35kV电缆设计中三芯与单芯电缆的选择与比较

电力电缆的三芯与单芯的选取一般遵循如下规律:6～10 kV电缆选择三芯电缆,66 kV及以上电缆选择单芯电缆。但是35 kV电压等级电缆既有三芯又有单芯,如何正确的选取是广大工程技术人员需要面对的一道难题。通过对35 kV三芯与单芯电缆的分析与比较,明确了各自的适用环境与条件,可以为广大电力技术人员在工程实践中选用电缆提供一定的借鉴与帮助。     

多导体线束内串扰概率分布的预测

串扰是电气、电子系统内部多导体传输线间的相互电磁干扰,受其影响系统可靠性往往较差。电缆线束作为典型的多导体传输线,其串扰问题显得尤为突出。针对电缆线束内导线位置的不确定性,提出一种线束内串扰概率分布的预测方法,在假定线束横截面固定的条件下,将线束分为N段,计算单一子段的电磁参数分布律,并利用卷积算法求得整个线束的电磁参数概率分布;基于蒙特卡洛法,结合多导线传输线理论得到线束串扰的概率分布,进而帮助设计者发现系统内潜在的串扰问题、评估遭受串扰影响的系统可靠性。为了得到卷积算法中分段数N的合适取值,以线束的扭绞程度为依据,提出了相应的经验公式,并结合实际算例进行测量。实验结果表明,线束的分段数N应与线束的扭绞程度相适应;线束的扭绞程度越高,线束内串扰的概率分布越集中,有趋于"平均化"的规律。     

含防爆盒的三芯电缆中间接头散热性能及载流量研究

为了避免电缆遭受外力破坏,防止中间接头故障后蔓延至临近电缆,电缆中间接头需加装防爆盒,如此势必延长中间接头热传导的路径,影响其散热性能。为了进一步探究配电网三芯电缆中间接头加装防爆盒后的温度及载流特性,本文以20kV三芯电缆中间接头为例,建立考虑接触电阻的三芯电缆中间接头磁-热耦合模型,计算了289A电流下含防爆盒的中间接头温升,对比运行数据验证了仿真计算的准确性,然后进一步分析了防爆盒对中间接头载流量的影响规律。结果表明：防爆盒内的空腔会大大降低中间接头的散热性能,相比于电缆本体时,载流量约下降37.1%,而灌注环氧树脂ab胶后,可以大幅度增强中间接头的散热,相对于未灌胶时载流量提升近41.1%。研究结果可为防爆盒的设计及中间接头运维的制定提供参考,有益于电缆的安全稳定运行。     

三芯电缆实时导体温度实时解析与计算方法

针对目前难以直接测量运行电缆导体温度的问题,将10 kV三芯电缆热路简化为只含一个等效热容和一个等效热阻的暂态热路,利用一阶热路的响应实现电缆实时导体温度的解析计算;同时,在试验场进行了阶跃电流试验和周期负荷载流量试验,测量电缆导体温度和外皮温度.根据测量的电缆外皮温度和加载的负荷电流计算出试验电缆的实时导体温度,对比发现导体温度的实时计算值与测量值吻合度较高,验证了该计算方法的正确性.该解析计算方法易于实现、计算准确,不仅可用于计算常用敷设方式下不同回路三芯电缆实时导体温度,还可根据电缆当前运行状态适当调整负荷电流,在保证安全的前提下提高现有电缆线路的输电能力.     

直埋配电电缆应急负荷载流量的试验及其应用

为解决供电容量需求不断增加与城市新建配电电缆线路困难的矛盾,需要提高现有配电电缆的输送能力,而合理利用应急负荷载流量可以动态提高电缆输电能力。为此开发了10 kV XLPE电缆应急负荷载流量计算软件;通过现场应急负荷载流量试验,验证了软件计算的正确性。研究电缆线路应急负荷载流量与电缆负荷状态及应急时间的关系,以及应急负荷载流量与敷设回路数的关系,并进行应急载流量的应用研究。结果表明：应急负荷载流量大于持续负荷载流量;给定的应急时间越短,对应的应急负荷载流量越大;当前负荷电流越低,对应的应急负荷载流量越大;随着回路数的增加,应急负荷载流量减小,但短时载流能力的效果更突出。在运行阶段,应急负荷载流量可用于提高电缆的短时载流能力;在电缆线路设计阶段,可以减小电缆截面或回路数,提高电缆线路的经济性;应急负荷载流量应用在电缆应急故障中,可以减少停电转负荷操作,极大提高供电可靠性。     

考虑负荷变化的配电网动态分时段重构

针对负荷是动态随时间变化而我国负荷峰谷差大,提出了一种配电网动态分时段重构方法以满足实际要求。该方法将整个时区分成若干个连续的时间间隔,以网损最小为目标函数,分别进行各时间间隔静态重构,得到最优网损曲线以获得各时间间隔开关操作引起的网损下降量,再据此客观指导时段长度的划分,并通过分析不同时段数与网损下降量的关系,确定最优时段数,得出整个时区内比较理想的重构时段长度和数目,从而得到比较理想的可行解。最后通过IEEE经典算例的验证,结果表明所提方法的有效性。     

光纤复合三芯电缆非磁性金属光单元感应电势的计算

运行中交变电场在光纤复合电缆的非磁性金属光单元上产生感应电势,感应电势的大小是决定光单元能否使用非磁性金属材料的一个主要因素。通过计算,认为光纤复合电缆中非磁性金属光单元的感应电势影响可忽略,光单元可以使用非磁性金属结构。     

超声局放测量在电缆分支箱局放检测中应用

局部放电(简称局放)试验是验证交联聚乙烯绝缘电力电缆(简称交联电缆)及电缆附件质量的重要环节。脉冲电流法一直是目前实验室内进行局放检测的主要方法,该方法在技术上已经较为成熟,且由于实验室内屏蔽效果好,背景干扰低,因此对电缆或电缆附件进行出厂试验之一局放检测效果较好,但是对于运行的电缆或电缆附件进行局放检测,或对已经发现存在局放的电缆回路中进行局放定位,往往需要复杂的波形分析或数学计算。通过利用超声局放测量仪器,对运行前和运行中10 kV交联电缆和电缆分支箱等电缆附件分别进行了局放测量,方法简单易行,取得了较好的效果。     

10kV交流三芯电缆中间接头直流化改造热-电耦合仿真研究

将交流电缆改为直流运行后,对电缆接头进行温度场和电场仿真并研究其温度和场强分布规律对改造后的电缆供电能力的评估非常重要,目前关于交流电缆直流化改造的研究主要是针对电缆本体,对电缆接头的研究还较少.本文建立了城市配电网中常见的10 kV交流三芯电缆接头的三维仿真模型,首先采用ANSYS中的热-电耦合模块对接触系数k=4时...     

基于水气用量的配电网线路负荷精准预测

在电网迎峰度夏和度冬时,空调负荷急剧变化,部分输电线路出现过载、越限等情况,严重时甚至造成主变压器过载,影响电网安全运行;因此,有必要对配电网线路的空调负荷进行预测,进而实现配电网线路短期负荷的精准预测。为此,调用水务公司的用水量数据和燃气公司的用气量数据,以供电台区为分析单元,利用大数据挖掘方法分析人口迁移变化情况,采用偏最小二乘回归分析方法研究配电网线路的空调负荷与水、气用量的关系,结合ARMA(自回归滑动平均)时间序列分析法综合预测配电网线路负荷。该方法极大地提升了负荷预测的准确性,对于电网的规划改造、安全运行以及提升供电服务质量都具有重要的意义。     

响水近海风电三芯220kV光纤复合海底电缆的设计及制造

响水海上风电场是我国第一个使用三芯220 kV交联聚乙烯绝缘海底出线电缆的工程。介绍了该项目所用光纤复合海底电缆的设计、制造与检验。     

直流电缆负荷循环系统中温控介质轴向温度分布仿真研究

对交联聚乙烯绝缘直流电缆负荷循环系统的轴向温度分布进行了仿真研究,提出了流体流速、流体传热和固体传热耦合条件下对被试电缆绝缘层温度梯度进行控制的方案。运用COMSOL Multiphysics软件进行仿真,建立了二维轴对称仿真模型,得出水温、线芯导体温度和绝缘层温差轴向分布规律,指出当进水口和出水口水温温度差符合试验要求时,沿电缆长度各处线芯导体温度和绝缘层温差也将符合要求。     

基于深度学习的综合能源配电系统负荷分析预测

为支撑综合能源配电系统的经济调度和优化运行,提出了一种基于深度学习的冷热电多元负荷综合预测方法。首先,使用皮尔逊系数定量计算多元负荷间的相关关系,分析负荷与影响因素间相关性;然后,构建基于卷积神经网络和支持向量回归的深度学习模型,其中卷积神经网络作为特征提取器从输入数据中提取隐含的更具代表性的特征信息,支持向量回归作为预测模型输出预测结果,同时开展缺失数据与离群数据的预处理;最后,应用某综合能源系统的实际数据对算法的有效性进行了验证,比较分析了考虑多元负荷相关性对预测结果的影响。结果表明:所提出的RCNN-SVR模型对冷、热、电负荷均有较好的预测精度。研究成果可为综合能源配电系统的综合负荷预测提供参考。     

电气设计中预测负荷和计算负荷

在具体工程设计中,不确定因素较多,有时难以确定合适的计算方法与参数。显然,客观目标的多变性,使预测负荷或计算负荷的正确性取决于:①电气方案设计与初步设计是否合理。②“预测负荷”或“计算负荷”选择的方法与特征参数是否恰当。③供配电系统实际运行管理水平的高低。④建筑物发展水平是否与能源需求相适应。     

Control of Electrical Energy Distribution in a Cable Channel

The load distribution between 18 cable lines located in an underground cable channel is considered. It is found that a current distribution control system in the cable channel needs to be developed to optimize the load conditions, as well as prevent possible overheating. The possibility of using a mathematical model of heat and mass transfer processes in the channel to determining the optimal current loads of cable lines is considered. A mathematical model of heat and mass transfer processes in the cable channel is constructed that makes it possible to study the temperature conditions of the channel under different configurations and line loads. Search algorithms of optimal operating currents under varying loads are developed that take into account the requirements for permissible temperatures and categories of consumers. The unsteady condition of overload of one of the lines due to an emergency is investigated. The heating curves of current-carrying conductors of the emergency cable line and those adjacent to it are plotted. The value of the current is determined to which it is necessary to reduce the load in one of the lines to maintain the system operability.     

基于集群负荷预测的主动配电网多目标优化调度

常规的配电网调度模式中,往往通过可控分布式电源、储能和柔性负荷来调节预测误差和实时波动,粗略地预测负荷值,这使得负荷预测往往不够精准,而且用可控分布式电源、柔性负荷或储能平衡配电网负荷波动,会造成较大的波动成本和备用成本.对此提出一种基于集群负荷预测的主动配电网多目标优化调度方法.采用模糊聚类的方法,对负荷进行集群划分...     

配网电缆线路桥架方案优化设计

逐年新增使用的电缆桥架消耗大量的钢材、锌等自然资源,本文在10k V电缆线路部分设计的电缆桥架模块基础上,将二线电缆、四线电缆和六线电缆桥架子模块中桥架材料、桥架型式、桥架接地系统等进行改进和优化设计。材质上选用合金塑料电缆桥架,以塑代钢,响应国家节能减排、绿色环保的号召;对电缆桥架的型号及规格进行了标准化分解,实现减少仓储占地,提高供货配送速度的目标;为现场灵活配置,因地制宜,电缆桥架的安装改为组合式设计,有效降低设计变更。     

考虑时空分布的电动汽车充电负荷预测方法

提出了一种基于电动汽车驾驶、停放特性的考虑时空分布的电动汽车充电负荷预测方法。采用停车生成率模型预测停车需求,结合不同类型汽车、不同停放目的地的停车特性,建立电动汽车停车需求时空分布模型。从电动汽车日行驶里程、日停放需求时空分布特性入手,分析充电需求。采用蒙特卡洛模拟方法,仿真大规模电动汽车不同时间、不同空间的停放、驾驶以及充电行为,预测电动汽车充电负荷的时空分布特性。以深圳市为例,预测结果表明:电动汽车用户充电行为选择以及公共停车场充电设施配建比例不同,充电负荷也将有不同的分布;居民区、工作单位配建充电设施可满足大部分电动汽车的充电需求;同一城市不同区域建设用地类型不同,充电负荷具有明显差异。     

空调聚合商参与下的负荷控制与配电网重构

空调负荷的激增降低了配电网运行安全裕度,空调负荷聚合商已成为参与分散式温控负荷控制的新兴商业模式。文中提出面向聚合商参与的配电网温控负荷控制与运行重构策略模型,通过运行方式调整和负荷响应调节,耦合作用于系统安全运行。其中,不同聚合商以空调负荷调节协议方式集中管理温控负荷资源,并以分段报价方式争取市场利益;配电公司以最小化结算成本为目标,统筹多时段运行重构和负荷控制决策。通过凸规划方法进行约束条件等效,利用Mosek求解处理后混合整数二阶锥规划模型,确保了策略的计算效率。采用改进的IEEE 33节点系统算例验证了所提方法的适用性与有效性。     

基于聚类及趋势指标的长短期神经网络配网负荷短期预测

针对配电网线路负荷短期预测存在精度不佳的问题,提出一种基于聚类及趋势指标的长短期神经网络负荷预测方法.首先利用K-Means聚类方法将线路下特性变化相似的配电网台区负荷数据进行聚类重构;此外,按类分别计算负荷历史同期数据的趋势变化指标,并且作为负荷预测模型的输入特征;然后,建立能够传递时间序列信息的长短期神经网络预测模...