架空输电线路除冰机器人的样机研制及动力学仿真

基于高压输电线路巡线机器人的研究,结合高压输电线路上覆冰的去除方法,设计了一种新型的高压输电线路除冰机器人.采用ADAMS软件对该机器人选行了运动学、动力学分析及仿真.结果表明,该机器人能在输电线上稳定地行走,并能较好地解决自主越障的问题,可完成输电线上的除冰任务.     

基于磷酸铁锂电池的便携式48V通信直流应急电源研究

便携式通信应急电源是专为电力通信现场应急抢修、升级割接等应用而设计的灵活紧凑的直流电源.文章介绍了一种基于磷酸铁锂电池的通信直流应急电源装置,其采用锂电池作为储能单元,锂电池的高能量密度确保本装置的便携性;集成充电隔离、放电隔离及短路保护电路,实现了锂电池与其他设备之间的有效隔离,确保本装置的使用安全.同时使用并联扩容...     

输电线路在线监测装置风光互补电源能量管理策略

提出一种输电线路在线监测装置风光互补电源供电方式及能量管理策略。对光伏出力、风电出力、负荷功率和蓄电池组储能状态等参数进行实时监测。根据光伏、风电出力与负荷功率的大小关系、蓄电池组储能状态情况,设计能量管理系统的四种基本工作模式。在MATLAB/Simulink环境下搭建风光互补电源模型,并对提出的能量管理策略和运行模式进行验证。结果表明,该能量管理策略能够实现对风光互补电源的高效管理,为输电线路在线监测装置提供稳定的电能。     

山东电力研究院研发除冰机器人

2008年4月11日,山东电力研究院针对我国南方地区电网遭遇罕见冰雪灾害的情况,确立了“输电线路除冰机器人研究”的课题,提升科技减灾抗灾的能力,该课题已经被列入山东电力集团公司2008年第一批科技项目计划。负责课题研究开发的是电力研究院特种机器人研发中心,该中心曾先后完成“高压带电机器人”、“变电站设备巡检机器人”和“锅炉承压不见检测机器人”等系列电力机器人的研究与开发,2007年被国家电网公司确定电力特种机器人重点实验室。据中心负责人介绍,输电线路机器人分为巡线机器人和清障机器人,破冰机器人作为清障机器人的特例,国内在此方面的研究尚属空白,国际有关研究机构虽然在此方面进行了试验研究,但离实用化尚有很大距离。     

多旋翼无人机在输电线路巡检中的应用局限及发展前景

随着电网规模的不断扩大,输电线路传统的人工巡检方式已无法适应新形势下的运行维护要求。以多旋翼无人机为载体,地面监控设备为支撑的输电线路巡检系统,正受到越来越广泛的关注。但目前多旋翼无人机尤其是输电用无人机还处于发展初期,无法适应当前繁重复杂的输电线路巡检要求。分析了输电线路巡检的特殊要求,总结了当前输电线路无人机巡检存在的诸多问题,最后从输电运检实际出发,针对未来多旋翼无人机的发展提出了一些建议。     

基于高效能感应取电技术的无源视频 监测系统的研究及应用

为了有效解决目前高压输电线路视频巡检系统所存在的主要问题(如无可靠稳定的电源,无独立传输视频的宽带传输通道,无法自动对输电线路有可能出现的各种故障隐患进行识别判断等),提出了采用高效能感应取电方式供电、无线和光纤组合方式的传输信道、监控前端加装智能识别模块等领先技术。结果表明:不仅有利于实现监控设备的稳定运行,简化现场维护和校验工作量,还能够通过高清视频实现对输电线路周边环境及线路参数的全天候监测,从而有效解决输电线路的安全问题,提高电力输送的可靠性,加快实现"坚强智能电网"的建设步伐,具有较好的社会效益。     

C5.0算法在极端环境输电线路巡检中的应用

摘要： 以新疆地区的极端环境为背景,针对目前输电线路巡检效率低下等问题,选取新疆某地区的历史巡检数据,详细介绍了利用C5.0算法对该数据进行自动提取、分类的过程,构建了输电线路巡检评估决策树,并从中提取了一些重要信息。研究方法和结果可为输电线路巡检人员制定巡检计划提供参考。     

考虑杆塔风险概率的输电线路巡检路径优化方法

摘要： 针对实际输电线路的结构,同时考虑巡检距离和杆塔风险等级为目标函数,提出一种差分纵横交叉算法（DECSO）,用于解决输电线路巡检路径优化问题。该算法通过对巡检路径进行寻优,同时兼顾杆塔风险概率,形成一条最优路径,使得在巡检距离最短的同时,保证了输电线路可以安全稳定运行。基于DECSO算法,采用Matlab仿真软件对一个具有20个杆塔的输电线路网络进行了仿真研究。将仿真结果和其他算法的结果进行比较,结果表明了算法在解决输电线路巡检路径的可行性和优越性。     

输电线路可视化巡检系统的设计与实现

随着国家大力推进智能电网建设,对于智能电网的安全运维也提出了更高的要求,输电线路作为智能电网的重要组成部分,直接关系到智能电网的安全、可靠、稳定运行,因此必须对输电线路的巡检技术进行深入研究。本文设计了一套输电线路可视化巡检系统,对系统进行架构设计和功能设计,并且对系统所应用的关键技术进行深入研究。将该可视化巡检系统投入运用,运用结果表明了该可视化巡检系统的有效性和实用性,对于提高输电线路的巡检效率具有重要意义。     

基于以太网和McWiLL的输电线路在线监测系统设计

对输电线路运行状况进行实时监测可以保障其安全、可靠地运行。通过分析现有输电线路在线监测系统存在的问题,提出了基于工业以太网和Mc Wi LL的输电线路在线监测通信解决方案。借助高速光纤以太网、Mc Wi LL宽带无线通信、高压感应取电、监测终端等多种技术,实现了对输电线路运行状况的实时监测,可满足输电线路在线监测通信系统高速、稳定、可靠和安全传输的要求。     

110 kV线路接地故障与终端站保护配合案例分析

针对110 kV中性点直接接地系统中,主网终端且带地区电源的变电站在始端送电线路发生单相接地故障时,线路接地保护与终端变电站内相关保护的配合、整定问题,以华北电网发生的一起110 kV线路单相接地故障为例,阐述了线路接地保护及终端带地区电源变电站主变压器零序电压保护的动作过程,分析了导致零序电压保护动作与变电站全站停电的原因、110 kV主变零序电压保护的配置和110 kV线路接地保护、地区电源联络线保护、重合闸与备用电源自投装置等配合问题,并对保护配置和整定提出了改进建议。     

一种基于磁耦合共振式的无线取能电流互感器电源设计

针对现有电子式电流互感器高压侧取能电源设计中存在的电源复杂、寿命短等问题,提出了一种基于磁耦合共振式的无线取能电源设计方法。建立了能量传输模型,推导出了输出功率表达式,通过分析电压、频率、互感对功率的影响,为硬件电路的参数设计提供了理论参考。通过对供电装置和绝缘子采用一体化设计并采用环氧树脂填充完成了系统的样机制作。结果表明,该取能电源在保证有效绝缘距离的前提下,可实现长时间的稳定供能,验证了本设计的有效性。研究成果可为磁耦合共振式的无线取能电流互感器的电源设计提供参考。     

An overview of electromagnetic energy collection and storage technologies for a high voltage transmission system

稳定、可靠的电源供给是高压输电系统在线监测设备有效运行的关键。本文主要从能量收集与存储方面综述了输电线在线监控终端的电源供给技术现状,重点评述了被测系统内部取电、外部取电及多种方式组合取电,以及基于电池和超级电容器储能技术在高压输电系统在线监测方面的应用,并梳理了这些技术方案的优势以及亟待解决的问题。在此基础上,进一步探讨了在线监测系统供电方式的前景及未来的发展趋势。     

Analysis of reactive power strategies in HVDC‐connected wind power plant clusters

Offshore wind power plants (WPPs) built near each other but far from shore usually connect to the main grid by a common high‐voltage DC (HVDC) transmission system. In the resulting decoupled offshore grid, the wind turbine converters and the high‐voltage DC voltage‐source converter share the ability to inject or absorb reactive power. The overall reactive power control dispatch influences the power flows in the grid and hence the associated power losses. This paper evaluates the respective power losses in HVDC‐connected WPP clusters when applying 5 different reactive power control strategies. The case study is made for a 1.2‐GW–rated cluster comprising 3 WPP and is implemented in a combined load flow and converter loss model. A large set of feasible operating points for the system is analyzed for each strategy. The results show that a selection of simulations with equal wind speeds is sufficient for the annual energy production comparison. It is found that the continuous operation of the WPPs with unity power factor has a superior performance with low communication requirements compared with the other conventional strategies. The optimization‐based strategy, which is developed in this article, allows a further reduction of losses mainly because of the higher offshore grid voltage level imposed by the high‐voltage DC voltage‐source converter. Reactive power control in HVDC‐connected WPP clusters change significantly the overall power losses of the system, which depend rather on the total sum of the injected active power than on the variance of wind speeds inside the cluster.     

考虑大规模风电外送的半波长输电系统稳态电压控制方法

大规模可再生能源可以通过半波长输电线路实现远距离传输.本文针对考虑大规模风电外送场景的半波长传输系统提出了一种改进的稳态电压控制方法.首先,基于长线路分布参数模型推导出半波长线路特殊的电压分布规律.在二级电压控制层面,基于其电压特性,提出考虑对主导节点电压参考值跟踪的同时,通过限制半波长线路的无功传输实现对沿线稳态过电...     

智能电网的发展对大电网可靠性评估的影响

智能电网是未来电力系统发展的重要方向。与传统电网相比,智能电网涉及到大量的新型发输电设备,必然会给大电网可靠性的评估带来影响。以计及储能装置的风力发电、高压/特高压直流输电、柔性直流输电系统、柔性交流输电技术、电动汽车等技术为例,分析了其对大电网可靠性的影响,以及新技术在接入电网时应注意的问题,最后结合智能电网的发展进程,提出了未来大电网可靠性评估领域重点发展方向。     

Photovoltaic solar system connected to the electric power grid operating as active power generator and reactive power compensator

In the case of photovoltaic (PV) systems acting as distributed generation (DG) systems, the DC energy that is produced is fed to the grid through the power-conditioning unit (inverter). The majority of contemporary inverters used in DG systems are current source inverters (CSI) operating at unity power factor. If, however, we assume that voltage source inverters (VSI) can replace CSIs, we can generate reactive power proportionally to the remaining unused capacity at any given time. According to the theory of instantaneous power, the inverter reactive power can be regulated by changing the amplitude of its output voltage. In addition, the inverter active power can be adjusted by modifying the phase angle of its output voltage. Based on such theory, both the active power supply and the reactive power compensation (RPC) can be carried out simultaneously. When the insolation is weak or the PV modules are inoperative at night, the RPC feature of a PV system can still be used to improve the inverter utilisation factor. Some MATLAB simulation results are included here to show the feasibility of the method.     

区域电压无功控制系统在地区电网中的应用

区域电压无功控制系统以电压无功的分级控制思想为指导，在调度自动化主站实现集中的、以保证负荷母线电压质量为首要目标的变电站一级控制；以220kV变电站的供电范围进行动态分区，实现区域内的二级协调控制；以基子全网实时潮流的网损灵敏度对可控设备进行在线寻优，实现准三级控制。二三级拉制中充分地考虑了电网运行的经济性要求。实践表明应用该系统是即时控制电压在合格范围、供应优质电能、降低电力服务成本度降损节能的有效措施。     

基于级联动态电压补偿器的无功补偿分析

针对负荷电压正常运行时,级联动态电压补偿器(IDVR)被旁路的问题,提出在负荷正常运行时,利用IDVR提供感性无功,充分提高设备利用率,以有效降低上级电网传输的无功,减少线路损耗。即利用IDVR进行线间功率交换,通过控制各线路的功率因数降低线路无功传输的总和,并提出了适用于IDVR无功补偿技术的控制策略。应用Matlab/Simulink仿真和试验表明,该理论正确,所提控制策略可行。     

Unbundling electric generation and transmission services

Today's typical vertically integrated utility sells electricity and associated services as a bundled product. These ancillary services support and make possible the provision of the basic services of generating capacity, energy supply, and power delivery. These ancillary services include the following: management of generating units; reserve generating capacity to follow variations in customer loads, to provide capacity and energy when generating units or transmission lines suddenly fail, to maintain electric-system stability, and to provide local area security; transmission-system monitoring and control; replacement of real power and energy losses; reactive-power management and voltage regulation; transmission reserves; repair and maintenance of the transmission network; metering, billing, and communications; and assurance of appropriate levels of power quality.