基于粒子群优化算法的特高压输电线路覆冰不平衡张力计算

输电线路不均匀覆冰会导致铁塔两侧出现不平衡张力,铁塔受到弯矩和扭矩,导致输电线路倒塔和损坏。不平衡张力计算模型是解一个多维非线性方程组,一般采用"试凑法"进行迭代求解,该算法对初值和迭代步长选取要求高,经常无法收敛。采用粒子群优化算法进行求解,无需设置初值和迭代步长,收敛性强,可以得到耐张段内各档应力、绝缘子串偏移的高精度解。通过对1 000 k V特高压输电线路模拟计算,得出档距、高差、安全系数和悬垂串长对不平衡张力的影响规律,为特高压输电线路优化设计和安全运行提供理论依据。     

输电线路连续档导线力学计算方法

输电线路耐张段是以连续档构成,对于各档档距大小不一的导线力学计算,通常是用一个“代表档距”来表示,然后计算“代表档距”的导线状态。它的模式是将各直线塔绝缘子金具串的悬挂方式,处理成如图1所示的方式后进行计算。     

置信域算法在输电线路覆冰不平衡张力计算中的应用及不平衡张力的影响因素

输电线路覆冰不平衡张力计算是验算杆塔强度、检验各档导线应力和对地距离的前提条件。针对覆冰不平衡张力数学模型的高维、强非线性等特点,选用具有强鲁棒性的Trust Region优化算法完成模型求解。算例和大量仿真结果显示,该算法可得耐张段各档应力、档距增量和高差增量的高精度解。在模型和算法准确性得到验证之后,计算了不同冰区和覆冰不平衡率下最大不平衡张力百分比,进一步分析了不平衡张力随导线安全系数、悬垂串串长、档高差等因素的变化规律,可用于解决覆冰线路的优化设计、安全运行和事故分析等问题。     

输电线路不平衡张力分析和计算

不平衡张力是危害输电线路安全稳定运行的重要因素之一。不平衡张力主要由不均匀覆冰造成。随着输电线路设计水平要求的不断提高,对杆塔所承受不平衡张力的计算分析成为线路设计中的重要环节。建立了不平衡张力的力学模型,分析了档距变化与电线应力间的数学关系,以及悬垂绝缘子串偏移和两侧导线应力间的数学关系。采用VB面向对象语言编程实现不平衡张力的求解。通过对具体实例的分析和计算,模拟计算出的结果和实际情况相符。     

基于精确线长模型的输电线路故障测距研究

传统的故障测距算法一般选用两基塔之间的档距作为线长模型。实际工程中由于弧垂的存在,使得档距和线长有较大误差。针对上述问题,首先引入了输电线路线长的悬链线方程。进而利用抛物线方程与悬链线方程的高度相似性,推导出了基于抛物线方程的线长模型,建立了单回输电线路双端测距模型。针对输电线路故障中最常见的单相接地短路故障做了仿真实例分析。验证了抛物线模型具有良好的适用性和精确度,较好的解决了长距离输电线路故障测距精度受线路长度影响的问题。     

特高压线路孤立档导线的放线弧垂计算分析

随着输电线路电压等级的提高,耐张绝缘子串越来越长、越来越重,特别是特高压输电线路,耐张绝缘子串会对孤立档导线的应力、弧垂计算产生严重影响,采用传统的代表档距法计算大档距孤立档的应力和弧垂是否合适需要进一步探讨。对特高压线路孤立档的最大使用应力和平均使用应力进行计算,分析耐张绝缘子串引起的导线应力增加量,并与超高压线路孤立档进行对比,最终提出特高压孤立档导线的应力限值和简化计算条件,对特高压输电线路孤立档导线的应力、弧垂设计提出建议。     

基于等线长迭代的特高压直线塔地线不平衡张力计算

特高压直线塔地线金具多次因不均匀覆冰发生事故。首先采用不平衡张力的数值计算模型,并给出张力初始值的取值方法和收敛判断条件。然后计算分析了特高压输电线路不同档距、档数、高差、冰厚、串长、大小档等多种情况时直线塔地线的不平衡张力。结果表明减少耐张段档数、缩小档距、降低高差、路径选择中尽量避开冰区较重的地方、增加地线悬垂串长度、排位时尽量使档距均匀分布等均可降低直线塔地线的不平衡张力。对新建工程和已建工程,分别提出了降低地线不平衡张力差的对策,可为后续特高压输电线路的设计提供参考。     

倒V型绝缘子串荷载的有限元分析

500 kV输电线路采用倒V型绝缘子串是解决覆冰闪络的有效措施,但档距、高差和不均匀荷载等原因将引起改造的铁塔纵向不平衡张力大于设计值,倒V型绝缘子串偏转致使绝缘距离不够等问题,限制了其应用范围。为此,应用悬链线模型和有限单元法研究了倒V型绝缘子串的力学荷载特性,并通过实荷载试验验证了算法的准确性,最后将此计算方法应用于500 kV输电线路倒V型绝缘子串的改造实例,为工程的进行提供了依据。工程实例的应用表明,该方法可信有效,既能应用于改造校核,也可推广应用于设计计算。     

重覆冰区特高压输电线路路径选择

特高压输电线路所经过的路径海拔高度、走向以及区域内的微地形微气象等条件,会对导地线覆冰情况产生严重影响。通过计算分析在重覆冰工况下,特高压输电线路的大高差、大档距、大小档以及耐张段长度对不平衡张力的影响,并分析了污秽对覆冰绝缘子串电气性能和杆塔塔头尺寸的影响。计算表明,重覆冰对特高压输电线路安全性和经济性的影响较高压、超高压线路更大。最后对特高压输电线路路径的选择提出了相应的具体措施。     

四分裂跳线装配式安装施工技术

四分裂跳线常用在500kV输电线路工程。随着输电线路走廊的日益紧张,线路走向需要绕开居民区及建筑物,导致线路设计中耐张转角塔增多,跳线安装施工量增大。目前跳线安装大多采用塔上比量法施工,效率低,高空作业量大。跳线装配式安装施工技术,采用精确计算跳线线长,在材料站完成跳线压接,做好标记,运至现场悬挂安装。经过多个工程实践表明,跳线装配式安装施工技术可极大提高施工效率,减少高空作业,且确保工艺美观。     

输电线路绕击特性的三维分析方法

为了定量分析输电线路不同位置的雷击概率、绕击跳闸率数值分布特性,避免电气几何模型法中由各个截面雷击概率的不等效替换产生的不可控误差,利用输电线路悬链线方程,将传统计算方法中的雷击暴露宽度沿着输电线路每个档距拓展为三维暴露空间,提出了输电线路绕击特性和暴露空间内任意截面暴露宽度的三维分析计算方法,推导了任意截面雷击概率及绕击跳闸率的三维计算公式,并修正了总跳闸率计算公式。以500kV双避雷线输电线路为例,计算得到了输电线路档距内雷击暴露宽度的三维分布,以及雷击概率、绕击跳闸率的二维分布,结果显示同一档距内绕击跳闸率最大值是最小值的9.02倍,最大值是按原绕击跳闸率公式计算总跳闸率的2.54倍。该方法表明输电线路不同截面雷击概率差别很大,线路总绕击跳闸率并不能完全真实地反映输电线路任意截面的实际雷击情况。     

中冰区输电线路悬垂塔地线不平衡张力取值研究

采用“等线长法”计算中冰区悬垂塔地线在不均匀覆冰下不同档数、档距、高差、档距差、串长和应力情况下的不平衡张力,并结合具体工程实例,分析现有规程规范的局限性。结果表明：对于地形条件较差的山区线路,不均匀覆冰下中冰区地线不平衡张力比较容易超规程限值,且不平衡张力受中间档档距差或高差的影响较小,受档距或连续变化档距差的影响较大;为减小输电线路纵向不平衡张力,应缩短耐张段长度或减少档数,缩小使用档距,增加悬垂串长或电线应力,均匀分布档距;由于提高地线纵向不平衡张力百分数对塔重和工程造价的影响较小,建议15 mm中冰区悬垂塔地线不均匀覆冰下不平衡张力提高至40%,20 mm中冰区提高至45%。     

三相不对称T型输电线路参数测量方法研究

传统的T型输电线路参数测量方法基于线路的三相参数对称,没有考虑线路三相不对称对参数测量的影响,而现有的不对称输电线路参数测量方法不适用于含T型接线的特殊输电线路。提出了三相不对称T型输电线路参数测量方法,应用Levenberg-Marquardt(简称L-M)优化算法求解输电线路非线性参数方程组的参数。通过PSCAD软件对单回不对称线路参数测量方法的仿真,验证了用L-M算法计算非线性方程组参数的可行性。然后对所提出的不对称T型输电线路参数测量方法进行了仿真,验证了所提出的不对称T型输电线路参数测量方法是正确可行的。     

基于耐张串等效悬链线形状下的特高压孤立档计算方法研究

随着电压等级的提高,耐张绝缘子串长度和重量显著增加,特别是特高压输电线路,耐张绝缘子串会对孤立档导线的应力、弧垂计算产生严重影响。基于电线力学的基本理论和计算公式,提出一种将耐张绝缘子串等效为悬链线的孤立档计算方法,对特高压输电线路孤立档导线的应力、弧垂设计给出建议。     

输电线路档距组合对覆冰导线动态特性的影响分析

为更深入地研究输电线路塔线系统动态特性,完善各项参数对覆冰导线及杆塔的影响规律,采用模拟实际线路的3自由度多档距组合动态程序进行典型线路的仿真模拟计算。通过控制变量法,得出了档距组合对于塔线系统不平衡张力的影响规律,并探讨了现有的相间间隔棒的安装策略对于杆塔及相邻档导线的影响。仿真结果表明,发生风偏时,线路的不平衡张力随档距的增大而不断加大,且增大的幅度也不断上升;发生脱冰跳跃时,不平衡张力随档距的增大而增大,且脱冰档档距与非脱冰档档距对不平衡张力的影响不同;发生导线舞动时,杆塔两侧的不平衡张力随档距的增大而增大,但舞动档档距和未舞动档档距对不平衡张力的影响波形不同。同时发现,采取现有的相间间隔棒安装策略,相间间隔棒的安装对于相邻档的影响不大,能够有效减低导线舞动幅值,而且不会增加塔线系统的力学负担。     

考虑高差影响的次档距线长积分法

次档距线长积分法基于斜抛物线理论通过积分求解次档距线长,应用次档距线长积分法和次档距线长余量均分法分别计算同一算例的次档距线长,结果表明：高差系数绝对值不大于0.1时,2种方法均可满足施工精度要求;当高差系数绝对值大于0.1时,次档距线长积分法计算精度要优于次档距线长均分法。     

一种新的超高压输电线路双端测距算法

提出了一种新颖的超高压输电线路故障双端测距精确算法。该算法采用相 -模变换技术和分布参数线路模型 ,考虑双端数据的不同步问题 ,运用拟牛顿法迭代求解非线性方程组 ,仿真计算表明算法精度较高     

输电线路导线不均匀覆冰时不平衡张力的影响因素分析

输电线路导线不均匀覆冰会使导线产生不平衡张力,进而造成铁塔倒塌、塔头破坏、导线损坏等事故。本文以湖北超高压公司宜昌超高压局所辖的三峡右2—蔡家冲Ⅰ回500 kV输电线路作为研究对象,分别从不均匀覆冰杆塔档数、档距、相邻档的高差及悬垂绝缘子串长度等方面分析计算各因素对1个耐张段内一相导线所受不平衡张力的影响。结果表明,导线不均匀覆冰导致其所受的不平衡张力随档距的增加而增大,而随悬垂绝缘子串长度及相邻杆塔高差的增加而略有减小,不均匀覆冰档的档数对不平衡张力的影响具有随机性。根据结论,对中(重)冰区架空线路设计提出建议。     

微地形对输电线路不平衡张力的影响

影响输电线路不平衡张力大小的因素有很多,单就微地形来讲,主要是指大档距、大高差和大小档.单个微地形因素一般不会对输电线路造成破坏性影响,多种因素组合可能影响输电线路安全运行.通过对输电线路中可能存在的各种微地形因素进行组合,利用输电线路不平衡张力计算软件,对各种微地形下的不平衡张力进行计算,总结出微地形对输电线路不平衡...     

基于线性拟合和差值补偿的跳线计算方法研究

以最小二乘法线性拟合和差值补偿法为基础,对1000 k V单回路特高压交流输电线路跳线设计方法进行优化,提出一种新的跳线安装设计方法,简化了跳线安装设计流程,避免了常规“穷举算法”中因输电线路杆塔尺寸、转角度数、绝缘子串长度、绝缘子串倾斜角等边界条件变化产生的“逐塔逐相”反复计算,有效提升跳线设计工作效率和设计质量。