被动湍流控制圆柱驰振能量收集的等效电路研究

为更好的预测驰振压电能量收获机的性能,首先建立了等效电路仿真模型(ECM)并通过实验验证,最大误差不超过10%。采用该方法分析了被动湍流控制(PTC)下圆柱驰振压电能量收集的仿真模型,且该方法可将驰振能量转化系统的质量-弹簧-阻尼(M-C-K)控制方程中各参数用等效电路的电子元件来表示,从而可以分析过往仿真手段所不能解决的直流电路耦合问题。其次,从能量收集效率角度分析了交流-直流等效电路中临界风速(Ucr)随外接载荷的变化规律,及输出电压与功率随不同风速和外界载荷的变化规律。结果表明,交流电路中Ucr随载荷的增大先增大后减小,直流电路中Ucr随载荷的增大逐渐减小。当风速达到Ucr的最大值时,驰振在任一电阻下均会发生。U≥Ucr时,驰振出现锁定现象,输出电压和功率均随着风速的增大而增大。当风速过大时,增长率有减小趋势。输出电压均随着电阻的增大而增大,功率随电阻的增大先增大后减小。相比于交流电路,直流电路的最佳负载由1.1 MΩ提高到2.0 MΩ,同时功率峰值从0.08 mW降低到0.04 mW。     

碳纤维复合芯导线舞动及扭转损伤特性研究

碳纤维复合芯导线运行过程长期受舞动与扭转作用,其主承力部件环氧树脂增强碳纤维复合材料芯棒韧性较差,在舞动或扭转工况下,复合材料芯棒能否可靠运行是电网运行部门关注的关键问题。利用导线舞动与扭转试验,通过研究不同舞动次数后复合芯棒的结构与机械性能,客观评价复合芯导线的安全适用性。研究结果表明,碳纤维导线在25%额定拉断力下舞动90万次后铝线全部断股,而碳纤维复合芯在连续舞动100万次的情况下,其抗拉强度依然保持在90%初始强度以上,复合芯无损探伤检测亦未发现芯棒破坏。碳纤维复合芯在25%RTS张力下连续扭转100万次后,铝线未发生断股现象,其抗拉强度保持在90%初始强度以上,两种严酷工况试验证明碳纤维复合芯可在高电压等级分裂导线中长期安全使用。     

山东500kV电网线路舞动分析及其治理

2010年初,山东500kV电网发生两次大面积的覆冰舞动事件,造成了多条500kV线路大范围受损,给电网的安全运行带来巨大威胁。针对线路覆冰舞动故障的特点,对诱发舞动的机理和主要因素做了分析,提出了舞动治理的技术方案。单回水平排列线路采用线夹回转式间隔棒和线夹回转式双摆防舞器的组合抑舞措施,双回垂直排列线路采用安装相间间隔棒的防舞措施,同时对2010年山东500kV线路防舞治理工作进行介绍。     

免棱镜激光测距法在电力线舞动治理中的应用研究

目前,我国输电线路的舞动治理正成为一个电力行业重要的研究课题.而其治理的主要措施便是加装防舞装置,为此需要精确测量安装位置的电力线导线相间三维距离才能保证防舞装置安装准确.通过多种方法比较,全站仪免棱镜激光测距法可以认为是目前最为成熟,实施效率较高,且测量精度满足施工要求的一种测量方法.     

输电线路导线舞动荷载分析

对三种舞动幅值的计算方法进行比较,提出采用气象系数法确定导线各个舞动阶次的幅值.以正弦驻波作为导线舞动激励,分别采用线长法、能量法和有限元法(finite element analysis,FEA)计算孤立档导线舞动张力变化值:线长法与有限元法计算结果基本一致;能量法计算值小于线长法和有限元法,舞动半波数为奇数时,其计算值为其他方法计算值的40%-50%.通过在通用有限元软件ANSYS中建立包含2个独立耐张段和1个独立耐张段的连续多档有限元模型,分析不同档数下耐张塔和直线塔两侧导线舞动张力差的变化规律.分析结果表明:当数不小于4时,档数变化对铁塔两侧导线舞动张力及张力差的影响不大,耐张塔挂点张力差可取两档模型理论计算值的50%;相同档数时,直线塔舞动张力差为耐张塔舞动张力差的12%～25%.基于舞动张力分析结果,提出了杆塔舞动荷载的计算方法.     

覆冰舞动对导线及绝缘子串力学特性的影响

基于舞动引起的导线长度变化,笔者计算了舞动引起的导线张力变化,分析了舞动幅值、半波数及线路档距等参数对张力变化量的影响,并在此基础上分析了舞动对悬垂绝缘子串偏摆的影响.结果表明:导线水平张力、悬挂点竖向张力分量变化量都随着舞动幅值增加、档距缩短、弧垂增加而增大;单个半波的舞动导致的导线张力变化范围最大,最易造成导线损伤...     

输电线路舞动分析及防治方法研究进展

舞动是输电线路导线覆冰后在风激励下所产生的一种自激振动,极易发生导线疲劳断股、断线、相间闪络跳闸,严重时会导致金具破坏、倒塔等事故发生.基于近期国网公司范围内输电线路的大面积舞动事故,在分析总结2009-2010年冬季输电导线舞动规律、特点,以及线路舞动防治工作现状及存在的问题的基础上,回顾了国内外已开展的舞动分析及防...     

特高压输电线舞动监测技术研究

针对现有输电线舞动测量精度不高、数据传输量过大等局限性,在现有微位移测量的微波比相测距技术工作的基础上,提出了1种基于智能天线、扩频技术的特高压输电线舞动监测方案,并对系统的工作原理进行了详细阐述。方案中智能天线对安装在特高压输电线上的多个无线电信标的空间角、距离信息进行监测,利用角度和距离信息计算获得特高压输电线舞动量。针对多信标的空间角估计需求,提出了1种基于平面阵的酉-旋转不变参数估计的改进算法,并对算法进行了仿真分析。仿真结果表明,提出的算法可以精确估计信标的角度信息,结合微波比相测距技术得到的距离信息,可对特高压输电线舞动进行高精度实时监测。     

输电线路舞动的研究现状和防治方法

输电线路舞动是影响架空线路安全稳定运行的重要因素之一,为了保证电网的安全稳定运行,有必要深入研究线路舞动的特点。基于大量文献,文中分析总结了导线舞动的形成因素,回顾了舞动的研究理论,列举了舞动的防治方法,针对线路舞动现有研究的不足,指出了今后的研究方向和重点,为正确认识线路舞动理清了思路,有利于线路舞动研究工作的进一步展开。     

三自由度模型覆冰输电导线舞动的数值仿真分析

基于考虑输电导线垂直、水平和扭转振动耦合的3自由度模型,利用数值方法,针对系统参数和环境参数对临界风速的影响以及可能的复杂舞动模式进行了分析.给出了覆冰厚度、初始覆冰角度、来流密度、导线初始张力、单位长度质量和横向阻尼比对临界风速的影响曲线.在讨论舞动可能出现的复杂运动时,发现随风速的变化,由于周期运动的分岔可导致概周期运动和混沌等复杂运动形式.