架空输电导线的风振功率曲线

为了确定大跨越架空导线的风振功率曲线,需要1 条导线的风能曲线。给出了Diana 风能曲线的解析表达式,并对常用的Diana 和Slethei 两条风能曲线的安全性进行比较分析。通过对2 种实际型号导线的风振功率曲线计算,认为利用风能曲线寻找风振平衡点时,利用Diana风能曲线较好。     

导线的风振与防振

导线受风吹振动而造成送电线路的危害，是线路设计中研究的课题。风振在导线背风侧由涡流产生的上升力形成稳定的振波，对风振行波力的分析认为：行波中导线的张力、涡流的上升力，是形成行波速度的原因。国际上通用的防振锤是抑制风振的较好措施，找到导线风振活跃位置安装防振锤，会获得防振良好的效果。     

架空输电塔-线体系导线风振对脱冰的影响

目前,有关导线脱冰和风振同时出现的输电线路脱冰研究成果较少,输电塔-线体系导线风振对脱冰的影响更是鲜有报道。为此,采用有限元瞬态动力学分析方法,搭建某500 kV实际运行线路的塔-线体系有限元模型;通过动态仿真分析了当导线均匀覆冰10 mm时,不同风速下导线脱冰的动力学响应特性,并分别从导线位移、导线应力和杆塔两侧导线的不平衡张力3个方面探讨了导线风振对脱冰的影响。结果表明,导线水平振幅随着风速的增大而迅速增大;导线竖直振幅、导线最大拉应力以及杆塔两侧导线的不平衡张力随风速的增大而略有减少。因此,在实际工程应用中,若计及水平位移对输电线路的影响,则需要考虑导线风振对脱冰的影响。     

高压架空输电线路钢结构塔架与导线风致耦合振动现象研究

高压架空输电线路在多风地区，输电线路塔线易产生风激振动，使导线在塔架的悬挂点附近产生疲劳破坏，造成巨大损失。在导线的防风振设计中，传统方法一般将塔、线分开进行。但越来越多的证据表明，在风作用下，塔架也要产生振动，与导线的风振耦合后，往往会大大加剧导线及其悬挂金具、甚至塔架自身的破坏。文中研究了现场实测塔架与导线的耦合现象，对其发生机理进行了探讨。     

长江大跨越导线消振的试验研究

大跨越防振措施的优劣对送电线路的安全运行关系甚大,以往由于测振设备所限,用在大跨越上的防振方案还存在一些问题,使大跨越导线的安全在一定范围内还受到风振的威胁。几年来电力建设研究所对激振设备、测振设备、记录显示设备和试验装置都作了大量的     

大高差档距线路的弧垂确定及观测

线路弧垂是决定架空线路的松紧程度,使线路导线在运行中任何气象条件下的应力都不超过最大许用应力,且满足耐振条件,使导线任何点对地面、水面和被跨物之间的距离符合设计要求,保证线路运行安全的表征参数。一般情况下,可以由设计给出的安装曲线或表格中查出。但是,对于大高差档距(即悬点高差与实际档距之比大于0.1的档距的弧垂),在设计中没有明确给出时,如果直接套用安装曲线值进行施工,不考虑悬点高差、绝缘子长度等因     

阻尼间隔棒及金具对风振的抑制作用

目前输电运行所面对的一个最严重的挑战就是对风振的鉴别，及预防风振对导线产生的破坏。输电线路有着其他大型建筑物无可比拟的高度灵活的形式，但其也长久的暴露在风中。这就使得其对振动、运行不稳定以及其他因素的影响比较敏感。因为导线是需要支撑的，线路安装了成百上千件的金具，因此，这些金具的振动将给线路运行带来巨大的破坏可能。     

在大跨越消振试验中对几个问题的探讨

输电线路导线受风振引起的疲劳断股的危险点,由于装设消振措施以后,会从悬垂线夹出口处转移到最外侧阻尼器(包括防振锤和阻尼线)悬挂点附近。因此,在选择消振方案时,不可只注意悬垂线夹出口处的动弯应变水平,还必须注意各个阻尼器夹头悬挂点,特别是最外侧阻尼器夹头悬挂点附近的动弯应变水平.阻尼器夹头悬挂点附近的动弯应变量的大小,与阻尼器及其夹头的性能和重量密切相关,因此,选取适宜的阻尼器及其夹头是降低该处动弯应变的有效措施之一。     

海岛大跨越输电塔线体系风振响应及动力失稳分析

跨海输电塔线体系具有铁塔高、跨度大、风速大、恢复困难等特点,是岛屿电网的关键薄弱位置,尤其受台风等灾害天气影响严重,为进一步认识跨海输电塔线体系的风振响应特点和强风作用下的铁塔风致失稳特征,以温州洞头某线路典型跨海段（耐—直—直—耐）线路为研究对象,采用ABAQUS软件建立该跨海段两塔三线有限元分析模型。首先分析导线、裸塔及塔线体系的动力特性参数,然后开展不同风向角下的风振响应分析及位移风振系数计算,最后,采用增量动力分析方法（incremental dynamic analysis,IDA）模拟强风作用下考虑塔线耦合效应的铁塔非线性倒塌过程。研究表明：大跨越导线、地线对输电塔在不同风向角下的风振响应影响存在差异,0°风向角下,大跨越导线、地线增大体系的阻尼,降低风振响应;90°风向角下,大跨越导线、地线在横向风作用下产生较大面外位移,增大塔线体系的风振响应;强风作用下,输电塔斜材相较于主材更容易发生动力失稳,引起结构内力重分布,使得塔身中上部受力集中,最终导致输电塔发生渐进式倒塌。     

大负荷直流输电线路杆塔的选择与结构优化

阐述直流输电线路杆塔类型、导线排列方式、绝缘子串组合方式及其适用场合,从塔型和塔头布置方式的选择、塔身风振系数的计算、荷载组合等方面对大负荷直流输电线路杆塔的优化设计进行全方位的论证,给出塔头优化布置方案,指出按O／DG1-A012—2008《±800kV直流架空输电线路设计技术导则》计算风振系数较为合理、可靠。     

考虑特征瞬变的导线微风振动在线监测及预警技术

针对现有导线振动监测以秒平均振幅和秒平均频率衡量导线微风振动程度带来的误差,提出了一种考虑振动特征瞬变的导线微风振动在线监测及预警技术。根据压电材料的正压电效应设计一种振动监测传感器,测量距悬垂线夹89 mm处的加速度时程曲线。以获得瞬时幅值和瞬时频率为目标,采用经验模态分解（empirical mode decomposition, EMD）结合相关性判断得到符合原始信号振动机制的特征模态函数（intrinsic mode function, IMF）,经希尔伯特变换（hilbert transform, HT）提取瞬时参数,并利用瞬时幅值和瞬时频率计算导线对应动弯应力下各单元损伤参数,通过数值方法证明其有效性。经振动台试验对比分析,导线在有效损伤频段0~60 Hz内,该方法得出的各项疲劳损伤参数与计算值的吻合度均在86.77%以上,且主要疲劳损伤参数最大试验误差为8.02%,平均试验误差为0.92%,说明该方法可以作为振动导线疲劳寿命预警的有效依据。     

Performance requirements for vibration dampers

An analysis method introduced in a recent paper has been applied to four ACSR conductors. Calculations are carried out to further illustrate the method, showing the relationship between wind energy input to the conductor and energy loss from the conductor when it is vibrating at a constant loop velocity equal to 200 mm/s. The difference between the two energy curves defines an energy gap or shortfall that must be supplied by vibration dampers. This energy gap is seen to depend strongly on the conductor tension, the conductor diameter, and the conductor span length. An illustration is given showing how well a Stockbridge damper or an impact damper fills the energy gap. One additional illustration is given applying the same principles to a triple-conductor bundle and an impact type of damping spacer. Finally, field tests conducted earlier on the four sample conductors are compared with the calculated results.     

Vibration damping required for overhead lines

Transmission line engineers have sought an easy method for evaluating if external dampers are required on any new transmission line. In the past this question has been given to the damper manufacturer who has a vested interest in a affirmative answer. For single conductors (and for bundled conductors) the vibration level of a power line conductor is the result of a complicated aerodynamic process in which energy is taken into the motion from vortex action on the lee side of the conductor. The amount of energy taken in is a nonlinear function of vibration amplitude, frequency, conductor diameter, and wind speed. The amount of energy taken out is a nonlinear function of vibration amplitude, frequency, conductor mass, conductor tension, and a certain friction constant that varies from conductor to conductor. It is known that a small amount of vibration is allowed without endangering the conductor. This has been called the IEEE limit loop velocity, and is numerically equal to 200 mm/second. This paper explains a simple procedure, applicable to single conductors, which calculates a comparison of energy in vs. energy out. From this process it is shown how to select the initial tension in the conductor so that no external dampers are required     

基于短期振动测量数据的线路振动状态评估方法

为准确掌握线路的振动状态、保证线路运行安全,需要对新建关键线路或老旧线路的振动状态和疲劳寿命进行评估。评估的主要手段是短期内现场测量导线的振动大小,并将其作为评估线路振动寿命的依据。由于线路全年气象条件差异较大,如果不加推导和分析,直接采用短期振动数据进行评估将有较大误差。文章提出了一种基于短期测量数据评估线路全年振动状态和寿命的方法,从气象影响线路振动的主要因素出发,根据导线的状态方程分析导线因张力变化对导线自阻尼特性的影响,并采用功率平衡法计算出振动水平的变化,得到了不同气象条件下的振动寿命。采用该评估方法对某工程实例进行分析,结果表明该方法能有效解决用短期测量数据评估线路全年寿命的问题。     

“十二五”广西电网接纳风电能力分析

将风电出力参与系统电力平衡,根据平衡调峰计算结果,判断广西电网接纳风电的能力,并分析影响电网接纳风电能力的因素.提出广西风电季典型日出力曲线、年平均出力曲线及年出力曲线,根据风电出力曲线参与系统电力电量平衡,使用互联电力系统模拟软件,计算风电参与平衡后对系统调峰能力的影响.2013年电网接纳装机为1258.5 MW的风电出力后,缓解了系统电力、电量不足问题,未出现调峰不足问题.2015年电网接纳装机为4086MW的风电出力后,增大了系统盈余,系统调峰缺额增大,火电运行经济性差.2013年电网可以接纳规划风电场出力,2015年电网接纳风电后加大了系统调峰压力.电网接纳风电的能力主要受风电特性、电源结构、负荷水平和负荷特性的影响.     

基于功率跟踪曲线切换的变速风电机组虚拟惯量控制

提出一种基于功率跟踪曲线切换的变速风电机组虚拟惯量控制方法:在电网正常时,风电机组接近最大功率跟踪曲线工作并储存动能;当电力系统频率发生跌落时,风电机组切换至另一近最大功率跟踪曲线工作,并释放转子动能。采用次优曲线切换机制可极大削弱惯量响应过程中原控制系统外环对df/dt前馈控制环节的抵消作用,提高惯量响应的动态性能。通过合理选择次优功率跟踪曲线,可减少因惯量控制导致的风能利用效率的降低。仿真中所选取的次优功率跟踪曲线可保证风电机组在惯量控制过程中,捕获的风功率始终不低于最大跟踪功率的98%。     

架空导线载流量的等效风速系数算法

架空导线的动态载流量可以采用IEEE 738标准等提供的方法来计算,但在风速、风向变动较快时这些方法计算的动态载流量有较大误差。为了寻求更合适的计算方法,通过风速、风向和导线温度之间关系的深入研究,提出了用导线温度推导出的等效风速系数以代替这些方法计算对流热损失中的风速、风向的方法,解决了风速、风向多变的问题,使架空导线动态载流量计算更正确,使用更方便。实际应用例子的验证结果表明,所提出的等效风速系数算法是架空导线动态载流量计算的新的有效方法。     

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。     

中强度全铝合金导线在输电线路中的应用

中强度全铝合金导线(all aluminum alloy conductor,AAAC)在制造、设计、施工、运行等方面具有诸多优点,已在世界上许多国家的输电线路上应用,而在我国尚未采用。实践证明,中强度AAAC与同直径的钢芯铝绞线(aluminumconductor alloy reinforced,ACSR)相比,在节约电能损耗、微风振动等方面更具优势,值得推广。