实测风速分析模拟及微地形下杆塔风速修正方法

输电线路运行安全受强风影响极大,但以往研究缺乏实测风速数据,忽略微地形对风速系数影响。基于气象观测站实测数据,对风速分布特征及重现期进行研究,完成脉动风速谱修正及模拟;通过Google Earth获取输电线路微地形参数,提出4种微地形下风速修正方法,计算风速修正系数。结果表明：GEV模型更适合于江苏地区风速概率分布密度拟合;江苏地区特高压输电线路设计风速应在34.5～39.0m/s;通过季风-台风-季风时间段内风速时程数据模拟得出脉动风速谱吻合程度较高;当杆塔呼称高一定时,风压修正系数随峰高或坡角的增加而变大;当杆塔呼称高/山高数值高于3.0时,风压修正系数为定值。研究结果可基于Google Earth微地形数据准确计算气象观测站附近微地形区杆塔风速。     

微地形区域输电线路杆塔电线风荷载计算方法

微地形对输电线路有着显著影响,但在现有的输电线路设计规程中,针对微地形区域的输电线路杆塔结构风荷载设计较为简单或模糊.基于输电线路微地形、微气象概念,推导了作用在杆塔结构上的线条风荷载的计算方法.通过计算一典型档距的典型杆塔在平地和不同微地形的风荷载,比较了不同设计方法的差别,进而反映微地形对输电线路杆塔结构的影响,提出了设计建议,可供结构设计及分析人员参考.     

山区220 kV新型错层横担直线塔防雷性能研究

针对山区地形坡度影响输电线路杆塔防雷性能的问题,为降低山区输电线路的雷击跳闸率,设计了一种220 kV新型错层横担直线塔。分析了错层横担直线塔在不同坡度条件下的防雷性能,确定了错层横担杆塔在山区地形的可行性,建立了新型错层结构杆塔的多波阻抗模型及其接地体等效电路模型。基于PSCAD软件搭建了错层横担杆塔的整体模型,仿真计算出了杆塔的反击跳闸率;建立了适用于新型错层杆塔求解绕击跳闸率的电气几何模型,并推导了求解的计算公式;分析比较了错层横担杆塔在几种坡度条件下的雷击跳闸率的数据结果。通过常规杆塔和错层杆塔的雷击跳闸率对比发现,错层横担结构有效地提高了杆塔的耐雷水平。研究结论可为山区错层横担杆塔输电线路防雷设计、防雷改造以及线路运行和维护提供参考。     

某送电线路风灾 杆塔处实时风速分析

受台风"山竹"影响,国内某送电线路山区段共五基杆塔发生了倾倒事故。本文根据事故杆塔附近区域SRTM系统DEM数据建立地面模型,使用山下平原气象站实测风速作为计算边界条件,采用数值模拟方法计算山顶各事故塔位处离地10m高风速值,对比事故塔位处设计风速与计算风速值,分析本次风灾事故中风速对塔位的影响。     

已建线路防覆冰倒塔改造措施探讨

通过对湖南2008年及2005年冰灾倒塔情况统计和调研,对杆塔倒塔具体形态特点及原因进行分析,提出已建线路防覆冰倒塔加强改造方案:对于平地丘陵线路,采用加塔方案,能有效提高线路整体抗冰能力;对于山地相对高耸、山区风道、垭口、抬升气流的迎风坡、较易覆冰等微地形区段,以及相对高差较大、连续上下山等局部地段杆塔,采用防覆冰能力更强的铁塔替换原塔,可有效缩小事故范围。     

覆冰工况下耐张塔失效预警技术研究

输电线路覆冰在我国经常发生,对输电线路的安全稳定运行构成极大的威胁。以某实际500 kV耐张塔为例,提出了基于线路绝缘子串拉力测量系统和有限元方法对覆冰工况下的耐张塔失效进行实时预警的方法。给出了绝缘子串倾角的理论计算方法,经与实测数据对比,验证了该方法的可靠性。分析了不同覆冰工况下杆塔的薄弱位置,给出了杆塔的应力应变分布及临界失效曲线。由该曲线可知,小号侧拉力一定,大号侧拉力过大或过小都可能由于不平衡张力过大导致杆塔失效。最后对杆塔进行了不均匀脱冰工况下的失效分析。本文方法有效结合了工程实际,对于小风速地区覆冰工况下的耐张塔失效预警研究有一定指导意义。     

110kV送电线路倒塔事故分析

介绍送电线路事故塔N17（7727）的设计条件和工程中的使用条件,微地形微气象对送电杆塔的影响;对塔型选择中的问题进行分析。     

110~500 kV输电线路典型设计

介绍了推广和应用输电线路典型设计的目的和主要设计条件，并按照输电线路电压等级、回路数、气象条件、导线截面、适用地形、铁塔型式和海拔高度等划分了36个模块、486种塔型，对杆塔规划、杆塔结构优化、主要技术特点等进行了详细说明；对输电线路典型设计综合效益进行了对比分析；最后介绍了输电线路典型设计下一步重点工作。     

输电线路覆冰垭口微地形的特征提取与识别方法

输电线路覆冰是中国电力系统安全稳定运行的严重威胁。针对输电线路覆冰微地形区域分类主观性强的问题,结合数字高程模型（digital elevation model,DEM）和江西省覆冰灾害故障统计数据,对输电线路走廊垭口微地形开展了识别研究,提出了一组垭口微地形的识别指标,对提取样本区域进行了特征提取。在此基础上,提出了一种输电线路走廊垭口地形识别方法,并验证了所提取的垭口地形特征与识别方法的有效性。研究成果可以为输电线路防冰的差异化设计提供参考。     

微地形微气象地区超高压输电线路覆冰受损分析

结合线路所处地区的实际地理位置及气象条件,分析微地形、微气象条件下线路覆冰受损的原因。通过对500 kV桂山甲线受损的58号—62号耐张段的实际覆冰情况进行调查,计算出导、地线覆冰过载能力及受损段铁塔不平衡张力情况,推断出线路受损的过程及原因,其中58号—59号塔段受损是因为受微地形微气象影响,实际覆冰超过设计值造成,最后对线路选线提出相关建议。     

风速对基于BOTDA架空导线覆冰监测有效性的影响

为了获得架空导线温度在不同气象条件下的变化特征和风速对基于分布式光纤传感技术的架空导线覆冰监测有效性的影响,本文建立了光纤复合相线覆冰的温度场三维模型,并采用了有限元方法进行求解,分析获得了光纤温度在不同的环境温度、风速和覆冰厚度下的变化规律特征;指出了覆冰段与未覆冰段光纤的温差与环境温度初始值大小无关;提供了单独考虑环境温度变化速率或覆冰厚度情况下的临界风速表达式,给出了常见范围内环境温度变化速率以及覆冰厚度下的临界风速值,基于风速值和插值方法可以得到常见范围环境温度变化速率以及覆冰厚度下比较准确的临界风速。本文对研究覆冰架空导线在不同气象条件下的温度变化特征以及风速对基于分布式光纤传感的架空导线覆冰监测有效性的影响方面有着一定的学术和工程指导价值。 关键词：架空导线;覆冰识别;光纤传感;温度场;临界风速 中图分类号：TM755     

考虑动态增容效应的陆上风电场送出线路截面优化方法

现有风电场架空导线截面优化设计通常以典型环境参数为依据,未考虑风速等气象条件的动态变化,仍有进一步挖掘输电能力潜力的空间。为了进一步优化导线截面,文中基于Morgan公式,建立数学模型表征陆上风电场架空送出线路导线截面优化设计过程,提出一种适用于送出线路导线截面设计的优化方法。该方法综合考虑线路动态增容效应和风电场出力特性的匹配,根据地区历史气象数据等信息,选择送出线路导线截面,完成优化设计。通过算例分析验证了文中所提出的陆上风电场送出线路导线优化设计方法。结果表明,所提出的方法能够在满足风电送出需求的基础上有效降低导线截面积,节省导线材料,提高陆上风电场电气设计的经济性。     

导地线风荷载调整对通用设计杆塔使用的影响

荷载是输电线路铁塔设计的基础,水平风荷载又是输电线路荷载的重要组成部分。DL/T 5551-2018《架空输电线路荷载规范》(以下简称《荷载规范》)对GB 50545-2010《110 kV~750 kV架空输电线路设计规范》(以下简称《设计规范》)中导地线水平风荷载标准值计算公式进行了调整。对两规范中的计算公式进行了比较,对两规范的风载荷进行了计算。通过分析和计算结果发现《荷载规范》对输电线路铁塔风载荷的影响规律,为输电线路设计人员选用杆塔提供参考。     

500kV架空输电线路风偏数值模拟研究

采用数值模拟方法来研究500kV超高压输电线路在随机风荷载作用下的风偏问题.具体步骤是:采用考虑随高度变化的Kaimal风速谱和Davenport相干函数,并结合谐波合成法数值模拟线路风场;在ANSYS有限元软件中建立不同档距的输电塔线体系的有限元模型,用ANSYS有限元软件分别对模型进行时程分析,分析结果显示档距对悬...     

输电线路杆塔荷载设计计算

依据5B2模块输电线路通用设计,结合GB 50545-2010《110～750 kV架空输电线路设计规范》国家标准的实施,重点讨论高压架空输电线路设计中的杆塔荷载计算问题,给出基本风速、设计覆冰等工况下风压和张力的参数取值,同时可为杆塔规划设计提供技术参考。     

内蒙古电网风区分布图绘制及应用原则

内蒙古西部地区架空输电线路设计依据典型气象区域风速取值,不能有效指导架空线路防风设计工作。对此分析了内蒙古电网风害故障分布特征,统计蒙西地区近30年气象数据,采取极值Ⅰ型分布概率模型计算得到了内蒙古电网30年、50年和100年重现期最大风速,提出了内蒙古电网风区分级标准,绘制了内蒙古电网风区分布图。在此基础上,针对不同电压等级架空输电线路设计基本风速取值,以及微地形、极端气象灾害区域风速取值提出建议。     

风荷载调整系数在风偏角计算中的研究分析

近年来风偏事故的频繁发生致使输电线路经常停运,严重影响了电网的安全运行.因此一些学者经过分析认为:在输电线路设计时,风偏角计算中不考虑风的动力特性,即风荷载调整系数取值为1是不合理的.针对上述问题利用有限元软件对不同风速、不同档距下的悬垂绝缘子串的风偏角进行时程分析,并在风偏角计算公式中引入风荷载调整系数,结合有限元分析的结果给出风荷载调整系数在不同风速和不同档距下的取值,为输电线路的设计提供参考.     

架空输电导线脱冰跳跃实验系统

导线覆冰是冰区架空输电线中的常见现象,导线脱冰振荡会严重影响输电塔的结构安全。为了实现对导线覆冰脱冰的多工况实验模拟,基于总线架构式设计思想,研制了一套新型导线脱冰振荡非线性模拟实验系统,主要包括脱冰模拟模块、脱冰控制模块和数据采集模块三大部分。脱冰模拟模块负责基本实验环境的搭建,可以根据不同的架空输电线工况进行设计。脱冰控制模块实现脱冰时序的设置,并按照时序高精度地模拟出各种脱冰跳跃工况。数据采集模块对导线动张力进行实施采集,并利用双目立体视觉技术实现导线脱冰跳跃轨迹测量。系统具有较高的自动化水平,控制精度良好,能够有效测得脱冰跳跃过程中的动张力和导线跳跃轨迹。     

新疆强风沙尘环境下750 kV 线路运维技术

为了保证大风及强沙尘环境下特高压输电线路的正常运维,确保输电线路及电网安全,针对750 kV 特高压输电线路提出了防范强风沙尘侵害的措施。通过总结新疆地区气象特征,分析新疆电网输电线路在强风沙尘作用下可能出现的故障现象,从防范绝缘子伞裙破裂、金具和引流线磨损等方面给出了具体的技术方法。结合新疆750 kV 输电线路实际发生的故障案例以及故障处置对策,说明了该方法对于提升750 kV 特高压输电线路的耐受强风沙尘能力是有效和实用的,可为后续强风沙尘地区的输电线路设计及高可靠性运行提供有益借鉴。     

基于随机森林算法的架空输电线路状态评价方法

对电网中架空输电线路进行准确的状态评价可以有效降低故障率,提高系统的供电性能。该文提出一种基于随机森林算法的架空输电线路状态评价方法。首先,通过对架空输电线路状态的影响因素分析,以线路8个单元选取的状态量和特殊情况状态量构建了包含79个状态量的架空输电线路状态量体系。其次,基于随机森林算法,构建了架空输电线路状态评价的多棵子决策树组合分类模型。然后,通过优化决策树数目和随机特征变量,提高随机森林算法分类性能和计算效率。最后,以某市110 kV电压等级架空输电线路实际数据进行实例分析。结果表明,采用该方法可实现架空输电线路状态的准确评价,从而为区域电网的运行调控提供决策支持。