输电线路档距折减系数及风压不均匀系数取值研究

明确了风压不均匀系数的概念,并从导线风荷载的角度揭示了风压不均匀系数和档距折减系数的本质差异。根据风荷载等效原则建立了基于中国输电线路设计规范的等效档距折减系数表达式,并与不同国家输电线路设计规范的档距折减系数取值进行了比较,发现中国现行输电线路设计规范的等效档距折减系数小于其他各国规范。针对发生风偏闪络事故的某1 000 k V特高压线路,采用GLE(阵风荷载包络线)方法确定了线路的风荷载调整系数,进一步采用有限元非线性方法计算风偏角,建立了风偏角与风压不均匀系数的关系,根据风偏闪络事故的风偏角推算出风压不均匀系数。结果表明,在广袤的平坦地貌中,对于季节强风或台风等大尺度风场而言,风压不均匀系数接近1.0。     

500kV架空输电线路风偏数值模拟研究

采用数值模拟方法来研究500kV超高压输电线路在随机风荷载作用下的风偏问题.具体步骤是:采用考虑随高度变化的Kaimal风速谱和Davenport相干函数,并结合谐波合成法数值模拟线路风场;在ANSYS有限元软件中建立不同档距的输电塔线体系的有限元模型,用ANSYS有限元软件分别对模型进行时程分析,分析结果显示档距对悬...     

220kV输电线路风偏数值模拟研究

风偏事故是输电线路安全稳定运行迫切需要解决的问题。通过输电线路荷载的基础计算以及风荷载的处理建立了输电线路风荷载的数学计算理论模型,选取武汉市某220k V输电线路特征段作为研究对象,基于有限元法建立该输电线路特征段的有限元模型对输电线路风偏问题进行数值模拟,通过风偏时程分析得到风偏角的统计结果,证明风荷载调整系数随着风速的增大呈缓慢上升的趋势。     

500kV输电线路风偏特性的有限元分析

针对近年来配电网输电线路风偏闪络事故频发的问题,采用有限元软件ANSYS建立500 kV四分裂输电线–绝缘子串有限元模型,研究稳态风、阵风模型下不同档距和档数对输电线非同期摇摆和绝缘子串下端的动力风偏响应的影响。仿真结果表明不同档距、档数及风模型的选取对输电线路的动力风偏响应均有不同程度的影响,且只有综合考虑输电线非同期摇摆和绝缘子串下端的风偏响应,才能有效防止输电线路风偏闪络事故的发生,提高输电线路的安全运行。     

输电导线悬挂点处等效风荷载仿真分析

在实际的输电线路中,导线悬挂点处的等效风荷载直接影响着绝缘子串风偏角,其大小与绝缘子串的不同悬挂方式和通过风压不均匀系数折算出的整档导线风荷载有关。为此,首先建立了两档导线有限元模型,仿真分析了绝缘子串的不同悬挂方式对导线悬挂点处的风荷载影响,然后通过在导线上不同位置施加稳态风和选取不同的风压不均匀系数来研究风压不均匀系数折算方法对导线悬挂点处风荷载的影响。研究发现:当稳态风风速为30m/s,且集中作用在导线悬挂点两端附近时,导线悬挂点处的风荷载与设计规范的风荷载差异率达到38.69%,该结果可以部分说明即使导线高度处的实际风速没有超过其设计风速,线路仍有可能会发生风偏跳闸。     

新疆输电线路绝缘子风偏角影响因素分析

新疆地区输电线路风偏跳闸率高于全国平均水平, 强风是造成风偏闪络的主要原因, 同时大量复合绝缘子的使用使得风偏闪络频发。风偏放电的影响因素有风速、风压不均匀系数、风与导线夹角、输电线路的参数等, 通过对这些因素的逐一分析, 明确了风速、风压不均匀系数和垂直档距对绝缘子风偏角影响较大。线路设计时, 风速的选择很重要。而直线杆塔绝缘子串加装重锤防治风偏效果并不明显。     

国内外悬垂绝缘予串风偏设计参数对比与分析

通过比较国内外在悬垂绝缘子串风偏设计中基本风速、风压不均匀系数、风压高度变化系数等参数选取上的区别以及带来的影响,得出以下结论:在基本风速选取方面,国外无论是在风速次时换算时间段还是重现期的取值上均与我国存在较大差异;风压不均匀系数的取值及其折算方法对导线风荷载的影响显著;不同的地面粗糙度类别对风压高度变化系数的取值影响较大,我国的输电线路规范还没有对过渡区地面粗糙度类别的选取进行明确的定义.因此,还需对不同地形特征下不同高度处的风参数进行现场观测,通过积累长期的观测数据,对上述这些设计参数取值进行优化和完善.     

国内外输电线路风偏设计参数比较与分析

为优化和完善国内线路风偏设计参数的选取,比较分析了国内外输电线路风偏设计参数取值,结果发现:国内输电线路设计重现期明显低于国外,且以10 min平均风速来确定最大设计风速,对瞬时风影响估计不足,导致相同统计资料下所得的最大风速统计值明显低于国外。而关于线路设计最大风速最小值的规定导致了在越容易出现大风天气的地区,线路的安全水平反而越低的现象。此外,国外在风速高度换算系数、风压不均匀系数和微地形影响等参数选取偏严,这可能是造成国内输电线路抵御强风能力不足的重要原因之一。国内最新设计规范对线路风偏设计相关参数进行了部分修订,但以上参数还需根据实际运行经验进一步优化。故应加强气象资料观测和收集,积累运行资料,确定各参数合理取值,为风偏设计提供依据。     

国内外悬垂绝缘子串风偏设计参数对比与分析

通过比较国内外在悬垂绝缘子串风偏设计中基本风速、风压不均匀系数、风压高度变化系数等参数选取上的区别以及带来的影响,得出以下结论:在基本风速选取方面,国外无论是在风速次时换算时间段还是重现期的取值上均与我国存在较大差异;风压不均匀系数的取值及其折算方法对导线风荷载的影响显著;不同的地面粗糙度类别对风压高度变化系数的取值影响较大,我国的输电线路规范还没有对过渡区地面粗糙度类别的选取进行明确的定义。因此,还需对不同地形特征下不同高度处的风参数进行现场观测,通过积累长期的观测数据,对上述这些设计参数取值进行优化和完善。     

覆冰导线动态风偏简化计算方法及影响因素分析

以导线在自重和平均风荷载作用下的静力平衡构型和几何刚度为基础,采用GLE (阵风荷载包络线)法推导了输电线路的等效静力风荷载计算方法。针对常见的圆形覆冰导线,基于规范中的单摆模型并引入高差修正系数和等效静力风荷载,提出覆冰条件下输电线路动态风偏角的简化计算方法,并与有限单元法时域分析结果进行对比,检验了该简化算法的准确性。覆冰导线的风偏受覆冰密度、厚度和风速等多参数的影响,采用该简化计算方法对某实际线路进行覆冰风偏的参数化分析,结果表明:覆冰密度较小时,风偏角随着冰厚的增加先增大后减小;覆冰密度较大时,风偏角随冰厚的增加单调减小。相较于无覆冰时,多个覆冰工况的风偏角偏大,在设计时需引起重视。     

基于改进支持向量回归的IGBT老化预测

为了准确预测绝缘栅双极型晶体管（IGBT）的老化状态,提出了一种基于改进鲸鱼优化算法（IWOA）优化支持向量回归（SVR）的IGBT老化预测方法。该方法提取IGBT集电极-发射极电压信号的时频域特征,通过核主成分分析（KPCA）降维将时频域特征融合成一个综合指标来表征IGBT的老化状态;针对鲸鱼优化算法（WOA）不足,在WOA的基础上引入Sobol序列种群初始化、惯性权重和反向学习策略,增强WOA的局部搜索能力和收敛速度;利用IWOA优化SVR的惩罚因子和核参数,并构建一种基于综合指标的IGBT预测模型。利用NASA Ames实验室的IGBT老化数据集对IWOA-SVR方法进行验证,结果表明,所构建IWOA-SVR预测模型可以更准确实现对IGBT的老化预测。     

动态风荷载对输电导线位移的影响分析

风荷载对输电线路影响颇为广泛,输电线路架设为了减少风害影响,通常只考虑静态风荷载,不能准确反映风荷载对线路的影响。以某供电局500 kV线路风动实验数据为基础,研究不同风速,不同角度下风载对输电导线位移的影响,得出了动态风荷载下输电导线的位移变化情况。本研究成果可为输电线路防风设计、事故分析和防风校核等提供参考,对于深入风荷载在输电线路方面的研究具有重要意义。     

1 000 kV双回路特高压输电塔顺风向等效静风荷载研究

基于高频动态天平测力试验,研究了1 000 kV双回路特高压输电塔的等效静力风荷载。基于准定常理论和不同高度的脉动风荷载无量纲自功率谱相等的假设,得到了塔身不同高度处的风荷载自谱和互谱。分别计算了输电塔风偏角为0°和90°时的等效背景风荷载、等效共振风荷载和总等效静风荷载,给出了不同高度处的阵风效应因子,可为特高压输电塔的风荷载计算提供依据。     

在风压和离心载荷作用下复合材料桨叶的应力和模态分析

采用有限元法对9000mm长复合材料桨叶的应力和固有频率进行了数值研究。使用有限元程序ANSYS进行数值分析。计算了叶片在不同风压和离心载荷作用下的应力和模态频率。数值分析结果表明,该叶片具有较低的应力和良好的振动特性。     

风载作用下输电铁塔的动力响应

介绍1种评估风载作用下耦合输电线路铁塔动态特性的方法.为此,建立了输电塔线体系在风载作用下动力响应的评估标准,并利用有限元模拟进行分析,结果表明,该能量评估标准能有效地检测结构动态特性.模拟结果表明,能量标准对大规模输电铁塔在强风载作用下的性能评估是非常有效的.     

覆冰荷载下干字型耐张转角塔的非线性稳定性分析

为了研究覆冰荷载作用下转角塔的稳定性,以某电力设计院设计的220 kV干字型耐张转角塔为工程背景,利用数值分析软件建立铁塔的有限元分析模型。对结构进行特征屈曲分析,得到了铁塔的特征值屈曲模态,然后采用增量加载模式研究了不同覆冰厚度情况下该塔非线性稳定性,得到不同覆冰厚度下塔顶位移以及各杆件的受力情况。结果表明,覆冰和风作用下导地线的角度荷载对转角塔起控制作用,整体表现为压弯失稳破坏。给出了转角塔的失稳模式和破坏机理,研究成果可为转角塔抗冰灾设计提供有价值的参考。     

高风电渗透率下变速风电机组参与系统频率调整策略

考虑负荷波动、风电有功输出的随机性,针对电力系统对大规模风电并网时电能质量、经济性、负荷支撑和快速响应等多方面的需求,提出了一种高风电渗透率下变速风电机组参与系统频率调整的多时间尺度协调优化策略。根据变速风电机组运行特性,制定不同风速工况下风电机组的减载控制,并在不同时间尺度对机组间的调频出力进行协调,使惯性与一次调频相结合,实现频率调整优化。结果表明该策略下变速风电机组不仅能够有效地为系统提供惯性支撑,并且具备灵活、可控的静态频率响应特性。     

新旧荷载规范对输电塔风振的影响

为分析新荷载规范关于风荷载方面的修订对输电塔结构风振的影响,采用线性滤波法并考虑空间相关性对某一特高压输电塔的风速时程进行数值模拟.采用有限元法分析输电塔的动力特性,对比了由于新荷载规范湍流度的提高对输电塔结构位移响应和加速度响应的影响.根据模拟结果按定义式计算结构的风振系数,并同新旧荷载规范中的风振系数计算表达式计算的结果进行对比.结果表明,由于新荷载规范对10 m高度名义湍流度和峰值因子有较大提高,而钢结构的阻尼比不变,在新规范规定下结构的风振响应增大20％左右,而风振系数在各高度处均有不同程度的提高.