复合导线自动融冰装置的原理和设计

本文介绍了一种输电线带负荷融冰的新方法——复合导线自动融冰装置,叙述了它的工作原理和设计方法。此项技术己在一条35KV线路和一条110KV线路上试运行成功。     

超/特高压输电线路带电直流融冰方法

为了解决架空线路传统融冰方法需停电作业的问题,对采用分裂导线的超/特高压输电线路提出一种带电直流融冰方法,并进行现场试验验证。以二分裂导线和绝缘间隔棒架设的超高压输电线路为研究对象,利用ATP软件建立融冰电路的仿真模型,分析融冰电源的获取途径、安装位置和功率选取问题,以及融冰段内的直流电流对外部电路的影响。研究结果表明:三相桥式半控(全控)整流和直流发电机是获取融冰电源的有效途径;直流融冰电源装置安装在融冰区段中间位置最理想;融冰段内的直流电流不会流出融冰回路,对融冰区段外部线路电压和电流幅值及波形不产生任何影响,确保融冰线路在带负荷融冰过程中的正常、稳定运行,克服现有融冰方法中不能带电融冰的局限性。     

基于TOPSIS的电网融冰决策技术IDSS研究

针对电网冰雪凝冻灾害防护常态化的趋势,为提升防灾技术和装置的经济性,从电网融冰技术组合运用TOPSIS理论构建决策模型,并运用IDSS理论,提出基于TOP-SIS算法的电网融冰IDSS系统模型.运用本文提出的模型和设计的系统模型,根据TOP-SIS的计算结果来对确定一次覆冰过程中应首先进行融冰操作的地区.最后通过实证分析,验证了决策支持系统模型的有效性,实现对融冰决策的优化.     

500kV高肇直流输电系统融冰升级及试验分析

大规模的雨雪冰冻灾害将会造成电力线路和杆塔覆冰,严重时将直接导致线路断线、倒塔及设备跳闸等事故的发生,对电力系统危害极大。南方电网直流输电系统由于其自身的运行特点,当冰雪天气到来时由于大部分时间是枯水季节或低负荷方式运行,除对线路进行融冰加固外,还需要通过控制系统对直流线路进行融冰。本文通过对高肇直流控制系统融冰软件升级及试验情况分析,详细阐述了高肇直流融冰升级实施情况,为国内直流输电系统融冰升级实施提供了思路。     

计及电网停电风险的输电线路动态融冰决策方法

电网发生大面积冰灾情况时,多条输电线路存在覆冰故障隐患,电网稳定运行受到严重威胁,需要提前制定输电线路融冰方案,合理安排融冰顺序。针对此问题,分析输电线路覆冰继续运行给电网带来的停电风险,将与待融冰输电线路相关联的变电站的电气主接线展开,将传统削负荷模型改进后应用于输电网与变电站主接线的组合网络,建立断路器可靠性模型,计算靠后融冰线路因继续运行的电网停电风险;利用计及风速及降雨影响的输电线路覆冰增长预测模型,计算输电线路的覆冰率,根据覆冰率门槛值确定待融冰线路集,基于覆冰严重度模型构建系统全局的覆冰指数指标;综合考虑电网停电风险及系统全局覆冰指数建立输电线路融冰紧迫度指标,动态更新待融冰线路并决策融冰顺序。最后,以IEEE RBTS系统进行算例分析,验证了所提方法的可行性与合理性。     

电网冰凌灾害的供电不间歇智能防控

消除输电线路覆冰是目前电力系统中亟待解决的技术难点.文中提出一种输电线冰棱灾害的供电不间歇智能防控系统.该系统基于图像信息识别采用高低通分流、正弦脉宽调制（SPWM）控制逆变、高频电流热融和电致机械震荡等技术,能够产生频率与幅值可调的高频融冰电流;同时,利用三相输电线路中融冰电流相位的交替变化,使输电线路产生一定幅度的震荡来加速冰凌的破碎和脱落.实验表明,该系统在不改变除冰区域电力输配技术标准和运行工况的前提下,能够有效地加速输电线路除冰过程.     

架空输电线路覆冰和融冰仿真研究

为了辅助运行人员在冬季不同气象条件下对输电线路的覆冰危害进行定量分析,以及合理选择直流融冰电流和融冰时间,对架空线路的覆冰和融冰仿真软件进行了研究,提出了一种便于使用的考虑导线所处微地形环境和风向等综合因素的覆冰增长计算方法,并分析了覆冰仿真软件程序框图;利用载流导线的热平衡方程,选择导线最高允许运行温度为70℃,计算了导线的最大融冰电流并对计算误差进行了分析;利用覆冰导线表面冰融化时的热平衡方程,分析了覆冰导线融冰时间的计算方法,并分析了融冰仿真软件的程序框图。     

考虑径向温差的架空输电导线的动态增容分析

为提高输电线路输送能力和输电导线的动态增容,对输电线的径向温升现象进行研究分析.以架空输电线为例,首先基于热平衡方程计算导线温度理论值,然后通过建立输电线温度场电磁耦合有限元绞合模型,计算输电线径向温度分布规律,研究不同因素的影响,最后结合温度场的分析结果,分析输电导线动态增容的效果,根据导线的温度分布计算最小的载流量.结果表明:输电线的径向温度分布不均匀,内部温度高,表面温度低;输电导线温度受到载流量、风速、环境温度及时间变化的影响,径向温差一般可达0.58～4.53℃,因此研究架空导线的径向温差,根据导线的温度分布计算保证安全运行的最小载流量,有利于提高输电导线的动态增容,保证线路的运行安全.     

采用实时增容技术提高现有输电线路输送载流量的应用

随着我国经济的快速增长,用电量迅速上升,提高现有线路的输送容量,成为当前国家电网的迫切要求。通过安装导线弧垂在线监测系统,对输电线路进行实时监测,辅助确定线路热稳定限额,掌握真实的运行数据,运用基于实时增容的线路动态定额技术,可以有效提高线路的输送能力。从实时增容的原理谈起,然后结合实例就基于实时增容技术的输电线路的输送载流量相关监测数据的分析与校验进行说明,最后就基于实时增容技术的载流量的计算进行分析。     

覆冰导线融冰计算模型

以覆冰导线为研究对象,根据热平衡方程,建立焦耳热融冰的数学模型。介绍导线覆冰的基本理论,以冰筒直径、冰平均密度以及冰表面平均温度作为融冰模型的输入,提出融冰临界电流这一决定融冰能否进行的指标。用Visual Basic和Visual Fortran混合编程编写计算融冰时间的可视化程序,输入相关气象参数、结冰时间、电阻以及电流即可计算融冰时间。把程序计算结果与加拿大魁北克大学冰风洞中实验结果进行对比,结果表明:计算值与实验值的最大相对误差不超过10%,验证了模型的正确性;该模型可用于导线融冰装置融冰时间和电流的计算。     

沥青路面绿色缓释微胶囊自融冰剂的研究与测试

为了解决传统氯盐类道路融雪剂存在对道路腐蚀和环境危害的问题,开发一种绿色环保的缓释微胶囊自融冰剂。利用从糠醛生物质内提取的有机物质制作自融冰剂芯材,利用固废载体将融雪盐芯材吸附至孔隙内,再在吸附芯材的载体表面进行高分子囊壁改性处理,形成微胶囊结构,以冰点和相对融冰化雪能力等为评价指标,开展室内性能试验,并在京雄高速(K64+992)～(K65+193.641)路段进行现场中试试验。结果表明,微胶囊掺入路面材料比例为4%时,室内融冰率达到46.9%,远超规范要求;在5.5%缓释微胶囊自融冰剂替代等量矿粉中试试验中,路面的落雪完全融化,融冰效果良好。利用糠醛热解废液提取物研发的融冰剂芯材缓释效果显著,避免了传统氯化物添加剂的腐蚀性,减少了对路面的腐蚀和环境污染,达到了绿色环保效果。     

高铁牵引供电系统对实时电网运行影响研究

以武广高速铁路沿线某牵引变电站为背景,研究高铁牵引供电系统对实时电网运行的影响.利用PSCAD搭建了适用于高速铁路的牵引供电仿真系统.运用Jiles-Ather-ton铁磁磁滞原理建立了V/v牵引变压器的暂态模型,并在仿真系统中通过统一电磁等效电路(unified magnetic equivalent circuit,UMEC)普通变压器模型表示.设置UMEC模型中分段线性的U-I曲线来等效铁芯的饱和特性,并进行空载合闸仿真.在此基础上,对电网侧进行单相短路故障仿真、三相短路故障时的有载合闸仿真.仿真结果验证了牵引变压器暂态模型和牵引供电仿真系统的实用性和有效性,并为相关调度运行部门提供了可靠的理论依据.     

关于应对冰雪灾害，保障电网安全运行的思考

本文介绍了2008年冰雪对中国电网安全运行造成的灾害的反思,从优化调整电网规划、强化输变电设施抗冰雪灾害能力、线路舞动机理及其治理三个方面来思考,以及今后电网在规划和设计方面发展趋势的预测。     

考虑寄生参数的220kV柱式电压互感器的暂态电路模型

220kV柱式电压互感器是高压电网中重要的电气设备,建立高压柱式电压互感器的暂态电路模型对研究其快速暂态过电压分布具有重要意义。首先利用矢量网络分析仪测量得到了高压220kV柱式电压互感器的宽频阻抗参数,然后根据220kV柱式互感器的内部结构,建立了考虑寄生电感和杂散电容影响的互感器暂态电路模型,并将该暂态电路模型与测量得到的宽频阻抗参数进行对比,验证了互感器暂态电路模型的有效性;最后利用考虑寄生电感和杂散电容影响的暂态电路模型计算了在工频和雷电冲击电压作用下柱式电压互感器二次回路输出电压,获得了柱式电压互感器的宽频传递特性。     

2008年初贵州电线积冰厚度的模拟研究—基于天气研究和预报（WRF）模式耦合电线积冰预报系统

电线积冰事故对国民经济危害巨大,急需电线积冰厚度的预报产品。利用耦合了欧洲导线覆冰预报系统的WRF模式,在考虑了覆冰融化的基础上,对2008年1~2月贵州省凝冻天气期间的电线覆冰厚度进行了模拟研究,研究结果表明：WRF模式模拟的气象要素与观测值较为接近,可用模拟的气象场对贵州省导线覆冰进行模拟;模拟站点覆冰厚度的时间变化特征与观测结果非常接近,区域覆冰厚度的时空变化可分为4个阶段：覆冰初步形成期、持续期、加重期及融化期。对比观测站点的覆冰记录,模拟基本重现2008年1~2月贵州省导线覆冰的变化过程;模拟的区域覆冰极值厚度分布也与观测值的相关系数达到0.6,通过了0.01的信度检验。总的来说,该系统能对覆冰的发生、发展及进程进行较为准确的预报,对输电线路上的冰冻灾害防治具有重要意义。     

湖北地区超高压线路防融冰闪络装置研究

针对湖北地区超高压线路多次发生的融冰闪络现象,列出湖北地区超高压线路融冰闪络特点,分析发生闪络的原因,并设计一种防融冰闪络装置,供借鉴.     

基于电磁互感自取电的恒压并联电流补偿方法

通过物联网(the internet of things,IoT)终端对高压线路进行实时在线检测是非常重要的技术方法.传统的电流互感器在高压输电线上流过的电流较小时难以高效取电供后级物联网终端设备.针对该问题,提出了一种基于电磁互感自取电的恒压并联电流补偿方法,设计了补偿电路.通过对升压电路输出端的电流采样,来控制主副线圈回路的并联电流,实现高效取电,达到在高压线路微小电流情况下用电设备进行正常供电的需求.通过实验与实际应用证明,该设备在流经高压线路的电流微小时能够保持稳定对后级设备进行供电,为物联网终端设备的稳定运行提供了可靠的电源.