高压电力电缆温度场和载流量评估研究动态

为了提高电力电缆的利用率和安全可靠性,电力电缆温度场和载流量分析受到了相关研究人员的广泛关注。通过对现有研究现状分析,基于热路的解析计算、数值分析、试验和温度在线监测等方法已经应用于电力电缆温度场和载流量分析计算中;考虑土壤中水分迁移、排管等敷设方式下的内含封闭空气层等情况下的外部热阻是目前热路解析计算方式的研究重点;耦合求解水分迁移场、内部空气流场、温度场和电磁场是数值分析方法的研究重点;对于电缆不含光纤测温的回路,利用测温与数值分析方法相结合是确定实时动态载流量的研究重点。综合分析可知,外部热阻、多场耦合、实时动态载流量将是未来电力电缆群温度场和载流量分析的关键技术。     

考虑储能配置模式的多数据源融合分布式光伏发电并网接纳分析方法

分布式光伏(PV)通常并入配电网,其大规模并网发电将对配电网的安全运行带来挑战,研究分布式光伏发电消纳能力已成为发展分布式光伏的重要内容。针对配电网信息不完整的情况,提出了一种考虑储能配置模式的多数据源融合分布式光伏发电并网接纳分析计算方法,融合来自电网调度系统、配电自动化系统、分布式发电监控系统的实时量测数据及历史数据,计量、营销、负控等系统的电量数据及历史数据,补全了分布式电源并网接纳能力分析模型。考虑电网侧、分布式发电侧等不同配置模式下储能参与电网电压调节的能力,并以电压偏差及电压波动指标作为定量计算的目标值,短路电流、支路载流量等安全性指标作为约束,经济性和可靠性指标作为校验,进行接纳能力分析。最后通过实际配电网算例验证了所提方法的有效性和可行性,结果表明,储能配置在电网侧较配置在分布式发电侧对提高配电网分布式光伏消纳效果更明显,分布式光伏消纳能力可以提高42.5%。     

基于层次分析法的110 kV电网综合安全风险评估研究

将电网安全风险相关的网络拓扑结构、负荷、线路载流量等基础数据进行标准化处理,根据配电网直接面向负荷的特点,建立起基于负荷损失风险的110 kV电网安全风险计算模型,利用层次分析法与雷达图将风险指标和标准化处理之后的基础数据进行聚合,并通过雷达图反映指标聚合前后的变化,找出影响电网安全风险的关键指标。建立起一套基于110 kV电网基础数据的综合安全风险评估体系,来反映电网存在的安全风险点,以便于电网运行管理者对影响110 kV电网安全的关键指标加以改善。以某地级市电网进行实际测试,结果表明,所述方法能准确反映造成电网安全风险的主要指标,与电网实际运行情况基本相符。     

新型输电电缆动态增容系统设计与应用

针对输电在线监测系统中电缆温度监测的单一性问题,本文提出了一种基于集中运算的动态增容算法模型。通过将光纤测温与护层电流监测相结合,对实时导体温度与载流量,短时载流量和周期性载流量进行计算。该计算模型能实时分析电缆表面温度的分布数据,发现潜在异常点,实现故障早期预警,而且可动态计算电缆导体温度及允许电流,给输电部门提供电缆短时载流量负荷分析以及周期性载流量的特征分析结果。在确保电缆运行安全的前提下,可实现充分利用电缆输送能力的目标。     

架空线路动态增容技术研究

电力系统的安全稳定和线路本体的安全运行是影响架空线路输送能力的主要因素,在分析风速、日照环境温度、导线温度等对线路载流量影响的基础上,得出结论,即气象边界条件对导线载流量的影响较大,当环境温度、日照强度、风速条件放宽时,线路载流量增加;并且指出,当实时、准确地测量导线温度及线路所处环境的微气象条件,用来计算线路载流量,并严格遵守制定动态增容的安全判据时,即可安全有效地实现线路的动态增容;同时,说明了动态增容系统的构成。     

电力电缆载流量计算的研究与发展

电力电缆的载流量因受敷设方式、运行条件和周围环境等因素的影响而不易确定,准确计算各种复杂条件下电缆的载流量,对确保电缆的安全、经济运行具有重要的意义。文中介绍了电力电缆载流量计算的解析法和数值法的发展过程,分析了NM理论的不足和对它的改进,以及IEC60287载流量计算标准的基本内容和应用局限;介绍了三种主要的数值计算方法(有限差方法、边界元法和有限元法)在电缆载流量计算中的应用,并对这三种数值计算法的特点进行了论述。最后,建议在上述研究方法的基础上,针对具体的实际问题,提出后续研究的内容及方法。     

PI实时数据库在高压电缆运行工况检测中的应用

电缆允许载流量随环境温度、现有负载变化而变化，在传统SCADA系统中无法实现允许载流量的实时计算与检测。本文根据收集的气温以及电缆表面温度计算了实时载流量，通过PI数据库在一个统计的界面集中显示气温，载流量等数据，便于运行维护人员综合分析电缆运行工况。     

基于层次分析和变权重机制的电网安全指标计算及展示方法

电网安全指标不断扩充,而调度员驾驭电网的能力极其有限,以一种综合性指标表征电网安全显得尤为必要。文中提出一种基于层次分析法和变权重机制的电网安全指标计算及展示方法。以多项电网安全基础指标为例,计及指标量纲、指标结构和设备重要性差异3个方面设计了计算公式,并统一以"1"作为安全限值。结合层次分析法和3种权重修正机制,得到各指标权重并聚合电网安全综合指标。在此基础上,设计了电网运行状态安全等级划分方法以及展示方法。对某省级电网测试结果表明,所述方法计算得到的电网安全指标可以实时反映电网安全状态变化,准确捕捉电网安全故障,是适用于新一代调度系统的电网安全指标计算方法。     

配电网架空绝缘导线暂态载流能力计算与评估

城市配电网用电负荷快速增长和供电走廊稀缺会造成用电高峰时期部分配电网供电线路出现重载或过载现象,威胁电网运行安全。输电线路暂态载流能力实时计算与评估对于缓解当前城市配电网供电紧张的局面具有重要意义。基于架空绝缘导线等值热路模型、导线热平衡方程和导线暂态温升微分方程组,并考虑日照等外界热源条件和风、雨水等外界有利散热因素,提出了架空绝缘导线暂态载流能力评估方法。根据该计算模型重点分析了导线温升过程,计算了导线暂态载流量和安全运行时间。最后,基于架空绝缘导线的在线监测系统数据,评估了实际运行线路暂态载流能力。研究结果表明:现行运行规程规定的线路载流量限值过于保守,配电网架空导线具有很大的供电潜力。     

考虑实时气候对于输电线路载流量的影响

由于不同国家采用不同的计算标准以及不同的气候条件对输电线路载流量的计算,其结果往往不尽相同。国内与国外多基于GB50545—2010标准与IEEE Std 738TM—2012标准分别对输电导线的载流量进行计算,为此,对2个标准中的载流量计算模型进行对比分析。基于这2种计算模型,利用某500kV送出线的实时气候数据,对该线路在冬、夏2个时刻以及在特定气候条件下的载流量进行计算并对比分析,研究不同气候因素对输电线路载流量的影响程度。结果表明:采用实时的气候条件更能精确地计算出线路的载流量,在保证输电导线安全运行的情况下充分发挥其载流能力,其中,风速对输电线路的载流量影响程度最大,日照强度对输电线路的载流量影响程度最小。     

单芯电缆实时载流量计算方法研究

以电缆温度在线监测为基础,结合实时负荷数据和温度信息,采用有限元方法,对单芯电缆温度场进行分析,实时计算地下电缆的温度场和载流量。该计算方法考虑了外部土壤热阻的实时计算和更新,用环境温度、表面温度和实时负荷来间接计算。实验表明:该方法能准确获取电缆温度场和实时载流量,对提高电缆运行可靠性和输送能力具有重要意义。     

省级电网节能减排在线监测系统开发与应用

随着电力企业节能减排工作的快速发展,节能减排在线监测系统已成为省级电网信息系统中的重要组成部分。节能减排在线监测系统主要包括机组数据实时监测、在线煤耗指标计算、在线脱硫指标计算及考核报表等功能。文章设计的节能减排在线监测系统按照二级安全信息系统构建,符合电网信息系统安全规范。整个系统通过实时数据及统计指标量化展示了下辖火电机组污染物排放的总体状况,同时为电网考核、调度提供了重要的基础数据。     

电力电缆载流量计算的方法与发展

电力电缆的载流量因受敷设方式、运行条件和周围环境等因素的影响而不易确定,准确计算各种复杂条件下电缆的载流量,对确保电缆的安全、经济运行具有重要的意义。介绍了电力电缆载流量计算的解析法和数值法的发展过程,首先分析了NM理论的不足和对它的改进,以及IEC60287载流量计算标准的基本内容和应用局限。其次介绍了三种主要的数值计算方法(有限差方法、边界元法和有限元法)在电缆载流量计算中的应用,并对这三种数值计算法的特点进行了论述。     

计及金属护套环流影响的高压电缆温度场及载流量的数值分析

温升和载流量是电缆运行的重要参数,而金属护套环流是影响电缆温升及载流量的关键因素.在综合现有电缆金属护套环流计算理论及电缆温度场和载流量数值计算模型与计算方法的基础上,本文建立了电缆温度场和载流量计算的有限元模型.该模型充分考虑了实际电缆沟工程敷设工况.在此基础上,分析并计算了金属护套环流影响下的典型电缆温度场,讨论了维持三相电缆线芯(或金属护套)最高温度不变前提下金属护套环流影响下的线芯载流量,研究了不同大小环流对电缆温度场和载流量的定量影响规律.结果表明:金属护套环流的增大将导致电缆温度升高,线芯载流量降低;随着电缆金属护套环流的增大,电缆金属护套环流对电缆温度及载流量的影响作用显著增加;相比于维持三相电缆线芯最高温度不变,同一环流影响下维持三相电缆金属护套最高温度不变时计算出的线芯载流量更低.本文的研究成果为保障电缆在工程实际中长期安全高效运行提供了理论指导.     

输电线路实时动态增容的可行性研究

为解决华东电网500kV线路输送能力受制于线路热稳定水平的问题,从理论上分析了通过实时监测导线运行环境来提高导线输送容量的方法的可行性,并重点介绍了根据实测运行中500kV线路风速、环温、日照强度等参数,计算导线载流量的结果和试验室线路温升的模拟试验结果,结果表明通过运用实测线路环境参数实时确定导线输送限额是可行的,一般情况下可提高线路输送容量10%～30%.     

随环境条件变化的输电线路输送容量概率建模研究

充分挖掘线路的输电潜能,提高现有电网的输电效率,是当前研究的一个热点。通常输电线路中静态载流量的计算是在保守的环境下获得,未考虑到实际运行环境。而动态载流量的计算是通过对运行环境的实时监测值,即结合实际环境温度、风速等因素,来确定其传输的极限容量,由此可以提高线路的输电效率。本文通过BP神经网络对某地区的历史气象数据进行分析和预测,由于该方法对气象预测效果较好,故将预测获得的数据作为概率模型的源数据,并提出一种基于电流密度函数的概率建模的动态增容研究方法。通过动态增容方法在某地区的应用分析,表明在迎峰度夏时可适当提高输电线路载流量,且可确保输电线路的供电可靠性。     

华东电网架空裸导线载流量管理及推荐计算方法

介绍了华东电网输电线路载流量管理现状和执行标准体系,讨论了输电线路载流量管理面临的重点问题,提出了适合华东电网的导线载流量计算的推荐计算参数和迭代计算的流程,分析了导线交流电阻影响因素和试验研究成果。     

应用气象数值预报技术提高输电线路动态载流量能力

针对在安全条件下输电线路的最大载流量计算问题,提出一种基于气象数值网格点预报产品的输电线路最大载流量预测值计算方法。该方法首先使用中尺度WRF(weather research and forecasting model)模式输出的气象数值预报网格点映射长距离输电线路计算基准点的1~36 h环境预报值,然后利用输电线路热平衡方程计算线路计算基准点最大载流量预测值,并推出整条线路最大载流量预测值,实现了长距离输电线路1~36 h最大载流量预测值的计算。计算结果表明,在完全满足输电线路安全条件下,使用该方法调度的输电线路载流容量将比日常调度载流容量有大幅度提高,即使是在全年最高峰的负载条件下,该方法也有30%左右的优化空间,有效解决了输电线路安全增容、电网优化调度策略等难题。该方法同时具有预测时间粒度小、预见期长、可适用跨区域大范围电网等特点。     

山西电网安全稳定实时预警协调防御系统成功投运

山西电网安全稳定实时预警协调防御系统日前成功投运。通过构建“电网实时监视-扰动识别及告警-稳定分析评估及辅助决策-实时紧急控制及安自装置离线策略校核-第三道防线校核”一体化监控平台,统一了电网全过程分析的仿真计算模型和参数,实现了电网在线安全稳定分析评估、调度操作前模拟潮流计算及暂态仿真,以及离线方式仿真计算,为电网调度、运行方式安排、网架建设提供了先进的监控及计算分析手段。     

航天科工三院自管配电网电缆载流量的计算

正电缆载流量表征了电缆的负荷承载能力,是电网规划、电气设计和电气运行工作等的重要参考数据。在计算电缆载流量时需要考虑的因素较多,电缆的型号、相数、材质、敷设方式、工作环境等都会对载流量的大小产生不同程度的影响。载流量的计算结果更是直接影响到人们对于电缆承载能力的判断。因此,根据自管配电网电缆运行特点,计算常用电缆在常用敷设方式下的载流量对提高电网运行管理效率有着十分重要的意义。1载流量影响因素