基于覆冰增长速度的覆冰在线监测系统动态预警方案研究与探讨

以覆冰在线监测系统的预警方式为对象,提出基于覆冰增长速度的动态报警方式,根据覆冰增长速度结合气象预报推算得出覆冰达到设计值所需的预警时间,从而对覆冰进行动态预测,为启动融冰措施提供依据.     

导线覆冰的力学分析与覆冰在线监测系统

建立了导线覆冰厚度和导线弧垂变化的力学模型,设计了力传感器的安装结构,研发了基于全球移动通信系统(GSM)短信业务(SMS)的输电线路覆冰在线监测系统.系统运行结果表明:现场分机可定时或实时监测覆冰导线的重力变化、绝缘子串倾斜角、风偏角、导线舞动频率以及风速等环境信息,并通过GSM SMS发送至监测中心,由专家软件来分析覆冰状况,及时给出除冰信息,保障覆冰区线路的运行安全.     

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...     

三峡地区导线覆冰与气象要素的关系

气象要素是确定在一定区域内能否形成导线覆冰、形成什么种类的导线覆冰和形成多大的导线覆冰的基本条件。根据三峡观冰站的观测资料．统计分析了每次覆冰过程的主要气象要素如温度、湿度和风向风速的均值“及(或者)变化范围，得出了在三峡地区覆冰期间不同种类覆球形成的气象条件，提出了有效覆冰时间，覆冰参数等气象要素变最及其组合参数的确定方法，采用相关分析和回归分析方法计算分析了它们对覆冰量的贡献，并建立了冰重与气象要素之间的定量美系。可供在覆冰区域内的架空线路设计确定覆冰性质、进行频率分析和估算设计覆冰荷载等进行参考。     

架空电力线覆冰监测系统

针对目前国内外覆冰监测的使用状况和存在的问题,按照实际测量的技术要求,对电力线覆冰监测系统进行了研究.通过对耐张塔张力和微气象参数的测量,在运用力学法分析覆冰测量原理的基础上,结合电力线舞动因素,推导出导线覆冰厚度的计算数学模型.依据实际使用的环境特点,给出了基于微功耗单片机MSP430F149电力线覆冰监测系统的设计方案,介绍了系统的部分硬件电路设计和软件流程框图,并讨论了仪器在软、硬2个方面的抗干扰措施.     

导线雨淞覆冰预测简单模型的研究

坚现有主要的雨淞覆冰模型进行了分析研究,发现在预测是一气象条件下的覆冰模型进行了分析研究,发现在预测同一气象条件下的覆冰荷载时出现较大差别。在分析冻雨降水产生覆冰的物理过程后,提出了一个相对简单的覆冰预测模型,并将此模型的预测结果与其他复杂模型的预测结果进行了比较,发现简单模型的预测结果比较满意。     

输电线路导线覆冰舞动时力学特性分析

为了解决架空线路导线舞动引起的导线疲劳断线断股问题,基于架空线动态力学算法,提出了一种输电线路导线覆冰舞动时的力学特性分析方法,从力学角度确定导线断裂原因。首先将悬链线理论和斜抛物线理论等架空线理论进行对比,确定了算法所需的理论支撑;然后以所选取的架空线理论为基础,对输电线路覆冰导线静止时以及舞动时的力学特性进行了研究分析,推导出了导线覆冰舞动时的力学计算模型;最后,运用该力学计算模型提出了输电线路导线覆冰舞动力学特性分析方法,以荆门—宜兴500 kV一回线路导线舞动断裂为例,计算出了荆门—宜兴一回线路的舞动张力超过了其计算拉断力,存在断裂的可能性,并提出了防舞改造措施。对输电线路导线覆冰舞动时的力学特性分析方法进行验证后表明,该方法切实可行,对实际工程有一定的指导意义。     

导线覆冰密度的研究

简述了国内外导线覆冰密度的研究概况,据观冰站和气象站的实测覆冰资料,通过导线覆冰密度影响因素的分析,揭示了川西南地区导线覆冰密度的特性和变化规律,提出了重冰线路设计计算冰厚时,覆冰密度值的选取原则。     

相间间隔棒对覆冰导线脱冰跳跃的抑制研究

针对覆冰导线脱冰跳跃引起的导线断股、疲劳断线、导线间闪络、短路等电气事故问题,阐述了塔线-相间间隔棒体系的有限元理论,建立了三相导线呈竖直排列的输电线路输电铁塔、线-相间间隔棒体系的有限元模型,分析了相间间隔棒对导线跳跃高度和导线挂点不平衡张力的抑制效果。研究结果表明,加装间隔棒可以有效抑制单相脱冰和两相同时脱冰,对导线的跳跃位移和导线挂点不平衡张力有很好的抑制作用。     

带电导线覆冰及电场对导线覆冰的影响

分析了电场极性、电场强度对导线覆冰的影响。试验结果表明,电场对导线覆冰产生的影响与电场强度有关,当电场强度＜５ｋＶ／ｃｍ时,电场的作用加速导线覆冰;当电场强度＞１０ｋＶ／ｃｍ时,电场的作用削弱了导线覆冰。     

基于力学测量的架空输电线路覆冰监测系统

对输电线路覆冰载荷进行了力学分析,讨论了覆冰厚度的计算方法。开发了基于架空输电线路轴向张力、二维倾角和风速风向、温湿度等气象信息测量的覆冰监测系统。利用全球移动通信系统（GSM）/通用分组无线电业务（GPRS）网络,线路监测终端与中心监控主站进行数据传输,由主站专家系统软件利用相关覆冰理论模型分析导线覆冰状况,及时给出除冰信息,有效预防冰害事故发生。     

基于覆冰分析计算的输电线路路径优化

以神木—忻州I、II 回500 kV 输电线路为例, 根据覆冰形成机理和统计特性, 分析山区导线覆冰规律, 由当地实测资料确定覆冰参数。联系沿线气候与地形地貌特点划分冰区, 并论证分区的合理性和必要性。在此基础上对线路路径进行优化, 为线路防冰设计的安全性和经济性提供保证。     

重覆冰区线路不均匀脱冰的不平衡张力计算

重覆冰区线路覆冰后不均匀脱冰产生不平衡张力,严重时可发生倒塔事故,为此在设计中计算不平衡张力,合理确定重覆冰区杆塔荷载具有重要意义.以浙北福州1 000 kV交流线路工程为依托,分析特高压线路不均匀脱冰过程,采用等线长法计算模型,引入“扫描二分法”改进迭代算法,开发设计软件以实现对不均匀脱冰产生不平衡张力的高效精确计算.通过计算,对影响不平衡张力的绝缘子串长、导线型式、档距配置、高差、脱冰率等因素进行敏感性分析,验证计算结果并发现抑制重覆冰区不均匀脱冰的方法,从而减小不平衡张力,合理设计线路在重覆冰区的杆塔荷载,增强线路抗冰能力.对于不均匀脱冰影响很大的孤立档,建议考虑不均匀脱冰模式下的不平衡张力,加强耐张塔设计.     

中轻冰区输电线路设计冰厚分析计算

中轻冰区往往因缺乏覆冰资料,难以进行覆冰频率统计。基于覆冰强度的概念,提出一种简单的覆冰重现期分析模型,试图解决历史覆冰重现期难以确定的问题,并认为在同一气候区内相邻地区间冰厚随高程的变率是相近的。据此,导出安徽沿江江南地区设计冰厚的经验关系,并进行合理性检验。     

基于邻域法对覆冰预报产品的评估

随着覆冰预报模型的发展,模型预报结果蕴含的预报信息更丰富,传统评价方法和指标已不能客观合理地评估现有预报产品。为充分利用现有覆冰预报产品,对比了传统评分方法和邻域法,并利用邻域法评估了覆冰预报模式对2016—2017年冬季四川电网覆冰的预报效果。结果表明:评估的预报产品可以较准确地反映线路覆冰的空间分布和时序变化,覆冰厚度偏高2～3mm;邻域法比传统评价方法更加合理和客观,评估结果减少了空报和漏报倾向,避免了传统方法评估导致覆冰预报产品不可用或可用价值低的现象;当覆冰厚度小于20 mm时,在距任意输电杆塔水平方向1～3 km的范围内预报数据均是可利用的;当覆冰厚度介于20～28 mm时,预报数据可用性较低,可能是由于覆冰观测样本极少导致的。利用邻域法评估覆冰预报产品有利于实现现有预报精度下覆冰产品的最大化利用,评估结果对实际生产中覆冰预报产品的利用具有参考意义,同时也是对预报模式的反馈,可为更具针对性的优化数值模式提供支撑。     

架空输电线路覆冰实时监测方案探讨

输电线路覆冰在我国造成许多事故,影响电力系统安全,对覆冰的研究和预防一直在进行中。在分析线路覆冰形成条件和机理的基础上,提出采用弧垂实时监测、线路图像实时监视和小型气象站相结合的综合方法来实时监测架空线路覆冰的新方案,文中叙述了该方案的理论分析、具体实施方案、方案的优越性和应用前景。     

输电线路人工观冰值与覆冰预警系统监测值对比分析研究

通过收集对比某电力公司输电线路在2012年-2013年覆冰期间人工观冰数据和相对应的覆冰预警系统监测数据,分析探究两者之间存在的差值,剖析定位各种误差产生的原因,并提出相应的改进措施,以获得更为精准的数据,为输电线路防冰抗冰工作提供更加准确全面的参考依据.     

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。     

中、轻冰区输电线路设计冰厚分析计算

中、轻冰区往往因缺乏覆冰资料,难以进行覆冰频率统计,给输电线路设计冰厚的合理取值带来困难。基于覆冰强度的概念,提出一种简单的覆冰重现期分析模型,试图解决历史覆冰重现期难以确定的问题。认为在同一气候区内相邻地区间冰厚随高程的变率是相近的,据此,导出安徽沿江江南地区设计冰厚的经验计算公式,并进行合理性检验。     

基于在线监测数据的输电线路覆冰形态研究

基于在线监测系统的覆冰监测数据,对南方电网输电线路4种覆冰形态进行研究,分析这些覆冰形态和覆冰量与气温、湿度等气象条件间的关系及其对输电线路的影响.分析结果表明,在一定的风速、云中冰晶含量等条件下,温度只要达到约-5℃就有可能产生雾凇覆冰;云南、贵州高海拔山区由于低温雨雪天气较长,覆冰过程容易向混合淞覆冰发展,对输电线路危害极大.