输电线路动态增容技术研究及应用

输电线路动态增容技术可提高现有输电系统的传输效率和传输容量,以适应日益增长的电力需求和新能源整合需要.然而,电力系统安全稳定运行对输电线路动态增容结果的可靠性提出了极高的要求.针对线路增容可靠性问题,分析了输电线路数据采集技术的主要限制因素,分类比较了不同感知分析方法的优势和不足,对比了几种输电线路动态增容系统应用架构,并举例介绍了现阶段输电线路动态增容技术在实际工程中的应用情况.分别从数据采集技术、感知分析技术、系统应用架构和工程实践4个方面指出了现有输电线路动态增容技术的研究重点以及存在的局限性,并据此指出了未来的研究方向.     

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。     

输电线路增容技术发展情况

对输电线路进行动态增容监测,可以提高线路输送能力,节省线路建设资金.首先介绍提高输电线路输送容量的方法,之后对气候监测,直接测温,红外测温,DGPS,张力测量等多种输电线路增容技术的优缺点进行了分析.     

输电线路动态增容在线监测装置研究

设计了一种输电线路动态增容的在线监测装置,由安装在输电线路上的监测子站、安装在杆塔上的监测主站、安装在监控中心的监控上位机构成。监测子站所采集的信息通过短距离无线射频技术发送到监测主站,监测主站通过GPRS技术将监测子站及主站所采集的数据发送到监控上位机,通过专家软件计算,对输电线路的热稳定限额进行调整,最大限度发挥输电线路的负载能力,增加现有输电线路的输送容量。     

220kV海中4634架空输电线路动态增容研究

介绍了220 kV海中4634架空输电线路概况,对动态增容理论进行了简要分析,并分别用回归分析方法和实际气象条件下的数据对文中使用的动态增容模型进行了验证.通过动态增容在220 kV海中4634线的应用情况分析可以看出,动态增容技术能在不改变现有输电线路结构的前提下,充分发挥输电线路的负载能力,以确保电网的供电可靠性.     

提高宁夏电网输电线路输送能力的可行性研究

理论分析和试验研究结果表明,宁夏电网现有输电线路确实具有进一步提高输送能力的可能性,而利用电网动态增容技术即可提高宁夏电网现有输电线路的输送能力。     

利用动态监测增容技术提高输电线路输送容量

利用动态监测增容技术, 对现有电网进行技术改造, 是实施电网技术升级、提高现有电网输送能力的有效措施。该技术由输电线路实时输送限额管理系统来实施, 系统主要由安装在导线上的多台在线导线监测装置( 监测导线温度、环境温度、日照强度) 、系统主站、无线通信网络和调度实时数据系统组成。通过在华东电网多条500, 220 kV 线路上的试运行, 证明该系统满足线路的运行条件, 符合调度运行要求, 达到了线路增容的目的。     

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。     

输电线路动态增容运行风险评估

输电线路动态增容系统作为智能输电线路技术支撑系统的重要部分,能提高输电设备的利用效率,帮助运行人员更好地掌握当前线路的运行状态。为确保输电线路增容运行的可靠性和安全性,文中研究提出基于马尔可夫链蒙特卡洛方法对输电线路增容运行后的风险进行评估的方法。该方法主要利用各微气候监测参数后验分布的随机序列来建立风向、风速和环境温度等气候概率分布模型,结合线路负荷电流模型利用蒙特卡洛模拟来预测导线的温度分布,从而给出线路增容运行的风险指标。基于夏冬2季的典型监测数据,利用所提出的方法对动态增容系统给出的热容量的可靠性进行分析,结果表明线路运行风险控制在合适的范围以内,满足电网运行和调度工程的要求。     

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。     

一种考虑设备可载性的输电线路动态应急增容方法

充分利用输电线路动态应急增容能力,对于避免设备因过载而损坏,保证系统可靠性和为调度调整预留时间意义重大。在现有研究工作的基础上,提出了一种考虑设备可载性的输电线路动态增容方法,在应急场景下,采用通道阻塞分析选取增容线路,并分析增容线路在线温、故障概率、失效贡献、个体损失等约束下设备可载性,并结合微气象信息针对不同应用场景进行应急增容方案的差异化分析。算例分析定量展现了可载性约束下线路应急增容策略的计算分析过程及设备可载性对应急增容策略的影响。该方法能充分响应设备状态、气象环境、系统工况对设备可载性的影响,并基于设备可载性实现线路的差异化应急增容,进而指导调度人员进行增容、限容操作。     

基于阻塞分析的输电线路动态增容

为了确保输电线路动态增容后电网的安全稳定运行,基于超短期预测数据确定输电能力的受限原因,通过计及动态安全的阻塞管理分析识别阻塞关联输电线路。针对增容的线路和增容时段,根据气象预测数据计算未来一段时间内的允许载流量。对阻塞时间在一定范围内的待增容线路,考虑导线温升暂态过程,进行事故后导线允许载流量分析。并在此基础上确定满足安全稳定约束的增容容量。基于上述方案开发了一种基于阻塞分析的输电线路动态增容系统。     

考虑电网多元风险的输电断面动态增容调度分配方案

针对目前电网输电断面增容容量分配决策的相关问题,提出一种考虑电网多元风险的输电断面动态增容调度分配方案优化模型。该模型考虑了电网面临的多元风险约束,包括设备健康风险、气象风险和系统异常风险。其中,断面内通道的容量裕量限额是通过三大定容设备——变压器、断路器以及输电线路的动态增容计算模型得到的。所提出的考虑电网多元风险的输电断面动态增容调度分配方案,可以较好地平衡大电网电能输送中的经济性和安全性问题,为解决输电断面内动态增容分配提出了一个新的解决思路和技术方案。     

架空输电线路动态增容研究

提出在导线允许运行温度不变、保证运行安全性的前提下,采用线路导线温度、风速、日照、载流量等的检测及数据传输装置,利用输电线路实时增容监测分析系统提高输电能力。介绍了输电线路实时动态增容监测分析系统的基本原理、系统组成、主要功能及发展远景。     

架空线路动态增容技术研究

电力系统的安全稳定和线路本体的安全运行是影响架空线路输送能力的主要因素,在分析风速、日照环境温度、导线温度等对线路载流量影响的基础上,得出结论,即气象边界条件对导线载流量的影响较大,当环境温度、日照强度、风速条件放宽时,线路载流量增加;并且指出,当实时、准确地测量导线温度及线路所处环境的微气象条件,用来计算线路载流量,并严格遵守制定动态增容的安全判据时,即可安全有效地实现线路的动态增容;同时,说明了动态增容系统的构成。     

变电设备动态增容系统的设计与实现

变电站内设备容量逐渐成为限制电网输送能力的瓶颈,该文对变电设备动态增容技术进行了研究,并设计研发了一套变电设备动态增容系统。系统通过采集变压器温度、电流等状态监测参量,依据GB/T 1094.7油浸式电力变压器负载导则和变压器热电路等效模型对变压器的过负载能力进行计算,并利用电流分流算法对过负荷后,变电回路中的断路器、互感器和隔离开关进行过负载能力校核,结合电网运行方式以及风险评估值,对变电设备的运行状态和增容能力进行分析评估。试点应用情况表明,系统计算结果可为调度人员的操作提供科学依据。     

负荷通道动态增容专家评估系统研究

为了确保电网在一定时间段内负荷通道输送特定容量电能时的安全性与可靠性,研究了基于计算机辅助调度决策的电网负荷通道动态增容专家评估系统。提出了该系统的需求分析,给出了系统的总体设计,包括系统总体构架设计和网络结构设计;研究了负荷通道动态增容状态综合评估中的一些关键技术问题,并给出系统的数据接口设计;提供了所构建系统的功能实例界面图。该系统能够对电网负荷通道增容调度提供有效决策支持。     

基于等效热路模型的GIS隔离开关温升计算

隔离开关是电力系统中关键的一次设备。表征设备负载能力的温升,特别是GIS封闭式隔离开关温升的计算在工程上具有重要参考价值。针对GIS隔离开关的热计算,基于传热学基本原理,建立了220 k V三相共箱式SF_6隔离开关等效热路模型,给出了GIS外壳及导体表面的对流换热及辐射换热的计算公式,提出了针对其在运行工况下,考虑环境温度、接触电阻、负荷电流等因素的稳态热场计算方法,计算结果与FEM计算结果的对比分析表明,所提出的模型能有效、快速计算GIS隔离开关正常运行条件下的热点温升,为电力设备的动态增容提供重要参考。     

大截面输电导线技术

大截面导线技术能显著提高架空输电线路的输电容量,解决输电容量需求大而出线走廊资源有限的问题。根据目前国内电力发展的实际情况,对大截面输电导线的技术特性、应用情况、综合效益、制造施工等方面进行阐述,并就该技术的发展前景作了较全面的展望。