考虑功率衰减的输电线路高频激励融冰法研究

输电线路高频融冰技术是新型融冰技术发展方向之一,在实际应用研究中融冰功率沿线衰减问题还未得到研究。基于均匀传输线理论,阐述了输电线路高频激励融冰法理论模型,并分析了覆冰输电线路等效电路结构,简要介绍了高频激励融冰法的融冰方式;根据Makkonen模型,在离线短路融冰方式和考虑融冰功率衰减下给出了融冰激励源最佳融冰频率和工作电压的确定方法。通过数值模拟得到了三峡—万县500 k V鄂西段输电线路考虑功率衰减和不衰减下融冰热功率的沿线分布情况及功率均匀密度,以及考虑衰减下融冰热功率和激励源输出电压的关系。分析表明,在考虑功率衰减下提高融冰激励源输出电压能有效使合成热达到融冰所需热功率,可以为该融冰方法应用到实际工程中提供理论参考。     

输电线路高频、高压激励融冰技术研究

针对2008年南方电网50年未遇的罕见冰雪灾害情况,介绍了国内外输电线路高频、高压融冰有关理论及当前研究状况.参照110 kV输电线路建立融冰仿真计算模型,对不同线路长度、频率、冰介质参数进行仿真计算,对融冰设备的设计、制造进行了初步分析,提出了需要进一步研究的问题和研究思路.     

局部对流换热对输电线路高频激励融冰的影响

在覆冰导线高频激励融冰温度场的分析与计算中,局部对流换热对温度场及高频激励融冰模型有很大影响。对此,文中分析了高频融冰过程中的热量损失和对流换热的影响因素,通过Ansys有限元软件对高频激励融冰模型的电磁场和热分析与计算,揭示了局部对流换热对高频融冰模型温度场及其迎风侧和背风侧的影响,表明了局部对流换热使导线背风侧覆冰先融化脱落,迎风侧覆冰后融化脱落。覆冰导线外表面的温度随对流换热的系数增大而下降,下降速度随对流换热系数增大而减缓。该研究成果有利于进一步改进和优化高频激励融冰计算模型。     

输电线路高频融冰大功率激励电源设计与控制方法

本文设计了一种高频融冰大功率激励电源模块化结构。输入侧应用多重化PWM可控整流和功率单元输入载波相移技术,对输入谐波和功率因数控制;组合逆变器采用相移SPWM技术以克服大功率开关器件开关频率低无法输出高频的难点,并采用输入均压、输出均流的控制策略,各单元间通过均压、均流母线相互通信,抑制了功率单元并联结构产生的环流。搭建的融冰电源仿真试验结果表明:该融冰激励源输出频率可达到40 k Hz,输出电压稳定,谐波含量少,控制方便,为输电线路新型融冰装置研发提供了技术参考。     

输电线路激励融冰的阻波方法研究

高频高压激励融冰是一种实现输电线路在线不停电融冰的方法,然而在输电线路应用高频高压融冰的技术中,既产生激励融冰的高次谐波,又由于激励源内部的电力电子元件产生大量的低次谐波会降低电能质量。对此,针对一种18 kV/40 kHz高频高压激励融冰方法设计一套线路阻波方法,在输电线路两端串联接入高频阻波器,采用单频阻波器原理将40 kHz的高频信号限制在高频融冰通道内;对于激励源产生的低次谐波则利用并联有源电力滤波器,确保电能传输质量。仿真结果验证了该高频融冰线路阻波方法的可行性。     

基于电磁-热耦合场的输电线路高频激励融冰分析与计算

覆冰事故是影响架空输电线路安全运行的重要因素。根据架空输电线路高频激励融冰的原理分析,建立了输电线路电磁-温度场二维有限元分析模型,确定耦合场的边界条件,求解得到输电线路内部磁场分布情况。将得到的焦耳热和介质热作为热源直接转化到热场模型中计算分析,并采用有限元ANSYS软件仿真求解出覆冰输电线路温度随施加激励时间的分布情况。此外,基于此模型通过仿真分析得出不同的外界因素对高频激励融冰时间的影响规律。该研究成果为高频激励融冰技术应用于输电线路融冰提供一定的参考价值。     

输电线路架空地线融冰法

我国某些省区的输电线路,由于通过高寒山区,一到冬季往往严重复冰。多年来,为了保证输电线路的安全运行,每当复冰超过设计冰厚时,一般对导线采取三相短路融冰法加以消除,而对于架空地线的融冰较难解决,故有时就不融,甚至采取拆除架空地线或另架线路的办法。江西省赣南山区线路,一到冬季如遇恶劣气候,线路复冰厚度可超过设计值3～4倍。为此,从1960年开始对输电线路采取了融冰措施。在最初的几年里,我们只对线路的导线融冰,结果是导线上的冰融完后,由于地线复冰弧垂加大了,有的甚至低于导线,风吹摆动便发生导地线闪络,或者导线脱冰后产生跳跃与地线相碰发生闪络。特别在110千伏单杆线路上,曾发生数次烧断或烧伤导地线事故。     

输电导线高频激励融冰的临界电流分析

根据输电导线覆冰后高频激励融冰的物理过程,基于传热学理论分析了高频激励融冰的热平衡过程,建立高频激励临界融冰条件的物理数学模型,分析了影响高频激励临界电流的主要因素,应用有限元软件Ansys对临界融冰电流的影响因素进行了仿真分析与验证.分析结果表明:高频激励临界融冰电流与环境温度、风速和覆冰厚度有关,环境温度越低或风速...     

架空输电线路的融冰试验研究

随着大范围电网冰冻灾害事故的出现,迫切需要掌握导线融冰关键技术。但在实验室范围内,如何得到试验所需的输电线路导线可控融冰厚度,成为制约融冰技术发展的首要问题。通过自行研发的输电线路导线覆冰装置成功解决了这一难题,并利用实验室融冰系统,通过模拟不同的融冰条件,分析了各种条件下的融冰效果,为现场融冰操作提供依据。     

输电线路融冰技术探讨

为了减少和避免输电线路因冰害造成的巨大安全事故和经济损失.对融冰技术的研究至关重要.对此,介绍了输电线路融冰的几种方法,比较了其各自的优缺点,提出了直流融冰中的一些关键性技术及其研究方案,为推进融冰技术的实用化进程提供一定的参考和借鉴.     

特高压直流输电线路融冰方案

针对输电线路覆冰严重影响特高压直流输电可靠性的问题,研究了特高压直流输电线路融冰的2种方案:预防性融冰方案和紧急融冰方案。预防性融冰方案是使特高压直流工程的2个极功率方向相反,可以在直流双极总功率很小的情况下实现较大的线路电流,防止线路覆冰形成;紧急融冰方案是将特高压直流换流器从串联接线方式转换为每站2个换流器并联运行,产生很大的融冰电流,可迅速融化已经形成的覆冰。文中提出了特高压直流工程紧急融冰方案的控制策略,即整流侧并联的2个换流器均处于定电流控制,逆变侧并联的2个换流器一个为定电流控制、另一个为定电压控制,逆变侧定电流换流器的电流参考值为线路电流测量值的一半,达到平均分配电流的目的,定电压状态的换流器控制整个极的直流电压。上述融冰方案的实施将大大降低覆冰对特高压直流输电系统可靠性的影响。     

输电线路除冰技术与装置

介绍了用于输电线路除冰的技术及相应设备，重点介绍了美国在电脉冲除冰方面的研究情况及俄罗期利用可控硅整流技术研制的融冰与无功静补双用途综合装置的情况。     

考虑输电线路安全的机械除冰次序优化

机械除冰是应对输电线路覆冰灾害的重要手段,现有研究主要集中在除冰方法的改进,而对机械除冰实施过程的影响研究较少。研究发现在机械除冰过程中,如果按照从输电线路一端开始顺序除冰的策略,杆塔承受的最大不平衡力可能超过设计标准,影响输电线路安全,而不同的除冰次序会产生不同的最大不平衡力。为此,有必要对机械除冰的除冰次序进行优化,提高机械除冰的安全性。首先分析了机械除冰过程中除冰次序对杆塔平衡力的影响,然后建立了输电线路机械除冰次序优化模型。由于该模型为非线性、多约束模型,采用遗传算法对不同档导线覆冰清除的次序进行优化。仿真分析表明,优化后的除冰次序能够有效地降低杆塔承受不平衡力,提高机械除冰过程中输电线路的安全性。     

基于12脉动整流技术的500kV输电线路融冰装置实现

500kV输电线路多采用分裂导线,因此常规的交流融冰方法难以提供足够的融冰电流。为解决500kV覆冰线路的融冰问题,提出了基于12脉动整流技术的高电压、大电流直流融冰方案。并根据500kV输电线路长度的多样性,采用了多档位调压、直流输出方式灵活组合的线路融冰方法。数学理论分析和系统仿真计算表明该方法能够满足不同长度的500kV输电线路的融冰电流需求。根据湖南500kV变电站线路参数,研制了满足15～50km的500kV线路融冰需要的大功率直流融冰装置,并进行了现场运行试验。试验结果为:现场试验波形与设计仿真波形一致,验证了系统模型仿真和理论分析的正确性;500kV线路导线温度从初始31.3°C升至42.9°C,温升11.6°C,温升明显;且直流融冰装置运行正常。试验结果表明,该方法可满足500kV分裂导线的融冰电流需要,电流热效应明显,可较好解决超高压输电线路的覆冰问题。     

输电线路不停电自融冰技术仿真研究

输电线路的覆冰引起各类冰害事故严重危害了我国电力系统的安全运行,目前使用的融冰方法大多需要停电进行,这使处于冬季高峰期的用电更加紧张。针对这一问题,提出一种原理与电流互感器相近的特种融冰"变流器",基于这种融冰变流器提出一种新的不停电融冰方法,此方法可实现多分裂导线不停电御冰及融冰,在PSCAD/EMTDC中搭建其仿真模型,对仿真结果进行了分析,验证了其可行性。     

输电线路除（融）冰技术可行性比较

目前已应用和正在研制的除冰技术有40余种,按照原理可分为热力除冰、机械除冰、自然被动除冰以及其它除冰方法,这些方法都存在着不同程度的不足,评价其可行性需综合考虑多方面因素。     

高压输电线路耦合共振除冰技术分析

高压输电线路除冰是电网安全运行的有力保障,为提高线路的除冰效率,提出一种耦合共振除冰方法。重点对覆冰导线做动力特性分析和实验测试,计算分析圆柱形、椭圆形和扇形雨凇导线的共振除冰频率,并考察覆冰区域应力分布,通过与实验结果比较发现,覆冰导线共振产生的应力大于覆冰破碎强度,论证了该方法的有效性和可行性,为输电线路耦合共振除冰提供参考依据。     

基于时频谱的混合直流输电线路保护方法

随着输电系统容量的增加与多落点负荷的需求,输电线路不再仅仅是两端的传输,换流站也不仅仅是单一的类型,混合多端直流输电系统是一种必然的趋势。然而,现有的传统和柔性直流输电线路的保护方法不能直接应用在混合多端直流输电系统。针对混合多端直流输电系统特殊的结构和较高的速动性要求,文章提出一种基于单端时频谱暂态电气量的混合直流输电线路保护方法。首先,利用接地极电流与稳态电流相比较,根据电流变化量积分值方向构成选极元件,依据电流时频谱分量所占比重构成区内外识别的判据。最后参考某实际工程在PSCAD/EMTDC中搭建仿真模型进行理论验证。依据仿真结果,所提的保护方法可以准确识别区内外故障,选择故障极,具有耐受过渡电阻及噪声干扰的能力。