Multiphase transmission line modeling for voltage sag estimation

This paper presents a novel approach for voltage sag indices calculation based on instantaneous voltage estimation. The estimation uses traditional state estimation where redundant measurements are available. The estimation is based on time domain state estimation which uses time domain modeling of the power network. The time domain current monitoring is used to have linear mapping and to achieve high performance of voltage sag estimation. The fault estimation procedure is prior of the voltage sag estimation. This paper shows a possible for fault instance detection, fault location identification and fault type estimation method that are required to estimate voltage sag for different line models utilizing residual analysis and topology error processing. Lumped parameter and distributed parameter transmission line modeling are developed to estimate instantaneous voltage at a three-phase power system in time domain. Magnitude and duration of voltage sag as main indices are calculated from the estimated instantaneous bus voltage. The performance of the novel approach is tested on IEEE 14 bus system and the results are shown.     

输电线路覆冰原因分析及优化研究

输电线路覆冰事故频频发生,对电力的安全生产造成很大影响。分析输电线路覆冰的形成机理及影响因素,指出了混合冻结对输电线路危害最为严重,气象、高度、线路、电场均是影响线路覆冰的因素。建立输电线路覆冰厚度的计算模型,通过对弧垂的受力分析得出了一种计算冰层厚度的算法。提出了输电线路除冰方法和预防结冰的措施,指出了采用合理的抗冰设计是防止输电线路覆冰的最有效措施,并对不同除冰方法进行了技术经济分析,为电网的安全运行和改造工作提供了理论基础。     

基于输电线路在线巡视系统的智能预警系统研究

以提高输电线路安全性和可靠性为目的,研究基于输电线路在线巡视系统的智能预警系统的原理。一种新的在线巡视系统采用可视监控、红外成像等技术,通过逐塔配置来替代人工巡视功能,并结合OPGW光电分离和EPON通信新技术实现海量数据的传输,在此基础上构建采用分级结构的智能预警系统。第一级位于杆塔终端主机,通过杆塔就地监测信息对输电线路的故障或异常状态进行初步判断,如利用图像差分等方法;第二级位于后台主机系统,通过系统建模与综合分析精确判断输电线路故障类型,如模糊评判方法。该智能预警系统的运用,可有效实现输电线路及其设备故障异常的智能识别。     

应用V型非张力跨越网带电更换导地线的方法与实践

为解决跨越输电线路在架设过程中被跨越线路无法停电或者跨越地点搭建跨越架困难等技术难题,提出了一种用V型非张力跨越网带电更换导、地线的方法,并研制相应的V型非张力跨越网和走线机。通过跨接在相邻迪尼玛绳上的可调V型跨接单元和底部的滑轮形成1 个新旧导、地线更换用的索道,防止因导、地线下垂和施工过程中可能的断裂事故而与下方交叉电力线路接触造成的危险;走线机用于牵引线的布置和拆卸。现场工程实践表明：提出的方法能够高效地完成导、地线的新旧更换,走线机实现了安全高效的非人工走线,节省了施工时间,提高了供电可靠性。     

基于灰关联分析微气象因素和导线温度对输电线路导线覆冰的影响

输电线路导线覆冰不仅与微气象务件有关,而且与导线温度有关.针对目前微气象因素与覆冰的相关性分析不全面、不系统,且部分研究没有考虑导线温度对覆冰的影响,无法确定输电线路导线覆冰的主要影响因素等问题,笔者统计了贵州电网220 kv铜黎线路和220 kV鸡阳二回线路覆冰监测数据,采用灰关联方法分析了输电线路导线覆冰与微气象条...     

特高压输电线路地面最大工频电场强度和导线最大弧垂特性

研究特高压输电线路几何参数与地面最大工频电场强度的关系和地面最大工频电场强度的特点,给出2种基本分裂导线排列方式的导线最小对地高度和走廊宽度。分析特高压输电导线运行温度和最大弧垂的特点。从特高压输电导线最大弧垂变化和输电运行方式两方面,讨论特高压输电导线地面最大工频电场强度限值10~12 kV/m的安全与经济的合理性。最后,提出特高压2种基本杆塔结构(猫头塔和酒杯塔)的几何参数供参考。     

连续倾斜地形调整观测弧垂及附件安装位移的计算方法

随着电力建设的发展,输电线路的走廊多是建在高山峻岭上,线路断面的相对高差很大,势必导致紧线时的观测弧垂,不能按照常规的方法进行计算。为此,针对新建的500 kV线路,在张力紧线时观测弧垂的计算,推荐按连续上(下)山计算的判别方法,在施工时进行观测弧垂调正及悬垂线夹安装位置计算。应用此法,在山区较为便捷,加快紧线和附件安装的速度,同时,亦减少返工量并取得很好的经济效益。可在新建的500 kV线路施工连续倾斜的走廊地形中推广应用。     

基于地理信息系统的架空输电线路应力弧垂管理

为提高输电线路运行维护的信息化水平,在输电线路地理信息系统中增加了应力弧垂误差自动判定模块。探讨了应力弧垂误差自动判定的原理和过程,重点阐述了地理信息系统中属性数据与图形数据的关联、有效临界档距的确定和输电线路状态方程式的解法。该模块根据选取的地图信息,利用回调技术实现系统的图形数据和属性数据的连接,得到待测线路的设计条件,计算出标准弧垂,与实际观测计算得到的实际弧垂进行比较,并根据给定的误差值判断出弧垂是否在安全范围内。     

电力系统防护石墨炸弹的电磁预警系统方案探讨

防护石墨炸弹对电力系统的攻击是战时保障重要地区供电的重要防护工作之一。运用ANSYS软件仿真模拟石墨纤维对输电线周围电磁场的影响,研究发现,可以根据预警范围的需要,在输电线路中轴线的适当位置安装相距12 m的电场或磁场传感器,以此判断是否有石墨纤维攻击。当有石墨纤维攻击时,发出预警信号,并采取防御措施。     

基于地理信息系统的架空输电线路应力弧垂管理

为提高输电线路运行维护的信息化水平，在输电线路地理信息系统中增加了应力弧垂误差自动判定模块。探讨了应力弧垂误差自动判定的原理和过程，重点阐述了地理信息系统中属性数据与图形数据的关联、有效临界档距的确定和输电线路状态方程式的解法。该模块根据选取的地图信息，利用回调技术实现系统的图形数据和属性数据的连接，得到待测线路的设计条件，计算出标准弧垂，与实际观测计算得到的实际弧垂进行比较，并根据给定的误差值判断出弧垂是否在安全范围内。     

基于改进机器学习的输电线路弧垂温度估计方法

针对采空区地质塌陷造成的杆塔倾斜、构件断裂等问题,以及现有输电线路弧垂和温度估计方法抗干扰性较低且准确度不高,为此,提出了一种基于LoRa通信与神经网络的输电线路弧垂温度非接触式监测,以保障输电线路的安全运行。首先,利用安装在线路上的智能摄影机和传感器获得线路的弧垂与温度数据。然后,提出了基于LoRa的远程无线通信系统传输监测数据,并发送至数据采集与监视控制系统进行分析以估计线路状态。最后,基于遗传-支持向量机算法估计输电线路的弧垂,以及采用GA-Elman神经网络算法估计输电线路的温度,提高了线路状态估计的准确率。采用搭建的实验平台对所提方法进行论证,结果表明所提方法能够快速获取复杂环境下的监测数据,并且弧垂温度估计准确率优于其他对比方法。     

关于大跨越线路工程弧垂观测的研究

在输电线路施工中, 弧垂观测是架线分部工程中重要的控制项目。在大跨越线路工程导、地线弧垂观测中, 由于局部气候及档距大的影响, 弧垂观测工作与普通导、地线弧垂观测有所不同, 而且这些不同对导地线弧垂的精度有较大的影响。文章通过对工程实例观测数据的分析, 提出了消除初伸长的影响和改进测量气温方法这2 项改进措施, 从而提高弧垂观测的精度。     

导线刚度研究在线路设计中的应用

针对目前绝大多数线路设计中都把导线作为柔性线来研究的现状,在对导线刚度研究的基础上．分析了考虑刚度在导线的应力、弧垂方面所存在的差异,得出在选择紧线钢丝绳时要扩大安全系数;导线弧垂在适当范围内可稍微小一些,但最好不要超过设计弧垂的5％。     

特高压输电线路污闪和风偏风险实时评估与预警

特高压输电线路跨越距离长,易受不同气象条件的影响,实现特高压输电线路在不同气象条件下的电气可靠性实时评估与预警对保障电力系统稳定可靠运行具有重要意义。分析了输电线路污闪和风偏闪络的机理,将气象数据引入特高压输电线路电气可靠性实时评估与预警中,结合未来1~72h数值天气预报的结果,建立了基于气象参数的特高压输电线路污闪、风偏风险实时评估与预警模型,预测特高压输电线路在不同气象条件下的污闪和风偏闪络电压,进而得到特高压输电线路在不同气象条件下的污闪和风偏闪络的风险等级,实现评估与预警。     

Corona power loss determination on multi-phase power transmission lines

This paper presents a method to calculate the corona power loss and the ground-level electric field values for three- and six-phase power transmission lines. The charge simulation technique is applied in which the surface charge on the stressed conductors as well as the space charge around each conductor are represented by two discrete sets of unknown infinite line charges. Satisfying properly chosen boundary conditions at the transmission-line conductor surfaces results in a system of linear algebraic equations whose solution evaluates the unknown line charges. The emission of ions from a conductor surface is assumed to take place when the magnitude of the charge simulating its surface charge exceeds an onset value based on a pre-defined corona onset field value for both positive and negative half cycles. The simulation space line charges are displaced back and forth to the conductor by the action of the electric field whose magnitude and direction depend on the simulation charges in the conductor and in the surrounding space. Recombination process takes place whenever charges of opposite polarities meet together. The calculated corona power loss for three-phase power transmission lines agreed satisfactorily with those reported earlier, and for the first time, the six-phase corona power loss will be presented.     

单铝层导线输电网电热协调潮流模型及其解法

受钢芯磁滞和涡流损耗作用,单铝层导线交流电阻随电流呈明显的非线性变化,但当前电热协调潮流模型忽略了线路电阻与电流的关系,对结果精度造成了影响。为此,文中以LGJ120/25单铝层导线为对象,搭建了相关实验平台,对不同温度和电流条件下的导线交流电阻进行了实测,结合参数估计方法建立了计及电流变化影响的交流电阻修正模型。在此基础上,将线路电流作为电力系统潮流状态量,提出了针对单铝层导线输电网的电热协调潮流模型及其解耦计算方法。算例结果表明,对于含单铝层导线的高压输电网而言,所提模型能得到更为准确的电热协调潮流计算结果,有效避免线路运行温度裕量被高估的现象,减少线路过载风险,为单铝层导线输电网的安全、经济运行提供依据。     

架空输电线路用低弧垂特种导线

随着我国国民经济的快速增长,对用电需求急剧增长,输电线路要求向大电流、超高压方向发展。同时我国线路走廊比较狭窄,另外在近城区以及旅游景点、跨越江河等地区,均对线路弧垂有严格要求。本文介绍几种低弧垂架空特种导线。     

基于不等高悬点的特高压直流输电线路无线电干扰研究

以国际无线电干扰特别委员会双极直流线路无线电干扰计算公式为基础,研究了不等高悬点下的特高压直流输电线路无线电干扰水平。通过镜像法,得到了线路平均高度的等效电荷,根据规程计算该高度下的导线最大表面场强。针对目前计算输电线路无线干扰时,传统计算方法采用导线最小对地高度为导线对地平均高度减去三分之一弧垂的情况,推导了导线平均高度计算公式,探讨了线路档距为不等高时,导线最小对地高度的求解方法。以向家坝—上海±800kV直流线路为例,研究了线路无线电干扰的分布情况,并对两种计算方法得到的结果进行了比较,发现大档距和大高差下,需要综合考虑档距、高差和气象对无线电干扰的影响。     

基于线路运行可靠性模型的电力系统连锁故障概率评估

线路过载被认为是致使连锁故障进一步发展的主要原因.文中基于输电线路的运行可靠性模型,计算了反映系统运行状态的连锁故障风险指标.采用递归算法生成连锁故障树,记录连锁故障路径经历的每个状态及其相应的连锁故障风险指标.在运行可靠性评估框架的基础上,结合动态潮流计算,对IEEE RTS系统进行了连锁故障运行可靠性评估.分析了不...     

碳纤维复合芯导线在输电线路增容改造中应用的可行性分析

碳纤维复合芯导线是一种新型的节能型增容导线,具有密度小、强度大、耐热性能好、热膨胀系数小、高温弧垂小、导电率高、线损低、载流量大、耐腐蚀性能好、不易覆冰、与环境亲和等一系列优点,适合于输电线路增容改造工程。针对达拉特电厂1号—4号机组出力受阻问题,提出将三回送出线路更换为碳纤维复合芯导线。经分析计算,正常方式下,电厂1320 MW装机可满出力运行,提高了输送容量;在检修状态下,因受线路热稳定及机组暂态稳定限制,电厂需限制一定出力。在线路设计方面提出了根据输送容量合理确定导线型式及运行温度等建议。