基于热稳定约束的架空输电线路静态安全分析

随着能源短缺问题日益严峻、供电可靠性要求不断提高,大幅度提高输电线路输送能力,降低输电成本势在必行,而热稳定约束是限制架空导线载荷能力的一个重要因素.在分析因载流量变化对导线温度和弧垂产生的影响基础上,建立了以导线温度计算为核心,结合潮流计算和弧垂计算的状态方程组.通过三节点电力系统的分析,提出了基于导线温度和弧垂的短时潮流控制策略.     

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。     

用于重冰区架空输电线路的钢芯铝合金绞线机械特性分析

为提高重冰区架空输电线路的安全可靠性,需合理选择重冰区架空输电线路的导线型号。为此,计算了钢芯铝合金绞线和普通钢芯铝绞线在相同的悬挂条件下,最大覆冰时导线悬挂点的安全系数,计算、比较了2种导线舞动时的动态应力、安全系数及最大覆冰时的最大弧垂。结果表明:钢芯铝合金绞线应用于重冰区输电线路时,能表现出更优秀的机械特性和弧垂特性,且导线的最大设计覆冰厚度越大,其优势越明显。另外,得益于其良好的弧垂特性,钢芯铝合金绞线可降低线路铁塔的高度,节省钢材。     

基于单目测量方法的架空导线弧垂实验研究

弧垂是架空输电线路的重要参数,弧垂的大小是确定输电线路的安全稳定运行与否的重要参考依据。针对目前弧垂测量方法大多需要安装传感器或测量操作繁琐的问题,本文从单目计算机视觉原理出发,研究测量架空导线弧垂的方法。首先在架空输电线路上安装标靶,然后采用固定的定焦摄像机正视拍摄标靶,并在与标靶平行的平面放置标定尺完成相机的标定,最后根据图像匹配算法识别图像中标靶中心的移动就可自动测量架空导线的弧垂。通过在户外搭建的连续档架空导线进行实验验证,弧垂测量的相对误差绝对值可以控制在3%以内。     

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。     

架空输电线路工况模拟技术研究

结合架空输电线路设计资料,利用获取的输电线走廊点云,运用架空输电线路电线力学理论,搭建架空输电线路工况模拟模型,模拟各工况条件下的输电线路各类运行参数,并根据参数信息模拟导线弧垂,进而确定线路空间位置,为架空输电线路典型工况下潜在危险点分析奠定基础.     

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。     

同塔双回输电线路导地线布置对架空地线感应电流的影响

输电线路架空地线逐基接地时存在感应电流和电能损耗,目前对架空地线感应电流数值大小和影响机制的研究较少,对架空地线损耗问题重视不足。以某双回线路为例进行了架空地线感应电流现场实测和ATP-EMTP数值计算,计算了不同线路长度、档距、导地线型号、导地线空间布置等输电线路结构参数对架空地线感应电流和电能损耗的影响。计算结果表明:线路起始段(长度小于9 km)时架空地线感应电流随着线路长度增大而增大;不同档距和导线型号通过导线弧垂变化影响架空地线感应电流和电能损耗;地线感应电流和电能损耗随着导地线空间距离增大而减小,随导地线高度变化明显,导线相间距和地线间距影响小。     

导线升温增容时定位弧垂的取值

架空输电线路导线升温增容主要受限于导线弧垂增大带来的安全隐患。本文通过分析现行规范中定位弧垂与导线载流量的计算边界条件差异,提出负荷高峰期及系统N-1状态下导线需长期运行在其最高允许温度80℃时,采用60℃定位弧垂、特殊交叉跨越90℃校验的解决方案,在满足线路增容时载流量要求及运行安全的同时降低工程改造投资。     

一种架空输电导线弧垂测量的方法

针对常规架空输电导线弧垂测量方法精度低、难度大的问题,提出一种采用三维激光扫描仪获取数据、基于非线性最小二乘法拟合求解导线悬链线方程,进而高精度计算任意位置处导线弧垂的方法。通过工程实践,该方法能够解决常规弧垂测量外业难以瞄准、测量误差大的问题,同时因构建导线的悬链线方程,故可获取任意位置处的导线弧垂,解决常规测量密度低的问题。     

一种超高压输电线路动态增容方法

为充分挖掘超高压线路的输电潜能,在保持现有输电线路不变,同时保证线路安全运行的前提之下,提出了一种融合静态提温增容和动态监测增容的综合方法。对计算导体载流量的摩尔根公式进行了修正,并通过计算导线弧垂来验证综合增容后的安全性。以Visual C#为平台开发了输电线路动态增容分析软件,并通过实例分析了不同情况下增容方法对导体载流量的影响。算例分析的结果表明,动态增容方法比静态增容方法的增容空间大,而将二者结合起来的增容效果更为明显。     

输电线路增容改造工程导线选型的技术经济性分析

导线选型是输电线路增容改造中的一项重要内容,直接关系到工程的实施方案和各项指标。基于广东地区典型220 kV增容改造线路工程,选取了6种常规及新型导线作为改造比选方案,从载流量、机械荷载、弧垂特性、线损情况、一次性投资、等年值费用以及市场价格波动影响等7个方面进行了详细的技术经济性研究,并给出了最优方案和建议。     

间隙型增容导线在线路改造上的应用

间隙型增容导线主要是以钢芯和(超)耐热合金层之间有一定的间隙为特色,利用(超)耐热铝合金和“间隙结构”结合实现了低弧垂和增容特性.在输电线路进行增容改造时只要简单地更换导线,就能实现1.6～2.0倍的输送容量而不增加弧垂.通过分析间隙型增容导线与钢芯铝绞线的弧垂特性以及线路载流量与温度弧垂特性的关系,提出了间隙型增容导...     

基于弧垂实时测量的电力线路动态增容方法

线路弧垂是电力线路最大允许载流量的重要约束条件,现有的弧垂测量方法普遍存在计算模型复杂、精度不高、受环境随机变化影响较大和无法反应线路整体性能等缺点,难以满足线路动态增容的要求。为此,论文深入研究了电力线路的行波传输时差、长度和弧垂三者之间的关系,提出了基于行波传输时差的输电线路弧垂计算模型;并设计了一种新的线路动态增容方案,基于微型气象站和行波采集装置实时监测线路环境参数及弧垂等运行参数,电网调度中心计算分析确定线路最大允许载流量,以便实现输电线路动态增容。     

220kV银张线重冰区导线选型

为了合理选择220 kV银盘水电站送出线路重冰区导线,先从系统输送容量入手,确定输电线路导线分裂根数、间距及截面,再从重冰区输电线路设计的特点出发,通过对常见的3种钢芯铝绞线(GB/T1179—1999)的机械强度及过载能力、铝部应力、弧垂特性、耐振性能、荷载条件以及经济性等方面进行比较分析,重点分析了不同钢芯截面的导线在重冰区的技术经济特性,最终推荐银盘水电站220 kV送出线路20 mm冰区段导线选用2×LGJ-630/55,通过较为系统的导线选型分析,为重冰区高压架空输电线路导线选型、校核探讨了一套方法。     

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。     

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。     

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。     

基于智慧输电线路的动态增容辅助决策系统

智慧输电线路建设是将坚强智能电网和电力物联网深度融合的具体实践,具有本质安全、实时感知、全息互联、自主预警、智能处置等五大基本特征。依托智慧输电线路实现输电线路热稳定输送能力智能动态增容,无疑是未来提高线路输送能力最有应用性的科学方法之一。基于智慧输电线路的智能增容决策系统,纳入智慧输电线路建设总体方案,依托国内主流EMS平台,通过采集配套装置实时掌控输电网运行数据和气象条件,经由汇聚环节传输到监控主站及热稳定输送能力计算系统,在基础应用层实现以线路为单元的热稳定输送能力智能计算与分析。进一步,提出在专业应用层实现智能增容专家辅助分析决策,将最终辅助决策相关策略自动、智能、友善地推送给运行控制人员,实现对线路热稳定输送能力的智能、快速、有效控制,显著提升了动态增容技术的智能性和实用性。算例分析表明该方法的科学性、实用性、适用性,具备推广至其他省市电网的应用条件。     

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。