架空输电线路导线弧垂在线监测误差分析及方法比较

架空输电线路的导线弧垂是反映线路安全运行的重要参数,也是输电线路在线监测和动态增容需要重点关注的状态量之一。为了实时掌握输电线路的运行状态,国内外非常重视导线弧垂的在线监测,也形成了几种比较成熟的监测方法。笔者立足于国内外实际应用情况,重点对导线温度、张力以及倾角传感器监测弧垂的测量精度在理论上和应用上进行了分析和比较研究。在传感器精度足够高的前提下,研究结果表明3种方法监测弧垂的误差都在4%以内,其中张力传感器法误差最小达1%,3种方法都能满足工程要求。     

输电线路动态热定额技术的应用

输电线路静态热定额计算, 采用特定的环境温度和风速, 比较保守。而输电线路动态热定额计算,采用实时的导线温度和气象数据, 实时反映了线路动态热容量的情况。同时在线路上配置实时监测装置和小气象站, 为调度运行人员控制线路负荷提供依据。采用动态热定额能提高线路输送容量10%～30%, 是一种廉价、有效、安全的线路增容技术。     

基于温度和倾角测量的供电线路覆冰在线监测研究

分析了常见供电线路覆冰在线监测方法的优缺点,重点介绍了倾角弧垂法监测覆冰的原理,并分析覆冰对供电线路导线刚度的影响,修正了采用倾角弧垂法计算覆冰量时的导线弹性系数。最后设计了基于温度和倾角测量的供电线路覆冰在线监测装置,设计时着重考虑降低运行功耗、保证数据准确性和提高运行稳定性。通过设计的监测装置所采集到的导线温度和倾角数据,结合基站采集的视频、气象信息,能够及时准确地反映供电线路的覆冰状态,保证供电线路的安全可靠运行。     

提高输电线路输送容量的研究

针对现有输电线路的实际,在不改变线路原有结构的情况下,将导线发热允许温度从70℃升高到80℃和90℃,而导线和配套金具的机械强度仍符合规程要求,导线温度每升高10℃,400m档距弧垂增加不超过0.5m,线路输送容量即可增加20%～36%。研发的输电线路实时动态增容监测系统通过在线测量导线温度和气象信息,结合计算模型确定线路动态输送容量极限,以此提高线路的输送能力,并在线路发生N?1时,能为线路短时超负荷运行提供技术支持和安全监控手段。     

输电线路动态增容监测系统的构成

介绍一种基于导线温度和气象条件的动态增容监测系统,利用实时测量的微气候数据和导线温度,动态确定输电线路输电容量极限,从而提高输电线路的输电能力.描述了系统中的导线温度监测装置的原理和结构.     

输电线路非均匀覆冰的实时监测和计算模型

为实时监测和计算输电线路的覆冰,提出了根据线路导线悬挂点倾角和悬垂绝缘子串偏斜角进行输电线路非均匀覆冰实时计算的模型和方法。从线路耐张段内非均匀覆冰的普遍情况出发,在介绍了设计用经典算法后,详细推导了用导线悬挂点倾角和悬垂绝缘子串偏斜角计算各档导线覆冰厚度的方法和过程,提供了实用的计算公式。另外还介绍了所研制的导线温度-倾角测量装置和悬垂绝缘子串偏斜角测量装置的功能,以及采用小型气象站、线路视频监察装置、导线温度-倾角测量装置和绝缘子串偏斜角测量装置,以及主站和监测软件组成的线路覆冰实时综合监测系统在线路覆冰形成、发展、恶化全过程监测中的作用。系统已在浙江电网实施,它是国内功能比较完整、实用、有效的新一代覆冰实时监测系统。     

基于输电线路轴向张力的导线弧垂在线监测系统

输电线路弧垂是线路安全运行的关键指标之一,弧垂大小的在线监测对实现输电线路智能化运行具有重要意义.研究给出了导线弧垂和导线耐张段轴向张力之间的数学关系模型,研制了基于导线轴向张力测量的导线弧垂在线监测系统.对样机系统现场采集的实际数据进行分析和验证,表明该系统具有较高的测量精度,最大误差小于2%,满足输电线路运行和维护...     

监测导线温度实现输电线路增容新技术

许多短距离输电线路的输送容量受热稳定的限制,在允许范围内适当提高导线运行温度是线路增容的简单而有效的措施。介绍了输电线路导线温度与导线的载流量、环境温度、风速、日照强度、导线表面状态等方面的关系,通过监测导线温度提高线路输送容量的2种新方法,以及输电线路导线温度实时监测装置的研制和应用情况,对开展输电线路增容工作具有重要意义。     

提高输电线路输送容量动态监测增容技术的研究

为了提高输电线路的输送容量,在理论分析、试验研究和对现场进行可行性分析后,提出了采用动态监测技术提高输电线路的输送容量。主要内容有:在影响输电线路输送容量的瓶颈点设置监测装置,监测导线温度、环境温度和日照强度;从调度的实时数据系统监测线路和相关输电断面的电流;设计数学模型,将监测数据转换成增容运行数据,为调度人员进行安全的增容运行。研制开发的增容系统已在多条500/220kV线路上运行,验证了该技术的关键问题。     

采用图像处理技术的输电线路导线弧垂测量

输电导线弧垂是导线安全运行的重要指标,对其实时监测已成为国内外研究的一个重要课题。为此,利用视频图像处理技术自动计算输电导线弧垂,当导线弧垂不在规定的安全范围时进行报警,以通知相关人员及时采取防范措施。通过输电导线视频监控装置获取导线弧垂的视频信息,在视频流中截取数字图像作为研究对象,利用摄像机标定、图像灰度化、图像平...     

输电线路实时增容技术的理论计算与应用研究

电力系统可采用实时增容技术来提高现有输电线路的输送载流量,实现对导线温度、环境温度、风速等因素的实时监测,从而在不改变现行技术规程规定的前提下动态调整输送载流量。为此,建立了输电线路暂态运行方程,给出了导线允许温度与弧垂变化的关系式,并分析了导线允许温度、环境温度、风速、日照强度等因素对线路输送载流量的影响。研究结果表明:环境温度较低(<10°C)时,提高导线允许温度对输送载流量的影响不大(11%);环境温度较高(>30°C)时,提高导线允许温度对输送载流量的影响较大(22.7%);而环境温度和风速对输送载流量的影响要远远大于导线允许温度的影响。运行结果表明:实时增容技术可有效提高现有输电线路的输送载流量(>50%),它比静态增容技术更有效。     

架空输电线路动态增容研究

提出在导线允许运行温度不变、保证运行安全性的前提下,采用线路导线温度、风速、日照、载流量等的检测及数据传输装置,利用输电线路实时增容监测分析系统提高输电能力。介绍了输电线路实时动态增容监测分析系统的基本原理、系统组成、主要功能及发展远景。     

高温天气下架空线路运行温度与弧垂越限预警方法

由于我国导线长期运行的最高允许温度和杆塔设计时弧垂计算所取的导线温度不一致,加上运行年限增加导致的蠕变和周围林木植被生长,夏季高温天气下重载输电线路的导线温升和弧垂越限问题不容忽视。对此,根据"电流增大→导线温度升高→弧垂增加→导线对跨越物净距减小"的电热耦合过程,提出了表征输电线路运行安全的温升裕度和净距裕度安全指标。建立了基于实况天气监测和数值天气预报的运行安全指标估计方法,提出了N?1方式下重载输电断面运行温度和弧垂越限预警方法。通过某实际输电线路因温度和弧垂越限导致触树放电的事故反演,验证了所提方法的可行性和有效性。研究结果有助于电网运行调度人员在夏季高温天气下校核架空线路的安全裕度,防范因净距不足而发生触树放电和断面潮流转移引起的连锁故障。     

提高导线允许温度增加线路输送容量的研究及在500 kV线路上的应用

将钢芯铝绞线允许温度由现行规范规定的70℃提高到80℃,可提高线路输送容量23%～27%.研究证明,按允许温度80℃运行,导线强度和配套金具握力仍在允许范围内.经过大量计算,提出一般新建线路按50℃弧垂定位,已建线路按80℃弧垂校验以保证对地和交叉跨越的必要间距,以及确保耐张线夹引流等有效连接的措施,来保证提温增荷线路的安全运行.     

提高220 kV罗彦线输送容量的试验

为了最大限度地提高现有输电线路的传输能力,提出了提高原有线路导线允许温度来提高输电线路容量的方法。分析了摩尔根公式中影响导线载流量的因素后介绍了220kV罗彦线的基本情况,并利用在线检测装置对220kV罗彦线进行增容试验,实时监测导线和两侧变电设备温度,校验导线对地距离是否满足安全要求。试验表明,将导线电流从600A最终升至970A,提高输电容量约25%,提出的增容方法可行,为提高电网输送能力提供了现场试验依据。     

架空输电线路运行和故障综合监测评估系统

为了有效预防和减少线路事故,提高线路运行和管理水平,设计了一个统一的应用平台构建架空输电线路运行和故障综合监测评估系统对线路主要运行状态和故障情况进行在线监测、实时分析和综合评估。该系统通过安装在现场的数据采集终端和控制中心的监控主站对输电线路的导线、杆塔、绝缘子等设备进行全方位实时监控,可根据需要灵活配置实现绝缘子污秽、零值绝缘子、导线弧垂、导线温度在线监测及线路危险点实时视频监控、线路故障检测和定位等多种功能。输电线路运行和管理部门通过对系统各类监测数据的统计分析,能及时掌握线路关键运行状态的变化,为输电线路的状态检修奠定坚实的基础。     

提高输电线路输送容量DLR系统的相关理论研究

采用动态提高输电线路输送容量技术能够极大地提升我国电网输送能力,起到少建或缓建输电线路的目的。文中在复杂的有风状态下,对导线进行受力分析,在风偏平面内建立导线的张力、弧垂的力学分析计算模型。利用温度和弧垂的关系,对架空线路状态方程进行修正,得出导线的最终温度。针对目前计算导线输送容量的几种数学模型的特点和存在的问题,采用了WM和TS模型相结合的热动力学数学模型来计算线路容量,使系统能够得到最优的动态容量曲线。初步的仿真试验结果证明了该模型的有效性和实用性。最后结合DLR技术的特点和目前我国电网存在的问题,阐述了我国电网采用DLR技术的必要性及意义。     

输电线路竣工验收中弧垂检查探讨

架空输电线路导线弧垂合格与否,对线路的安全运行起着至关重要的作用。为保证输电线路投运后的安全稳定运行,在输电线路竣工验收工作中,必须做好弧垂检查。分析了验收过程中弧垂测量的影响因素,提出几种弧垂测量方法。     

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.     

相似性度量与牛顿插值融合的架空输电线弧垂测量方法

架空输电线路导地线弧垂是架线施工质量和线路安全运行的关键指标之一,针对目前弧垂测量方法在准确性、便捷性等方面存在的不足,提出了一种基于激光测距与光栅测角技术的输电线路弧垂测量数学模型,并在该模型的基础上,针对单根导线测量鲁棒性不足的情况,提出一种基于相似性度量与牛顿插值法相融合的多分裂导线弧垂测量数据质量评估优化算法,实现对数据集的补偿与弧垂计算。与点云提取电力线方法相比,该测量方法只需通过少量测量数据即可拟合出导线模型并计算出弧垂值。以220 kV双分裂导线为测量对象,进行试验验证,并与现有测量方法弧垂测量值作比较,试验结果表明数据优化后的弧垂误差率最大为1.47%,证明了该方法的准确性,能够满足工程现场测量精度要求,并提高了架空输电线路弧垂测量工作的安全与效率。