三自由度模型覆冰输电导线舞动的数值仿真分析

基于考虑输电导线垂直、水平和扭转振动耦合的3自由度模型,利用数值方法,针对系统参数和环境参数对临界风速的影响以及可能的复杂舞动模式进行了分析.给出了覆冰厚度、初始覆冰角度、来流密度、导线初始张力、单位长度质量和横向阻尼比对临界风速的影响曲线.在讨论舞动可能出现的复杂运动时,发现随风速的变化,由于周期运动的分岔可导致概周期运动和混沌等复杂运动形式.     

220kV枣林Ⅱ回线路导线防舞分析与措施

通过气象条件、地形以及线路结构参数等特点对将建的220 kV枣林Ⅱ回线路荆门段,可能导致线路导线舞动的原因进行了分析,并根据线路的自身特点和总结出的防舞经验,提出了该工程的导线防舞设计思路和措施,以便更好的应用到工程实例中进行检验.     

基于多参量分布式光纤传感的架空输电线路风振监测分析

输电线路风振可能造成线路闪络、断股和金具疲劳损坏等故障,严重影响电力系统的安全稳定运行,准确和实时地监测线路的风振情况对灾害预警、故障排除和状态评估意义重大。为了解决传统风振监测手段维护困难、可靠性低等缺点,提出了一种基于多参量分布式光纤传感的输电线路风振监测装置。首先介绍了分布式光纤传感的基本原理和设备基本结构,然后利用数值仿真的方法分析了舞动和微风振动时线路的振动频率、幅值特征,论证了利用分布式光纤监测风振的可行性。实验证明,该装置能同时监测输电线路沿线各段的风振及线路内部应力变化情况,其60 km内的定位精度为±50 m,舞动及微风振动频率监测误差分别为0.07 Hz和0.01 Hz。该装置为架空输电线路的风振在线监测提供了新方法。     

结冰导线舞动机制分析

应用稳定性理论并结合线路的实际工况分析了结冰导线的舞动机制。经研究发现:气动升力曲线初始斜率为负且其绝对值足够大时,结冰导线可能发生舞动;气动阻力曲线初始斜率为正且足够大时,结冰导线可能发生舞动;气动力矩曲线初始斜率为正且足够大时,结冰导线可能发生舞动; Den Hartog原理为此结论中的特例。据此结论和对动力学方程的分析得出:结冰导线发生舞动的原因是气动升力曲线初始斜率、气动阻力曲线初始斜率、气动力矩曲线初始斜率可以产生负阻尼或负刚度,从而使得结冰导线吸收风能。     

输电线路复冰动静态参数的微机检测系统

本文分析了输电线路复冰过程、复冰振动现象及研究复冰对输电线路影响所需要收集的各种数据。介绍了我国第一台连续、自动检测和记录复冰输电线路有关数据的双微机系统的组成,给出了微机Ⅰ的主程序及五十毫秒采样、处理子程序框图。     

三稳态风致振动能量俘获系统分析

使用具有指数相关性的色噪声近似外界环境干扰,研究色噪声激励下驰振能量采集器(GEH)的稳态响应.首先,介绍了系统的理论机电耦合运动方程,并对其进行无量纲化处理.其次,通过广义谐波变换对方程进行等效解耦,然后使用能量包线随机平均法得到系统稳态响应的解析解.最后,使用四阶龙格库塔算法进行数值模拟,在验证解析解有效性的同时分析了风速、色噪声参数对系统稳态响应的影响.研究结果表明,较大的噪声强度有利于提升系统的能量采集性能,且在风速较低时效果更明显；噪声相关时间对系统稳态响应的影响与噪声强度相反.当系统的振动模式由风激励主导时,系统的响应表现为带有附加噪声的周期性振动；随着风速增加,增强的风激励削弱了色噪声激励对系统稳态响应的影响.此外,本文还研究了系统结构参数和电气参数对平均输出功率的影响,研究结果为优化系统设计提供了有效的理论指导.     

输电线路舞动的研究现状和防治方法

输电线路舞动是影响架空线路安全稳定运行的重要因素之一,为了保证电网的安全稳定运行,有必要深入研究线路舞动的特点。基于大量文献,文中分析总结了导线舞动的形成因素,回顾了舞动的研究理论,列举了舞动的防治方法,针对线路舞动现有研究的不足,指出了今后的研究方向和重点,为正确认识线路舞动理清了思路,有利于线路舞动研究工作的进一步展开。     

1000 kV交流特高压输电线路舞动区的划分

随着全球大气候的变化,中国极端风雪天气愈加频繁,架空输电线路导线舞动时常发生,往往会引起线路跳闸,电弧烧伤,金具、绝缘子损坏,导线断股、断线,倒塔等严重事故,造成巨大的经济损失。因而,对高压架空输电线路舞动区的研究与划分显得尤为重要。笔者对1 000 kV线路进行了全线的实地调研,并且搜集了大量线路经过地区的气象资料,在分析了舞动区基本理论的基础上,结合线路经过地区的地形地貌和气象条件,对该线路进行了舞动区的划分,希望对运行单位更高效的开展运行维护管理提供一定的帮助和指导。     

输电线路典型覆冰事故及防治技术分析

输电线路覆冰严重威胁了电力系统的运行安全。在总结中国输电线路典型覆冰事故的基础上,对中国输电线路覆冰事故特点、事故原因及防治技术措施进行了总结分析。分析结果表明:中国输电线路覆冰事故具有覆盖面积大、机械故障和电气故障并存等特点;严重覆冰引起过荷载、不平衡张力、覆冰闪络及导线舞动是造成覆冰事故的主要原因;防冰除冰、防覆冰闪络及防覆冰舞动是防治输电线路覆冰事故的主要技术方向。     

被动湍流控制圆柱驰振能量收集的等效电路研究

为更好的预测驰振压电能量收获机的性能,首先建立了等效电路仿真模型(ECM)并通过实验验证,最大误差不超过10%。采用该方法分析了被动湍流控制(PTC)下圆柱驰振压电能量收集的仿真模型,且该方法可将驰振能量转化系统的质量-弹簧-阻尼(M-C-K)控制方程中各参数用等效电路的电子元件来表示,从而可以分析过往仿真手段所不能解决的直流电路耦合问题。其次,从能量收集效率角度分析了交流-直流等效电路中临界风速(Ucr)随外接载荷的变化规律,及输出电压与功率随不同风速和外界载荷的变化规律。结果表明,交流电路中Ucr随载荷的增大先增大后减小,直流电路中Ucr随载荷的增大逐渐减小。当风速达到Ucr的最大值时,驰振在任一电阻下均会发生。U≥Ucr时,驰振出现锁定现象,输出电压和功率均随着风速的增大而增大。当风速过大时,增长率有减小趋势。输出电压均随着电阻的增大而增大,功率随电阻的增大先增大后减小。相比于交流电路,直流电路的最佳负载由1.1 MΩ提高到2.0 MΩ,同时功率峰值从0.08 mW降低到0.04 mW。