贵州省高压输电线路覆冰情况与观冰方法研究

针对近年来贵州省高压输电线路冰灾事故频发已严重危及电网安全可靠运行的问题,以2011年贵州省电网覆冰情况为例,根据贵州省覆冰天气频繁、电网灾害性覆冰过程较多、线路覆冰十分复杂的现状,分析了不同气候及地形中覆冰的特点,在此基础上提出了科学的观冰方法,可准确掌握贵州省高压输电线路覆冰情况,保障了正常、高效地开展防冰工作,为贵州省输电线路防冰提供了科学依据。     

输电线路覆冰舞动灾害规律研究

输电线路舞动灾害是电网重大自然灾害之一,给电网安全稳定运行造成了巨大威胁。对近年来我国输电线路舞动事故进行了全面、系统的调研分析,从舞动发生的时间、地点,线路名称、电压等级及线路结构参数,舞动发生时的气象资料(气温、风速、覆冰等)及输电线路所处地形地貌信息,舞动持续时间、舞动对线路产生的破坏形式等方面研究了舞动灾害规律与特点,为进一步有针对性地采取防治方法、增强电网抵御自然灾害的能力提供了重要的研究基础。     

输电线路的覆冰研究与分析

输电线路覆冰及其引起的各类事故严重危害电力系统的安全运行。文中分析我国输电线路重大覆冰事故,并介绍输电线路覆冰形成原因、影响因素、覆冰对输电线路的危害和防覆冰及除冰方法。新研究的涂料对防止覆冰是有一定作用的,防冰涂料要有憎水性、憎污性和易剥离等性质;还总结覆冰涂料应有的性质。激光除冰是利用其作为热源除冰,现在还处于理论和试验阶段,研究二氧化碳激光器除冰情况,提出激光除冰的方法、研究方向以及应用前景。     

遗传算法与BP神经网络相结合的输电线路 覆冰厚度预测方法

为了保障输电网的安全运行,输电线路覆冰厚度预测极为重要。将人工神经网络原理引入输电线路覆冰厚度预测中,并针对BP网络收敛速度慢、易陷入局部极小的缺陷,提出了基于GA和BP的预测模型。实例研究证明GA-BP模型相比较BP模型,能更有效地预测输电线路覆冰厚度。     

基于输电线路垂直档距变化特征的等值覆冰厚度模型研究

针对电网防冰抗冰各业务的具体需求及现有覆冰监测终端受环境的影响使得多个测量值不够准确,从而增加架空线覆冰厚度观测值误差的问题,利用覆冰监测终端历史拉力值、气象因子测量数据,经过对历史拉力值数据合理的质量控制,采用相对值方法并结合实际测量技术手段,建立了考虑线路设计冰厚、垂直档距实时变化特征的更加精确的输电线路等值覆冰厚度计算模型,用于模拟两个冰期内线路等值覆冰厚度,并与实际观测结果进行对比。结果表明,AB相、地线垂直档距随覆冰厚度均呈非线性变化趋势,总体呈现出随覆冰厚度的增加而逐渐减小的变化趋势,且地线变化幅度大于AB相线;线路等值覆冰厚度与监测终端拉力值呈正相关性关系,计算出的线路等值覆冰厚度与同期的气象因子覆冰条件相一致,且模拟结果与实际观测结果误差较小。     

广西500 kV输电线路覆冰倒塔原因分析

以500kV柳桂线倒塔事故段为例进行荷载模拟计算分析,得出在不同覆冰厚度时导地线和光缆断线原因,以及不均匀覆冰和覆冰断线工况下铁塔受力情况,由计算结果分析了该事故段铁塔倒塌的事故原因,并对500kV输电线路提出加固改造和系统规划建议。     

输电线路铁塔抗冰设计

2008年的冰灾让整个电力行业重新审视覆冰对线路的影响,相继对现行的技术规定进行了修改,增加了许多与抗冰有关的内容。结合2008年冰灾铁塔破坏形式,对导地线覆冰荷载进行分析,对新老规定进行技术经济比较,提出了铁塔抗冰设计应注意的问题和建议。     

架空输电线路覆冰在线监测系统的研究与实现

针对架空输电线路覆冰在线监测要求准确反映线路的覆冰状况,根据耐张塔和直线塔的不同结构特点,综合利用拉力、导线和绝缘子倾角的参数,较全面地考虑风偏因素影响,分别建立了耐张塔耐张塔和直线塔直线塔覆冰监测模型,提出了依据覆冰厚度与覆冰速度相结合的综合覆冰报警方案,并将覆冰模型及报警方案应用于实际监测系统,运行结果表明其满足输电线路覆冰告警和预警双重化功能要求。     

基于气象数值模式的输电线路覆冰重量估算研究

针对国内多数导线覆冰模型对输电线路长距离架设地域的代表性不足、覆冰勘测通过现场调查和气象台站资料的统计具有局限性的问题,提出一种基于中尺度气象数值模式WRF的覆冰重量估算模型。分别利用贵州省梅花山、威宁覆冰自动观测站2011年12月至2012年2月覆冰期间的冰重观测资料和WRF模式模拟的同期主要气象要素对估算模型进行拟合和独立估算试验。结果表明,所建模型冰重估算精度较高,具有一定的应用推广价值。     

电网冰灾典型线路段覆冰倒塔分析

在2008年初电网冰灾倒塔调研的基础上,建立了典型覆冰倒塔线路段铁塔、导线和绝缘子的三维模型,考虑档距、高差以及覆冰厚度引起的纵向不平衡张力对铁塔受力的影响,对线路段在均匀覆冰荷载和不均匀覆冰荷载作用下的导、地线张力及纵向不平衡张力进行计算,分析确定了线路覆冰倒塔的破坏模式,揭示了线路覆冰倒塔的主要原因。分析计算结果与现场实际破坏情况相吻合,表明导线覆冰过载以及覆冰产生的纵向不平衡张力是线路覆冰倒塔的主要原因。     

电磁环境计算在输电线路数字化设计中的应用研究

导线周围的电磁环境和输电线路的电压等级、回路数、相序等条件息息相关,在进行输电线路设计的时候,需要考虑输电线路附近的电磁环境对周围居民建筑物的影响。利用模拟电荷法等电磁环境计算方法结合输电工程的数据和地形地貌数据计算输电线路导线周围的电磁环境,在三维平台中展示电磁环境曲线,直观反映居民建筑物所处地理位置所受到的电磁环境影响的大小。按照我国针对电磁环境规程规范的相关规定,当房屋在电磁环境影响范围内的时候将予以提示,从而指导输电线路的三维数字化设计。     

海冰作用下近海桩柱式风力机动力学响应研究

高纬度低温海域海平面存在大量运动状态的海冰,位于此处的近海桩柱式风力机容易受到不规则的海冰载荷作用,风力机平台、塔架和叶片等结构部件的动力学响应均受其影响.为定性及定量分析海冰载荷对叶片和塔架的结构动力学响应的影响程度,以NREL5 MW近海4桩柱式风力机为研究对象,耦合风载荷、波浪载荷及海冰载荷,通过Kane方法建立风力机动力学模型,其中海冰载荷通过冰力函数定义.对比分析了在IEC Lock in冰力函数、Mttnen海冰模型和无海冰作用三种工况下叶片和塔架的结构动力学响应,结果表明:海冰载荷使塔顶位移增加,在Mttnen海冰模型作用下塔顶位移增加了24.1%,在IEC Lock in模型作用下则增加了16%;两种海冰模型均不同程度地使叶片挥舞振动的频率增大,其中在Mttnen海冰模型中变化更加剧烈,这极大地增加了叶片的疲劳载荷.     

输电线路脱冰动力响应数值仿真

针对输电线路的脱冰跳跃现象,采用有限元数值仿真方法研究输电线路脱冰动力响应,根据导线实际截面推导得出导线单元6自由度刚度矩阵,构建了包括输电塔、导地线、绝缘子、间隔棒等在内的精细有限元模型,分析了档数、脱冰率、档距、覆冰厚度、导线型号、风速、绝缘子串串型和材料及高差这9个参数对输电线路脱冰的影响,并通过大量数据拟合出可考虑多参数影响的导线脱冰跳跃高度简化公式。另外,考虑脱冰作用和横向风荷载的时间相关性,研究了多相导线间在脱冰和横向风共同作用下复杂的相互运动。     

输电线路新型复合式基础试验及计算方法探讨

针对地表由厚1.5～2.5m粘土层覆盖的丘陵及山区500kV输电线路地基,单独采用传统的掏挖基础或岩石基础均不符合经济环保的要求,结合掏挖基础和岩石基础的优点,提出了新型复合式基础,即掏挖锚杆复合式基础,并通过试验研究了其承载力和变形特征。结果表明,该新型复合式基础的承载力能满足设计要求;同时,根据试验结果与架空送电线路基础设计技术规定,提出了掏挖锚杆复合式基础的计算方法。     

交直流线路并行架设时的电磁环境横向分布监测

随着电网的不断建设,交直流输电线路同走廊并行架设已在多处出现。目前,交直流混合电磁环境监测多以单点离散测量为主,无法实现横向分布的连续实时测量。通过建立工频电场、无线电干扰、合成电场等测量设备沿同一路径的分布式实时数据采集系统,实现交直流并行线路电磁环境移动式横向分布测量及数据的动态管理,并以典型合成电场数据为例,研究了垂直于线路走廊155m的横向断面合成电场分布趋势。结果表明,实测数据与仿真计算结果趋势较吻合,为交直流并行线路合成电场研究提供了参考。     

输配电线路智能导航巡检系统研究与设计

针对当前巡检工作存在到达难、定位难、监督难、上报及时率低的现状,提出基于GPS/GPRS、嵌入式GIS和移动数据库技术,结合全国导航地图,研发了线路智能导航巡检系统.利用GPS实现人员、设施定位,巡检轨迹采集以及缺失路网采集,为线路抢修、巡检是否到位监督和巡检路径规划提供数据;利用GPRS实时上报发现的各种隐患,为及时派遣并解决问题提供准确信息.示范工程实例表明,该研究成果能有效解决传统输配电线路巡检中存在的问题.     

可扩展式高压输电线路光纤点式传感网络技术研究

针对高压输电线路运行状态监控采用有源电信号传感器存在的问题,以高压输电线路准分布式全光监测网络的设计和架构为例,基于FBG光纤传感、波分复用光纤信号传输和光纤网络拓扑技术,架构了新一代可扩展式无源输电线路全光监测网络,实现了单根光纤通道监测一条输电线路上多基杆塔的导线温度、金具温度、导线微风振动、绝缘子状态、杆塔倾斜等状态量。对比传统光学检测技术,并通过现场挂网式运行结果表明,该技术可实现多基杆塔状态监测,可满足电力系统安全稳定运行需求。