雷暴冲击风下导线风偏响应分析

部分输电线路风偏闪络和倒塔事故的现场勘察资料和气象报告显示,雷暴强风是事故的主要诱因之一。为降低此类风场下的安全事故发生率,文中遴选出合适的模型函数(Li模型),采用数值方法进行雷暴风风场模拟。以某超高压多跨输电线路为例,采用非线性有限元静力分析法,对雷暴冲击风作用下的导线风偏进行求解,并就风暴中心与线路的相对位置和风暴结构参数(风暴尺度、风暴强度)对计算结果的影响进行讨论。结果表明:①相对位置的变化对结果的影响显著,整个线路风偏最不利的位置为非跨中的3、6号绝缘子;②总体而言,风暴尺度和强度的增大,均会导致风偏响应的迅速增加及其在空间内高危区域的扩大。     

输电导线脱冰过程的动力响应分析

为确定输电导线脱冰过程中的应力分布情况,提高输电线路脱冰时的安全性,基于输电导线的Beam单元简化模型和三维实体精细有限元模型,以JL/G1A-400/35型导线为例,采用ABAQUS计算分析了典型覆冰导线脱冰过程中的动力响应.研究发现:在只考虑钢、铝材料弹性的情况下,覆冰厚度25 mm时,导线脱冰过程中铝的应力会超过...     

采用无线信号传输的输电线路导线风偏在线监测系统设计

针对近年来频繁发生的输电线路风偏闪络事故,从风偏机理,风偏闪络规律及特点两个方面分析了输电线路风偏故障。提出了一种新型输电线路风偏在线监测系统,系统采用无线风偏监测仪,通过上下两个风偏角结合进行计算,得出绝缘子串实际的风偏角;介绍了监测系统的系统组成、实现的功能和无线风偏监测单元的设计原理;研究了新型风偏角计算的数学模...     

导线对拉线风偏放电距离校核方法

导线(防振锤)对拉线风偏放电在某些杆型发生比较多,但是该类型风偏放电的校核方法尚不完善和成熟。利用较易发生导线(防振锤)对拉线风偏放电的Z1门型水泥杆,建立导线对拉线风偏模型,并对风偏距离进行了校核,实际状况证实方法正确有效,并对风偏放电提出了防范措施。     

超高压输电线路导线风偏在线监测方法

当前的输电线路导线风偏在线监测节点布设形式多为单向,监测的覆盖范围较小,导致异常监测响应耗时延长,为此设计超高压输电线路导线风偏在线监测方法并对应用效果进行验证分析。根据当前的在线监测需求及标准,先进行初始监测指标设置及模态分析,采用多维交叉的方式,扩大监测的覆盖范围,布设多维交叉在线监测节点,以此为基础构建输电线路导线风偏FBG 在线监测模型,采用相位测定实现在线监测处理。测试结果表明:对比于传统的称重法导线风偏在线监测小组、传统Φ-OTDR 导线风偏在线监测小组,设计的超高压线路导线风偏在线监测小组最终得出的异常监测响应耗时被较好地控制在0.2s 以下,说明在当前的监测范围之内,监测的质量和效率得到了明显地提升,监测效果更佳,具有实际的应用价值。     

软导线引下线风偏放电事故分析与改进措施

针对一起由台风引起的软导线引下线风偏放电事故,进行大风速条件下的风偏位移计算,分析了事故成因,并从减小引下线高差角、降低弧垂等方面着手,提出了通过加高支柱绝缘子高度的方式来提高引下线抗风能力。计算结果表明改造后的方案提高了导线风偏后的安全裕度。     

输电线路导线风偏上拔验算条件的探讨

从送电线路导线初始应力和稳定运行应力的差异以及这种差异对导线风偏上拔状态的影响,对设计时应选择的验算条件进行探讨。     

安装相间间隔棒的输电线防风偏设计有限元分析

针对安装相间间隔棒的输电线风偏这一强迫振动问题,建立了线路风偏的非线性静力学、动力学计算模型,将无条件稳定的Newmark法与荷载增量法相结合,对水平两相分裂导线初始静平衡状态以及风偏状态下的非线性动力学响应进行数值模拟,得到了导线位移响应及张力变化规律,并就线路安装相间间隔棒后对次档距振荡产生的影响进行了模拟计算。计算结果表明安装相间间隔棒后对相导线风偏有一定的抑制作用,而且相间间隔棒的安装对分裂导线次档距振荡振幅影响不大。所得结果可为特高压输电线路防风偏设计和研究提供参考。     

一起输电线路导线对建筑物风偏故障的分析与对策

介绍了一起输电线路导线对建筑物风偏故障的检查处理过程,根据气象站观测到的最大风速、故障重合情况、故障录波数据、以及雷电定位系统数据,并结合导线与房屋的放电痕迹特征,初步判断此次故障原因为风偏。结合档中导线风偏校核计算及最小间隙距离计算,指出故障为在雷雨大风天气下发生风偏故障。并针对暴露出的问题提出了相应的改造措施和建议,为输电线路导线对建筑物风偏故障处理提供了丰富的经验和参考。     

变风速下双馈感应发电机非线性鲁棒状态估计反馈控制

风速的强随机性与风力发电机建模的不确定性给风力发电系统的优化运行带来了极大的挑战。文中设计了一种新型非线性鲁棒状态估计反馈控制(NRSEFC),从而实现双馈感应发电机的最大功率点跟踪。首先,将风轮机的非线性、发电机参数不确定性以及随机风速的综合影响聚合为一个扰动,同时应用一个滑动模态状态扰动观测器对该扰动进行实时快速估计。随后,将该扰动估计值作为附加控制分量加入状态估计反馈控制中进行在线完全补偿。NRSEFC兼具状态反馈线性控制的结构简单、可靠性高以及非线性鲁棒控制的控制全局一致性和鲁棒性强等双方优点,不依赖于双馈感应发电机系统精确模型且仅需测量转子角速度和无功功率两个状态量。基于阶跃风速、随机风速、发电机参数测量误差以及机端电压跌落4个算例的仿真结果验证了NRSEFC的有效性和鲁棒性。最后,基于dSpace的硬件在环实验验证了所提算法的实际应用性能。     

气隙偏心下永磁风力发电机定子电磁振动特性分析

永磁风力发电机定转子偏心会造成发电机气隙分布不均匀而产生磁场不平衡,使发电机振动加剧,严重时甚至引发转子扫膛,使发电机损坏失效。以某兆瓦级永磁风力发电机为研究对象,理论分析了气隙偏心对发电机气隙磁密和径向电磁力的影响,对于不同气隙偏心量下的风力发电机瞬态电磁场开展有限元分析,获得气隙磁密和径向电磁力分布特性变化规律,进而开展径向电磁力作用下定子谐响应分析,以掌握气隙偏心引起的定子振动响应特性。结果表明：随着气隙偏心量的增加,气隙最小处气隙磁密幅值增大,径向电磁力新增边带分量;发电机定子振动响应中工作频率的倍频幅值也随之增大,其中二阶径向模态响应幅值最大。所得结果可为发电机气隙监测方法研究提供一定的理论依据。     

计及全风况小干扰稳定的双馈风机变换器控制参数设计

随着双馈风电并网容量增大,系统的稳定性与风机变换器控制参数的相关性也越来越大,风机变换器控制参数整定时必须计及电网小干扰稳定性。针对双馈风机单机无穷大系统,建立风机工作在全风况下的小信号模型,采用李雅普诺夫线性化方法并考虑风速分区,分别推导出风机在最大功率跟踪区、恒转速区、恒功率区电网小干扰稳定分析的状态方程。分析风机变换器控制参数与特征根之间的相关性,引入表征系统稳定性强弱的小干扰稳定裕度指标,提出使系统全风况小干扰稳定的风机变换器控制参数设计方案。实例仿真表明:所提方案可快速获取有效参数,并保证全风况下电网小干扰稳定性。     

大规模风电入网的有功功率波动特性分析及发电计划仿真

分析大规模风电入网的有功特性,找出其中的规律,对指导电网运行管理非常重要。根据内蒙古电网2年来风电运行的实时数据,运用概率统计分析和时间序列分析方法,对风电有功功率的波动特性进行了分析,寻找其中的变动规律和对电网运行造成影响的各种因素。根据研究和分析结果,找出了影响风电入网容量的核心因素,总结了不同容量风电入网后电网有功功率呈现的特点。     

电网短路时并网双馈风电机组的特性研究

双馈感应风力发电机组（doubly fed induction generator,DFIG）对电网扰动十分灵敏,在电网发生故障期间双馈风电机组与电网的相互影响会造成电网暂态特性以及短路电流分布的显著变化。但是由于双馈感应发电机组与同步发电机组的结构及运行原理均不相同,且目前对其故障过程的研究也比较有限,使得并网双馈风电机组的故障特性还不甚清晰。在以双馈风电机组为主的风电大规模并网背景下,电网的安全稳定运行面临着严峻的挑战。从双馈风电机组的控制策略对其故障特性的影响机制出发,对双馈风电机组在电网发生对称以及不对称短路情况下的短路过程进行深入分析,并进一步推导了适用于不同电网短路情况的并网双馈风电机组短路电流表达式,仿真和算例结果验证了该表达式的正确性。     

风力机不同风况的动力学响应研究

风场风况是影响风力机气动和结构特性的直接因素,进而影响功率输出、稳定性和控制策略。在三维风场建模的基础上,对5种不同风况下的风速及相干湍流风的时域变化进行了模拟。结合气动计算结果对各风况下的叶尖挥舞和摆振位移,叶根挥舞、摆振、变浆力矩进行了动力学响应仿真,得到其各自的动态响应。控制策略采用变桨、变风速控制,极限风况下采用定时顺桨控制。结果发现克赫波更适合极限风况的仿真,并且通过添加相干湍流到基础湍流上能模拟拟序结构。同时,研究表明相较于参考风速为额定风速,在切出风速下,叶尖位移同时体现为挥舞和摆振,且变化频率、剧烈程度都增加;叶根载荷中挥舞弯矩均值较小,但在短时间内波动跨度大,是风力机叶片产生疲劳的主要载荷。     

电网电压故障下直驱型风力发电机组运行特性仿真分析

为保障风电大规模接入条件下电力系统的高效稳定运行,电网故障对风力发电机组的影响及相应故障穿越控制策略的研究逐步成为国内外研究热点。在研究直驱型永磁同步风力发电机组数学解析算法的基础上,运用PSCAD仿真平台建立了直驱型永磁风力发电机组仿真模型,并对直驱型风力发电机组在电网电压跌落和骤升工况下的暂态特性进行了仿真研究。     

不同初凝角下D形覆冰分裂导线气动力特性

通过刚性节段模型高频测力天平测力风洞试验,对D形覆冰二分裂和六分裂导线模型进行了13组不同工况的试验,测得了在不同初凝角下分裂导线整体和60°初凝角下各子导线的气动力系数,攻角范围为0°~360°,并以5°为各攻角间隔,基于邓哈托准则,对D形覆冰分裂导线的驰振稳定性进行分析。试验结果表明：初凝角对覆冰分裂导线气动力特性及驰振稳定性存在影响;在一定风攻角下,子导线尾流干扰对气动力特性影响显著,增大了导线的驰振不稳定性。所得试验结果为D形覆冰二分裂和六分裂导线的舞动分析及其防治技术提供了必要的气动力数据。     

基于dsPIC不同控制下逆变输出电压特性分析

通过选用合适的控制方式可以提高正弦波逆变电源输出波形的质量和动态性能.在详细分析逆变电源常用控制方法优缺点的基础上,采用PID控制,通过比较不同的控制方式（驱动方式和调制比的控制）,分析逆变输出电压特性,并在l台以dsPIC为核心控制器件的单相逆变电源装置上进行了试验论证.试验结果表明,使用该控制方案的正弦波逆变电源系统具有良好的稳态精度和动态特性.     

1000kV特高压交流输电8分裂导线动张力风洞试验分析

导线在风荷载作用下的动张力变化对输电塔线耦联体系抗风设计非常重要。为此,以在建1000kV特高压输电线路工程为背景进行风洞试验。设计制作了双回路8分裂导线的完全气弹模型,首次采用光纤布拉格光栅对分裂导线在风作用下的动应变进行了测试。试验得到了不同风攻角、流场和风速情况下不同位置导线的动应变,得出了导线动张力的传递规律和导线动力响应的主要特性。分析了导线不同位置动应变响应的分布规律和功率谱变化,证实了风作用下塔线耦联体系中导线和塔之间能量传递规律。研究结果表明输电塔抗风设计中应该考虑动张力对塔线耦联体系作用的影响。