电力微气象风偏灾害监测预警技术及系统实现

风偏灾害是影响输电线路安全运行的主要因素之一,风偏灾害监测预警系统对线路安全运行至关重要。通过计算悬垂绝缘子串风偏角和绝缘子串底部至杆塔的最小空气间隙距离,提出了基于最小空气间隙距离的风偏灾害预警方法。考虑到微气象因素对风偏的影响,提出了4种不同的数学模型对风偏角进行预测,使预警更加准确。最后,通过C#编程搭建了风偏灾害预测预警系统平台,并通过实例数据验证了系统的可行性和有效性。     

一起500 kV输电线路风偏故障的分析研究

介绍了一起500 kV输电线路故障的检查处理过程,分析出故障原因为大风天气导致悬垂绝缘子串发生风偏,空气间隙被击穿引发线路跳闸。结合设计气象条件对故障杆塔进行了防风偏校验分析,并计算出了故障杆塔在工频电压工况和雷电过电压工况下发生风偏故障的临界风速。指出了该基杆塔在边相导线发生风偏的同时遭受雷击是导致线路故障的主要原因,并针对以上问题提出了相应的改进措施和建议,为输电线路的风偏故障处理提供了很好的经验和参考。     

基于天气雷达数据的强对流天气下输电线风偏放电预警方法

夏季多发的强对流天气引起的高频次、大范围的输电线路风偏放电事故是电网"迎峰度夏"面临的主要威胁之一。天气雷达是预测强对流天气的有效工具,在气象与电力行业的融合日益紧密的背景下,提出了一种基于天气雷达数据的强对流天气下输电线路风偏放电预警方法。基于天气雷达对强对流的监测数据,采用两层支持向量机构建了强对流大风预测模型,实现对强对流大风风力的三级预测;根据绝缘子串发生风偏时的几何模型,推导了风偏临界风速与输电线路自身参数的关系;结合风力预测结果和输电线路的风偏临界风速,计算风偏放电概率并发布相应等级的预警。通过算例验证了所提方法的可行性和准确性。     

悬垂绝缘子串风偏最小间隙距离计算与分析

针对近年来输电线路风偏闪络事故频繁发生的现状,为降低风偏闪络的发生几率,本文分析了现有绝缘子串风偏角计算模型.对于目前模型存在的问题,从输电线应力变化方面考虑,通过受力分析,提出一种新的绝缘子风偏角计算模型,进一步研究对最小空气间隙的影响.利用matlab编程计算结果并对比分析,在一定程度上减小现有模型的误差,为高压输电线路防风偏设计和研究提供参考和理论依据.     

超、特高压交直流同塔多回线路杆塔防风偏闪络可靠度研究

针对超、特高压交直流同塔多回线路Ⅰ-Ⅴ型和单Ⅰ型绝缘子串布置的塔型,采用刚体直杆模型法计算悬垂绝缘子串风偏角,建立了杆塔防风偏闪络可靠度计算模型;并以±800kV/330 k V和±800 kV/750kV交直流同塔多回线路两种塔型为例,采用SORM方法编程求解其防风偏闪络可靠度指标。结果表明:工频电压下发生风偏闪络故障概率最大,在设计中可以只校核工频电压下的风偏;下横担、中横担和上横担处发生风偏闪络故障的概率依次增大,即防风偏闪络可靠度水平依次略微降低;两种塔型防风偏闪络可靠度均满足正常使用极限状态目标可靠度指标1.5的要求,其中导线对其所在横担下表面闪络可靠度相对较低,可通过适当增加绝缘子串长度提高其可靠度。     

500kV线路绝缘子串风偏跳闸故障分析及对策

为确保送电线路的安全运行,对500 kV直线塔绝缘子串风偏导致的线路跳闸故障进行深入分析。针对500 kV龙平甲线、500 kV马百线跳闸故障,根据故障录波图、行波测距等资料,结合天气情况、线路周围地形地貌、植被损坏及杆塔结构特点等,对故障情况、放电通道以及大风情况下直线塔绝缘子串风偏角、塔头间隙进行分析。结果表明,垂直档距与水平档距比值较小的直线塔,绝缘子串的风偏角较大,在大风情况下绝缘子串发生风偏容易造成导线与铁塔的间隙距离小于工频电压放电距离,从而导致线路跳闸。最后从设计、改造和运行等方面提出了相应的对策及建议。     

悬垂绝缘子串风偏最小间隙距离计算分析

针对近年来输电线路风偏闪络事故频繁发生的现状,为降低风偏闪络的发生几率,本文分析了现有绝缘子串风偏角计算模型。对于目前模型存在的问题,从输电线应力变化方面考虑,通过受力分析,提出一种新的绝缘子风偏角计算模型,进一步研究对最小空气间隙的影响。利用matlab编程计算结果并对比分析,在一定程度上减小现有模型的误差,为高压输电线路防风偏设计和研究提供参考和理论依据。     

基于光纤传感的输电线路悬垂绝缘子风偏角监测研究

由风偏引起的输电线路故障在电网运行中占有很大的比例,为了实时监测输电线路绝缘悬垂绝缘子串风偏角的变化,通过研究悬垂绝缘子风偏的荷载模型,应用光纤传感技术,搭建悬垂绝缘子风偏角在线检测系统,实现了云南电网昭通地区某110 kV杆塔悬垂绝缘子串风偏角的在线监测。由监测数据可得,悬垂绝缘子串风偏角的变化与理论计算模型的变化趋势相符,变化范围大致在-4°～+4°。结果表明,该光纤传感的风偏角在线检测方法在实际运用过程中准确可靠,为输电线路安全运行提供了一定程度的参考。     

500kV输电线路风偏跳闸的分析研究

为预防和减少风偏跳闸 ,分析了 2 0 0 4年六七月华中地区连续发生的风偏跳闸现象 ,发现故障放电发生区域及时段均有强风伴有大或暴雨 ,杆塔构架或金具和导线均有路径明晰的电弧烧痕 ;重合闸均不成功 ,强风消失后均试送成功。分析认为风偏放电的主要原因有①强风使导线风偏角过大 ;②暴雨降低空气间隙的放电电压 ;③设计对恶劣气象估计不足。因此对发生了故障的线路 ,耐张塔跳线加装跳线绝缘子串和重锤 ,直线塔的绝缘子串加装重锤 ;对已调爬或换装了加长型合成绝缘子的交直流线路则结合所在区的气象条件全面校核风偏间隙 ;对档距中的树木、边坡等亦应校验风偏。     

考虑风电不确定性和机组故障停运风险的两阶段鲁棒机组组合

发电机故障停运是电力系统运行中的不确定事件。目前在含风电鲁棒机组组合中考虑机组故障停运的方法,不同程度地忽略了机组故障停运的概率特征,难以较好描述机组故障停运风险。在含风电鲁棒机组组合模型的基础上,引入电量不足期望以量化机组故障停运风险,基于成本收益分析建立了考虑风电不确定性和机组故障停运风险的两阶段鲁棒机组组合模型,并提出计算电量不足期望的简化模型以提升计算效率。基于改进的IEEE-RTS 26机系统验证所提模型和方法,结果表明该方法能较好考虑风电不确定性和机组故障停运风险的影响,该简化模型能显著减小问题求解规模、缩短计算时间。     

220kV高压架空输电线路风偏事故分析

导线风偏是威胁架空输电线路安全稳定运行的重要因素之一,常常造成线路跳闸、导线电弧烧伤、断股、断线等。风偏往往发生在大风天气和山区微地形气候区,在设计过程中,对当地的气候条件了解不透,就会造成杆塔头部尺寸不满足设计规程要求。通过对安阳供电公司正常运行的输电线路因风偏引起跳闸的原因进行技术分析,结合输电线路设计软件的校验比较,提出了架空输电线路在设计和正常更换复合绝缘子过程中,进行必要的风偏角校验方法,为架空输电线路的防风偏设计和安全运行提供依据。     

高压架空输电线路防风偏技术分析及应用

导线风偏是威胁架空输电线路安全稳定运行的重要因素之一,常常造成线路跳闸、导线电弧烧伤、断股、断线等。风偏往往发生在大风天气和山区微地形气候区,在设计过程中,对当地的气候条件了解不透,就会造成杆塔头部尺寸不满足设计规程要求。通过对安阳供电公司正常运行的输电线路因风偏引起跳闸的原因进行技术分析,结合输电线路设计软件的校验比较,提出了架空输电线路在设计和正常更换复合绝缘子过程中,进行必要的风偏角校验方法,为架空输电线路的防风偏设计和安全运行提供依据。     

基于数值天气预报的输电线路风偏闪络预警方法

现有输电线路风偏预警一般是采用在线监测装置实现,且没有对风偏后空气间隙的闪络风险进行有效评估,导致工程上适用性不强、预警效果不理想等问题。利用传统的风偏研究成果,提出了一种基于数值天气预报的输电线路风偏闪络预警方法。首先,采用反距离加权的插值算法进行格点预报风速映射处理,并依据风向与线路走向的夹角完成垂直于线路风速分量的计算。然后,以典型的酒杯塔为例,运用刚体直棒法计算线路与杆塔的最小空气间隙。最后,对间隙击穿电压进行空气密度、湿度、降水量的修正,得到预报天气条件下的闪络电压值,并与系统运行电压进行对比完成风偏闪络预警。该方法可为安装在线装置困难而又处于强风区的重要输电线路提供一种可行、有效的风偏闪络风险管控手段,对电网防风减灾工作具有重要的实用意义。     

浅谈降雨对工频闪络电压的影响

在1:1模拟导线-杆塔间隙结构下,试验研究了不同雨强和雨水运动路径对空气间隙工频闪络特性的影响,得出不同雨强和雨水运动路径下导线-杆塔空气间隙工频闪络特性的变化规律。提出强降雨情况下满足间隙工频耐受电压高于500 kV输电线路最高运行相电压的最小空气间隙距离,为现场防风偏放电和输电线路设计提供理论指导。     

500 kV输电线路悬垂绝缘子串风偏闪络的研究

近年来,500 kV输电线路风偏闪络事故频繁发生,其频率已超过电力系统安全运行可接受的限度。按照标准设计的输电线路在实际运行中应该是安全的,但自从500 kV 输电线路第2代杆塔投入使用以来,风偏闪络事故的发生率逐年上升,这在理论上分析是不合理的。文章从500kV输电线路悬垂绝缘子串的风偏角计算模型入手,对风偏角计算 所采用的静态受力平衡算法存在的问题进行了详细分析,给出了一种最大风偏角的修正方法;在确定杆塔与导线之间最小空气间隙时,传统做法是通过复杂的几何作图来估算,文中通过在杆塔计算模型中引入笛卡儿二维坐标系使计算更为简洁方便,且提高了准确度;最后对目前风偏现象研究中存在的几个主要问题进行了详细分析。     

蒙特卡罗法计算线路雷击跳闸率随机过程研究

针对规程法分析输电线路防雷性能中过于简单化和EMTP计算复杂化问题,用较符合雷击实际过程的蒙特卡罗法计算输电线路雷击跳闸率。因雷击随机过程的选取直接影响计算速度和计算结果的确信度,故在研究了雷电流幅值、波头时间、雷击部位、工频电压瞬时值、风偏等随机过程对跳闸率计算的影响的基础上,综合考虑计算速度和计算结果确信度,确定雷电流幅值、雷击部位、反击时工频电压瞬时值为蒙特卡罗法中需要考虑的因素。经验证设计的蒙特卡罗法雷击跳闸率计算结果和实际运行线路雷击跳闸率统计结果相吻合。     

110 kV输电线路绝缘子的风偏特性研究

青海格尔木地区平均海拔3 000 m以上,其110 kV察汗诺-格尔木输电线路常年遭遇风偏闪络事故。为了研究其风偏闪络频繁发生的原因,建立了该线路段的导线-绝缘子耦合模型,用Matlab模拟了当地平均风速为30 m/s的脉动风场,用ANSYS仿真了该模型在脉动风作用下的绝缘子串风偏响应。仿真结果表明,悬垂绝缘子在雷电过电压下发生风偏闪络的概率较大,在线路风偏改造时应重点校核。     

一起线路导线风偏闪络的分析计算及防治措施

通过对一起500 kV线路导线风偏闪络事故进行对比分析计算及故障原因剖析,提出相应防治措施,阐述了在局部特殊气候环境(微气象)情况下通过线路改造等手段,减小线路杆塔风偏角的方法。