.5U_1)}^2}{0.0032{\left({0.5U}_1\right)}^2}}\mathrm{dx}$

其中，P_l1(U)为每段线路中受到山火影响的各杆塔导线对地之间空气间隙击穿概率密度函数，U₁为每段线路中受到山火影响的各杆塔导线对地之间空气间隙的击穿电压，U为实际电压。

上述技术方案的进一步特征在于：所述步骤7）中，按以下公式计算每段线路中受到山火影响的各杆塔导线与导线之间空气间隙的击穿电压：

U₂＝K_tK_pU₀₂

K_t＝K_dK_h

$K_p=\frac{1}{14S_d+1}$

K_d＝δ^m

K_h＝K^W

$\mathrm{\δ}=\frac{293p}{(273+T)P_0}$

K＝1+0.012(h/δ-11)

其中，U₂为每段线路中受到山火影响的各杆塔导线与导线之间空气间隙的击穿电压，K_t为大气校正因数，K_p为颗粒校正系数，U₀₂为标准大气条件下导线与导线之间空气间隙的工频击穿电压；K_d为空气密度校正因数，K_h为空气湿度校正因数；S_d表示山火烟浓度；δ为相对空气密度，K为绝对湿度h与相对空气密度δ的比值的函数；p₀、p分别为标准大气条件下和山火条件下的大气压强，T为火焰区域温度；m、W为系数，按以下取值：

m＝G₂(G₂-0.2)/0.8 G₂＜1.0

m＝1.0            G₂≥1.0

W＝G₂(G₂-0.2)/0.8 G₂＜1.0

W＝1.0            1.0≤G₂≤1.2

W＝-1.25(G₂-2)    1.2＜G₂＜2.0

W＝0              G₂≥2.0

其中，

L为最小间隙长度。

上述技术方案的进一步特征在于：所述步骤7）中，按以下公式计算每段线路中受到山火影响的各杆塔导线与导线之间空气间隙击穿概率：

$P_{l2}\left(U\right)=\frac{1}{0.04\sqrt{2\mathrm{\π}}\left(0.5U_2\right)}{\∫}_{-\∞}^U{e}^{-\frac{{(x-0.5U_2)}^2}{0.0032{\left({0.5U}_2\right)}^2}}\mathrm{dx}$

其中，P_l2(U)为每段线路中受到山火影响的各杆塔导线与导线之间空气间隙击穿概率密度函数，U₂为每段线路中受到山火影响的各杆塔导线与导线之间空气间隙的击穿电压，U为实际电压。

本发明的有益效果如下：本发明实现了山火致输电线路故障概率的定量评估，根据山火引发输电线路故障的机理，建立了准确的线路故障概率模型，正确反映了与输电线路故障相关的内、外部因素，使得山火致线路故障概率评估不必依赖于历史数据的积累，且能够考虑到关键因素（如空气密度、空气湿度以及烟雾浓度等），具有很强的适应性。因此，本方法极大地推动了输电线路风险管理，提高了电力系统防御外部灾害的能力。

附图说明

图1为风向与地形组合（弧形线为等高线）示意图。

图2为无风、无坡情形下的实际火场形状示意图。

图3为无风、无坡情形下的近似火场形状示意图。

图4为有风情形下的实际火场形状示意图。

图5为有风情形下的近似火锋形状示意图。

图6为有风情形下的近似火场形状示意图。

图7为风向摆动条件下的实际火场形状示意图。

图8为风向摆动条件下的近似火场形状示意图。

图9所示为风向摆动条件下的火场燃烧形状示意图。

图10为风速和坡度综合作用下的火锋形状示意图。

图11为风速下火蔓延速度增量和坡度下火蔓延速度增量的合成示意图。

图12为风速和坡度综合作用下的火场燃烧形状示意图。

图13为本发明的流程图。

具体实施方式

下面参照附图并结合实例对本发明作进一步详细描述。

图13中步骤1描述的是在控制中心汇总实时的山火预报和实况信息（燃烧地理位置、燃烧高度等）、一般气象预报和实况信息（空气密度、空气湿度）、实时的电网工况信息。

图13中步骤2根据线路走廊地理特征和周边环境特征将线路分段，将具有相同地理特征和周边环境特征的线路划为一段。

图13中步骤3是结合气象、地形与山火的各类信息，根据不同地形（平坦地形和有坡度地区）对山火燃烧的影响，评估其各类动态变量，包括山火蔓延速度、火焰区域温度、山火烟浓度。

山火蔓延速度R按以下公式计算：

R₀＝L/t

K_W＝e^0.1783V

$K_{\mathrm{\φ}}=e^{3.533{\left(\mathrm{tg\φ}\right)}^{1.2}}$

其中，R₀为当前蔓延速度，是为包含当前时间在内的短时间内的平均值。L为起火点到火头前缘的最大距离。t为当前山火蔓延的时间。

K_S为可燃物配置格局系数，取决于可燃物状况，取值如表1。

表1可燃物配置格局系数K_S取值

K_W为风速更正系数。Kφ为地形更正系数。V为风速。φ为地形平均坡度。

当地形为平坦地形φ＝0时，即K_φ＝1，此时山火最快蔓延方向α近似风向。在有坡度地区，需要考虑地形与风在不同组合时的情况，如图1所示，O为起火点，u为顶峰处，Ou为上坡方向，OR为右平坡，OL为左平坡，OD为下坡方向，OV或OV'为实际风向，前者向上坡吹，后者向下坡吹。Ou与OV（OV'）的夹角为θ（以顺时针方向计算，把Ou作顺时针方向旋转，转到OV或OV'方位时，旋转的角度即为θ，此时α=θ），则山火在上坡、下坡、左平坡和右平坡以及在风向上的蔓延速度：

火焰区域温度T按以下公式计算：

$T=\frac{{3.9\left(I\right)}^{2/3}}{H}$

I＝3(10H)²

其中，T为火焰区域温度，I为山火强度，单位为kW/m，H为火焰距离地面高度，单位为m，需要通过监测得到。

山火烟浓度S_d取值范围为0～100%。林木的着火点一般在350-450℃，燃烧后会产生少量的碳微粒，温度达到700℃时，产生的颗粒浓度最大；在1000℃时，达到完全燃烧。

图13中步骤4根据山火蔓延速度以及不同地形和风条件对山火燃烧的影响，评估山火燃烧带形状火场燃烧形状。

在无风、无坡度条件下，山火在各个方向蔓延速度相等，由点火源扩展开的火锋形状近似为圆形，可用图2表示。由山火蔓延速度公式可计算出点火源向周围蔓延燃烧的速度为R_e1，设火焰的熄灭速度为r_e1（R_e1>r_e1），由此可确定火场的燃烧形状，可用图3表示，即圆C₁和圆C₂之间的区域。

在有风（≥3m/s）的条件下，当风向比较稳定时，由于风力对燃烧区边缘各个地段的作用不同，使得各个方向火蔓延的速度不相等，在风速度方向存在最大火蔓延速度，实际火场形状可以用图4表示，故火锋形状可简化成为椭圆形，长轴为风速方向，而点火源就是椭圆的一个焦点，可用图5表示；同理，在只有坡度条件下，火锋形状也可简化为椭圆，长轴沿上坡方向，林火顺风向的蔓延速度最大（顺风火头），逆风向的蔓延速度最小（火尾），两侧（火翼）的蔓延速度居中。同时，风力使得各方向火的熄灭速度也不相等，顺风方向的火熄灭较快，逆风方向最慢，故火焰熄灭的边缘形状也可近似为椭圆E₁，由此可以确定火场的燃烧形状，可用图6表示，即椭圆E₁和E₂之间的区域。其中：

当风速在3-5m/s时，顺风火头、火翼与火尾蔓延速度之间的关系为：R₂＝0.35R'+0.17，R₃＝0.1R'+0.2，其中：R'为顺风火头蔓延速度，R₂为火翼蔓延速度，R₃为火尾蔓延速度。

当风速大于5m/s时，可根据椭圆的形状因子确定其大小，形状因子用k定义为椭圆的半长轴a与半短轴b之比，即：

其计算表达式：k＝1+λV，式中λ为系数，取值0.25，V为风速。在只有坡度条件下，根据等效原则，可以将坡度的影响折合为风速：V'＝19.8(tanφ)^1.2，其中，V＇为折合风速，φ为山坡坡度，单位为度。

在有风且风向摇摆条件下，火焰的火锋形状呈扇形，可用图7表示，可用抛物线近似代替，可用图8表示；此时，风力对燃烧区边缘各个地段的作用不同，因而各方向上的火蔓延速度不相等。林火顺风向的蔓延速度最大（顺风火头），逆风向的蔓延速度最小（火尾），两侧（火翼）的蔓延速度居中，其关系如表2所示。同理，风力使得各方向火的熄灭速度也不相等，顺风方向的火熄灭较快，逆风方向最慢，故火焰熄灭的轨迹同样可近似为抛物线P₁，由此可确定火场的燃烧形状，可用图9表示，即曲线P₁和P₂之间的区域。

表2火翼、火尾与火头蔓延速度关系

注：R₀₁和R_y分别为无风和有风时火头的蔓延速度

在风速和坡度的综合影响下，火锋形状可近似成抛物线，可用图10表示，横轴为最大火蔓延速度方向，U为风速方向，S为上山坡方向。当同时有风和坡度时，最大火蔓延速度的增量考虑成只有风作用下的火蔓延速度增量R_W和只有坡度作用下的火蔓延速度增量R_S的矢量和，而R_W和R_S可由前面的火蔓延公式求得，可用图11表示，设R_W和R_S之间的夹角为θ，由矢量合成法则可得到最终的火蔓延速度增量：

在有风、有坡度情况下的最大火蔓延速率公式为：R＝R₀+R_SW，结合表2即可确定火锋的大小。同时，各方向火的熄灭速度也不相等，合成方向的火熄灭较快，逆方向最慢，故火焰的熄灭轨迹同样可近似为抛物线E₁，由此可确定火场的燃烧形状，可用图12表示，即抛物线P₁和P₂之间的区域。

图13中步骤5对于每段线路，根据每段线路中各杆塔所处位置的经纬度，结合山火燃烧带形状，评估每段线路中各杆塔距离山火燃烧带的距离l。

若某杆塔距离山火燃烧带的距离l小于预先设定的距离值时(如l<5m)，确定该杆塔受到山火影响。

图13中步骤6对于每段线路中受到山火影响的各杆塔，根据火焰区域温度、山火烟浓度以及气象信息，计算每段线路中受到山火影响的各杆塔导线对地之间空气间隙的击穿电压，评估每段线路中受到山火影响的各杆塔导线对地之间空气间隙击穿概率，然后采用独立事件的概率公式计算出整条线路受到山火影响时总的导线对地之间空气间隙击穿概率P_le。

在标准大气条件下，导线与地之间空气间隙的工频击穿电压设为U₀₁，该电压值很大，在现有电压等级下不会发生击穿闪络。然而当发生山火时，空气温度急剧变化，空气密度、湿度发生显著变化，导致空气绝缘性大大降低，影响了击穿电压。于是，引入大气校正因数：K_t＝K_dK_h，其中，K_d为空气密度校正因数，K_h为空气湿度校正因数。

空气密度校正因数取决于相对空气密度为：K_d＝δ^m，m取值后面会详细论述。空气相对密度为：

式中，p₀、p分别为标准大气条件下和山火条件下的大气压强，单位为kPa；T为山火条件下的气体温度，单位为℃。

空气湿度校正因数表达式为：K_h＝K^W，W取值后面会详细论述。K为绝对湿度h与相对空气密度δ的比值的函数：K＝1+0.012(h/δ-11)，其中h/δ单位为g/m³。

m、W的取值表达式为：

m＝G(G-0.2)/0.8 G＜1.0

m＝1.0          G≥1.0

W＝G(G-0.2)/0.8 G＜1.0

W＝1.0          1.0≤G≤1.2

W＝-1.25(G-2)   1.2＜G＜2.0

W＝0            G≥2.0

其中，L为最小间隙长度。

山火除了对空气温度和湿度产生影响外，在植被、农作物等燃烧时还会产生浓烟，大量固体小颗粒导致间隙绝缘强度明显降低。因此，引入颗粒校正系数：式中，S_d表示山火烟浓度。

因此，每段线路中受到山火影响的各杆塔导线对地之间空气间隙的击穿电压为：U₁＝K_tK_pU₀₁。

空气间隙击穿的概率分布接近于正态分布，可用50%击穿电压U₅₀（即U₅₀=0.5U₁）和变异系数z表示。在山火条件下，同样认为空气放电概率为正态分布，其概率密度函数为：

式中：U为实际电压；均值μ为U₅₀；标准差为zU₅₀。在不同间隙的电场形式与不同类型的击穿电压下，分散性是不同，变异系数z取值为2%～8%。在正常情况下，空气间隙击穿电压的分散性不大，取2%。但山火发生时，颗粒导致空气间隙更不均匀，分散性增大。所以，z取值4%。

故每段线路中受到山火影响的各杆塔导线对地之间空气间隙击穿概率按以下公式计算：

$P_{l1}\left(U\right)=\frac{1}{0.04\sqrt{2\mathrm{\&pi;}}\left(0.5U_1\right)}{\&Integral;}_{-\&infin;}^U{e}^{-\frac{{(x-0.5U_1)}^2}{0.0032{\left({0.5U}_1\right)}^2}}\mathrm{dx}$

其中，P_l1(U)为每段线路中受到山火影响的各杆塔导线对地之间空气间隙击穿概率密度函数，U为实际电压。

图13中步骤7对于每段线路中受到山火影响的各杆塔，根据火焰区域温度、山火烟浓度以及气象信息，计算每段线路中受到山火影响的各杆塔导线与导线之间空气间隙的击穿电压，评估每段线路中受到山火影响的各杆塔导线与导线之间空气间隙击穿概率，然后采用独立事件的概率公式计算出整条线路受到山火影响时总的导线与导线之间空气间隙击穿概率P_ll。与步骤6相似，每段线路中受到山火影响的各杆塔导线与导线之间空气间隙的击穿电压为：U₂＝K_tK_pU₀₂，U₀₂为标准大气条件下导线与导线之间空气间隙的工频击穿电压。此时，每段线路中受到山火影响的各杆塔导线与导线之间空气间隙击穿概率按以下公式计算：

$P_{l2}\left(U\right)=\frac{1}{0.04\sqrt{2\mathrm{\&pi;}}\left(0.5U_2\right)}{\&Integral;}_{-\&infin;}^U{e}^{-\frac{{(x-0.5U_2)}^2}{0.0032{\left({0.5U}_2\right)}^2}}\mathrm{dx}$

其中，步骤7）中的m、W按以下取值：

m＝G₂(G₂-0.2)/0.8 G₂＜1.0

m＝1.0            G₂≥1.0

W＝G₂(G₂-0.2)/0.8 G₂＜1.0

W＝1.0            1.0≤G₂≤1.2

W＝-1.25(G₂-2)    1.2＜G₂＜2.0

W＝0              G₂≥2.0

其中，

L为最小间隙长度。

图13中步骤8按以下公式计算整条线路总的故障概率P_l：

P_l＝1-(1-P_le)(1-P_ll)

最后，将整条线路总的故障概率计算结果接入停电防御系统中对故障进行风险评估，根据风险评估结果为广域测量分析保护控制系统筛选预想风险设备集。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但实施例并不是用来限定本发明的。在不脱离本发明之精神和范围内，所做的任何等效变化或润饰，同样属于本发明之保护范围。因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求所界定的内容为标准。

Claims (7)

1.评估山火引发输电线路故障概率的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）在控制中心汇总实时的山火预报和实况信息、一般气象预报和实况信息、实时的电网工况信息；

2）根据线路走廊地理特征和周边环境特征将线路分段，将具有相同地理特征和周边环境特征的线路划为一段；

3）根据不同地形对山火蔓延的影响，评估山火蔓延速度、火焰区域温度、山火烟浓度；

4）根据山火蔓延速度以及不同地形和风条件对山火燃烧的影响，评估山火燃烧带形状；

5）对于每段线路，根据每段线路中各杆塔所处位置的经纬度，结合山火燃烧带形状，评估每段线路中各杆塔距离山火燃烧带的距离l；

若某杆塔距离山火燃烧带的距离l小于预先设定的距离值时，确定该杆塔受到山火影响；

6）对于每段线路中受到山火影响的各杆塔，根据火焰区域温度、山火烟浓度以及气象信息，计算每段线路中受到山火影响的各杆塔导线对地之间空气间隙的击穿电压，评估每段线路中受到山火影响的各杆塔导线对地之间空气间隙击穿概率，然后采用独立事件的概率公式计算出整条线路受到山火影响时总的导线对地之间空气间隙击穿概率P_le；

7）对于每段线路中受到山火影响的各杆塔，根据火焰区域温度、山火烟浓度以及气象信息，计算每段线路中受到山火影响的各杆塔导线与导线之间空气间隙的击穿电压，评估每段线路中受到山火影响的各杆塔导线与导线之间空气间隙击穿概率，然后采用独立事件的概率公式计算出整条线路受到山火影响时总的导线与导线之间空气间隙击穿概率P_ll；

8）按以下公式计算整条线路总的故障概率P_l：

P_l＝1-(1-P_le)(1-P_ll)

最后，将整条线路总的故障概率计算结果接入停电防御系统中对故障进行风险评估，根据风险评估结果为广域测量分析保护控制系统筛选预想风险设备集。

2.根据权利要求1所述的评估山火引发输电线路故障概率的方法，其特征在于：所述步骤3）中，按以下公式计算山火蔓延速度：

R₀＝L/t

K_W＝e^0.1783V

$K_{\mathrm{\&phi;}}=e^{3.533{\left(\mathrm{tg\&phi;}\right)}^{1.2}}$

其中，R为山火蔓延速度，R₀为当前蔓延速度，K_S为可燃物配置格局系数，K_W为风速更正系数，Kφ为地形更正系数，L为起火点到火头前缘的最大距离，t为当前山火蔓延的时间，V为风速，φ为地形平均坡度。

3.根据权利要求1所述的评估山火引发输电线路故障概率的方法，其特征在于：所述步骤3）中，按以下公式计算火焰区域温度：

$T=\frac{{3.9\left(I\right)}^{2/3}}{H}$

I＝3(10H)²

其中，T为火焰区域温度，I为山火强度，H为火焰距离地面高度。

4.根据权利要求1所述的评估山火引发输电线路故障概率的方法，其特征在于：所述步骤6）中，按以下公式计算每段线路中受到山火影响的各杆塔导线对地之间空气间隙的击穿电压：

U₁＝K_tK_pU₀₁

K_t＝K_dK_h

$K_p=\frac{1}{14S_d+1}$

K_d＝δ^m

K_h＝K^W

$\mathrm{\&delta;}=\frac{293p}{(273+T)p_0}$

K＝1+0.012(h/δ-11)

其中，U₁为每段线路中受到山火影响的各杆塔导线对地之间空气间隙的击穿电压，K_t为大气校正因数，K_p为颗粒校正系数，U₀₁为标准大气条件下导线与地之间空气间隙的工频击穿电压；K_d为空气密度校正因数，K_h为空气湿度校正因数；S_d表示山火烟浓度；δ为相对空气密度，K为绝对湿度h与相对空气密度δ的比值的函数；p₀、p分别为标准大气条件下和山火条件下的大气压强，T为火焰区域温度；m、W为系数，按以下取值：

m＝G(G-0.2)/0.8 G＜1.0

m＝1.0          G≥1.0

W＝G(G-0.2)/0.8 G＜1.0

W＝1.0          1.0≤G≤1.2

W＝-1.25(G-2)   1.2＜G＜2.0

W＝0            G≥2.0

其中，L为最小间隙长度。

5.根据权利要求1所述的评估山火引发输电线路故障概率的方法，其特征在于：所述步骤6）中，按以下公式计算每段线路中受到山火影响的各杆塔导线对地之间空气间隙击穿概率：

$P_{l1}\left(U\right)=\frac{1}{0.04\sqrt{2\mathrm{\&pi;}}\left(0.5U_1\right)}{\&Integral;}_{-\&infin;}^U{e}^{-\frac{{(x-0.5U_1)}^2}{0.0032{\left({0.5U}_1\right)}^2}}\mathrm{dx}$

其中，P_l1(U)为每段线路中受到山火影响的各杆塔导线对地之间空气间隙击穿概率密度函数，U₁为每段线路中受到山火影响的各杆塔导线对地之间空气间隙的击穿电压，U为实际电压。

6.根据权利要求1所述的评估山火引发输电线路故障概率的方法，其特征在于：所述步骤7）中，按以下公式计算每段线路中受到山火影响的各杆塔导线与导线之间空气间隙的击穿电压：

U₂＝K_tK_pU₀₂

K_t＝K_dK_h

$K_p=\frac{1}{14S_d+1}$

K_d＝δ^m

K_h＝K^W

$\mathrm{\&delta;}=\frac{293p}{(273+T)P_0}$

K＝1+0.012(h/δ-11)

其中，U₂为每段线路中受到山火影响的各杆塔导线与导线之间空气间隙的击穿电压，K_t为大气校正因数，K_p为颗粒校正系数，U₀₂为标准大气条件下导线与导线之间空气间隙的工频击穿电压；K_d为空气密度校正因数，K_h为空气湿度校正因数；S_d表示山火烟浓度；δ为相对空气密度，K为绝对湿度h与相对空气密度δ的比值的函数；p₀、p分别为标准大气条件下和山火条件下的大气压强，T为火焰区域温度；m、W为系数，按以下取值：

m＝G₂(G₂-0.2)/0.8 G₂＜1.0

m＝1.0            G₂≥1.0

W＝G₂(G₂-0.2)/0.8 G₂＜1.0

W＝1.0            1.0≤G₂≤1.2

W＝-1.25(G₂-2)    1.2＜G₂＜2.0

W＝0              G₂≥2.0

其中，

L为最小间隙长度。

7.根据权利要求1所述的评估山火引发输电线路故障概率的方法，其特征在于：所述步骤7）中，按以下公式计算每段线路中受到山火影响的各杆塔导线与导线之间空气间隙击穿概率：

$P_{l2}\left(U\right)=\frac{1}{0.04\sqrt{2\mathrm{\&pi;}}\left(0.5U_2\right)}{\&Integral;}_{-\&infin;}^U{e}^{-\frac{{(x-0.5U_2)}^2}{0.0032{\left({0.5U}_2\right)}^2}}\mathrm{dx}$

其中，P_l2(U)为每段线路中受到山火影响的各杆塔导线与导线之间空气间隙击穿概率密度函数，U₂为每段线路中受到山火影响的各杆塔导线与导线之间空气间隙的击穿电压，U为实际电压。

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