一种电容式输电线路覆冰厚度检测装置的研究

针对电线路覆冰厚度在线检测在电路线路安全运行中这难题,提出了利用电容感应的方法进行模拟输电导线的覆冰厚度检测的监测方法;对模拟导线覆冰厚度传感器及其控制系统进行了设计研究,并对整套系统进行了低温覆冰检测实验,实验证明,利用该方法能很好的实现输电线路导线的模拟监测。     

一种输电线路覆冰监测系统的设计

本文针对输电线路的覆冰问题,提出了一种输电线路导线覆冰在线监测系统的设计方案,并对该系统结构及主要子系统的构成和功能进行了阐述。     

覆冰导线舞动的机理分析及动态模拟

覆冰导线由于风载而造成的舞动，严重地威胁着输电线路的安全运行。本文建立了覆冰导线的运动方程，求出其数值解，拟合出空气动力系数曲线，得到比较完全的覆冰导线运动稳定性判据，讨论了失谐摆抑制舞动的可能性，并用Ｃ语言在ＰＣ机上开发出一套导线舞动的仿真系统，对我国跨越汉水的中山口大跨越输电线路作了具体的分析与计算。     

高压输电线路如何防止覆冰灾害

冬季覆冰是造成高山地区冬季高压输电线路倒塔（杆）及断线的主要原因，加强和改善输电线路的抗覆冰能力，保证电力线路安全、可靠、经济运行，有效降低输电线路事故，关系到输电线路稳定运行、电网安全和供电的可靠性，关系到社会经济的发展，人民的安居乐业。根据南阳市西部近几年冬春季因线路导线覆冰导致输电线路倒塔（杆）．断线的实际情况，就高山地区在冬季防止输电线路倒塔（杆）、导线断线的预防措施进行探讨。南阳市西部地区是一个高山占70％，低山只占30％的山区，年平均气温15℃，属于较严重的冰冻区。     

神经网络在输电线覆冰增长因素中的应用

在分析影响输电线覆冰增长因素的基础上,利用数据挖掘中的BP (Back Propagation)神经网络方法,建立导线覆冰增长的BP神经网络模型.利用此模型研究不同因素对输电线覆冰增长的影响,将采集的数据样本训练BP神经网络,利用收敛的网络进行输电导线覆冰增长的预测,研究结果对输电线路的覆冰预防具有较好的参考价值.     

220kV输电线路导线覆冰问题及处理措施探讨

当前我国电网输电线路大多常年暴露在自然环境中,影响输电线路安全的因素多种多样,千变万化的气候是影响输电安全的常见因素,所以运行中须加强保护,以保证电力系统的安全、持续与稳定。近年来,全国因恶劣气候影响而导致的输电线路破坏事故时有发生,特别是寒冷季节导线覆冰现象,给电力输送带来了严重的影响。该文从220 k V高压输电线路导线表面覆冰带来的危害进行分析,并在此基础上对导线覆冰的治理措施提出了合理的建议,与同行交流学习。     

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。     

覆冰分裂导线扭转刚度研究

因分裂导线覆冰而导致的扭转刚度变化是舞动发生的重要原因之一,为了有效防治输电线路舞动,研究覆冰分裂导线扭转刚度很有必要.提出了一种考虑覆冰偏心的覆冰分裂导线扭转刚度计算方法,分析了覆冰对扭转刚度的影响.计算结果表明:覆冰导线的扭转刚度随覆冰量的增大而增大;常见易引发舞动的冰形中,扇形覆冰的偏心影响最大;覆冰偏心对扭转刚度有影响,初始结冰角越大,扭转刚度越大;覆冰导线在顺时针与逆时针的扭转刚度受覆冰偏心的影响基本相同,但临界扭转角和临界扭矩不同;不均匀覆冰会对分裂导线的扭转刚度产生显著影响.所得结果可为舞动的防治提供参考.     

神农架地区输电线路覆冰厚度分区研究

在中重覆冰区的线路设计中,覆冰厚度的取值直接影响线路的安全性和经济性.以神农架某110 k V输电线路设计为例,分析附近已有线路的覆冰情况,探讨影响覆冰厚度的因素,主要包括气象条件的差异、海拔高程的影响、地形条件、导线悬挂高度、导线的截面和直径等.根据不同的海拔高度对设计线路进行冰区划分,并对覆冰过载能力进行计算,所得结果满足覆冰厚度要求.     

导线倾角与覆冰过程扭转因素对覆冰形状特性影响研究

输电导线覆冰严重威胁电网运行安全,准确预测导线覆冰形状和增长趋势,可以有效预防次生灾害的发生.已有输电导线覆冰增长预测模型较少考虑覆冰偏心扭转对导线表面覆冰形状的影响.为此,综合考虑覆冰偏心、风速等对导线的耦合扭转特性,建立输电导线动态扭转覆冰预测模型.基于预测模型对导线表面覆冰形状进行预测模拟并与文献实验数据对比,验证了模型的有效性.利用预测模型,进一步讨论导线倾角及温度、风速和MVD（水滴中值直径）对冰形和扭转速度的影响.研究发现,导线迎风面覆冰厚度随着倾斜角度的增加,分层现象逐渐明显.与水平布置（零倾角）导线对比,倾斜角度为60°时,导线覆冰面积分别增加18.26%（覆冰125 min）、26.30%（覆冰245 min）,扭转角度分别增加10.4°（覆冰125 min）、16.2°（覆冰245 min）,冰形呈“沟壑”状.     

塞北地区500kV输电线路覆冰研究

对因覆冰造成的500kV输电线路故障进行了分析,从地理位置、气候、线路路径等方面探讨了覆冰形成原因,提出了防止冰害的对策。     

特高压输电导线直流电场下过冷雨滴碰撞系数

在早春或初冬,过冷雨滴撞击导线表面结冰、进而易于诱发导线舞动。对碰撞系数或导线覆冰的研究主要集中在风速、雨滴大小和导线直径等关键参数上,鲜见涉及电场作用的讨论。为了阐明直流电场对输电线路碰撞系数的影响,提出了雨滴质量流量的计算公式,并用Euler-Lagrange方法对雨滴撞击导线表面的过程进行了数值计算。利用Fluent软件分析了电场强度、雨滴电荷密度、导线截面形状、风速等对碰撞系数的影响。结果表明,碰撞系数随电场强度的增加而减小。当电场强度从0kV/cm增加到66.7kV/cm时,碰撞系数降低约33%。由于带电导线与雨滴之间会产生排斥作用,部分雨滴远离导线,导致碰撞系数降低。真实绞线在无电场作用下的碰撞系数略小于简化圆形截面的碰撞系数。在直流电场作用下,当风速达到8m/s时,导线的碰撞系数随风速的增大而减小。超过该阈值后,碰撞系数基本保持不变。     

基于微气象微地形的北京地区输电线路覆冰预测技术

实现输电线路覆冰预测是保障北京地区输电线路在覆冰季正常运行的关键技术。针对北京地区输电线路覆冰预测技术研究,采用皮尔逊相关系数和灰色系统关联度分析方法,利用历史数据研究覆冰厚度与微气象微地形的相关性,得出湿度、坡向、风向和高程对覆冰厚度影响程度较高;通过多种环境特征要素组合构建基于极限随机树模型和灰色系统预测模型的覆冰预测模型,对比不同模型的预测结果的均方根误差(root mean square error, RMSE),得出由湿度和风向组合构建的灰色系统覆冰预测模型效果最佳。研究结果表明,与同类预测方法相比考虑了微地形对覆冰厚度预测的影响,得到北京地区输电线路覆冰厚度相关性较高的环境因素为湿度、坡向、风向和高程;对比多种环境要素构建的覆冰预测模型,湿度和风向组合的灰色系统预测模型的均方根误差明显优于其他组合,可以有效实现北京地区输电线路覆冰预测。     

有限长直线电荷等电势线和电力线的求解与描绘

采用积分换元法与计算技术工具软件Mathematica 5.0相结合,利用电力线与等势线正交的性质对有限长直线电荷周围空间的电势函数及电力线函数进行了统一描述,严格地求出了电势函数和电力线函数,作出了相应的相互正交的等势线簇图形和电力线簇图形,并且进行了必要的讨论。     

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。     

超高压架空输电线的工频电场及其影响(一)

为了分析进入城镇的超高压架空输电线路对周围环境的影响,基于模拟电荷法,建立了超高压架空输电线路(带避雷线)的工频电场数学模型.以单回三相输电线路为例,介绍了超高压架空输电线路下方电场强度的计算方法.重点分析了单回、多回线路在不同的排列方式、相序布置及高度下,对超高压架空输电线路工频电场分布的影响;结合环境评估标准,探讨了如何布置线路有效地减小电场.最后从环境保护的角度,总结了减小超高压架空输电线路对所穿越地区影响的方法及措施.     

自然条件下输电线路导线覆冰增长特性

输电线路导线覆冰严重威胁着电网安全运行.导线覆冰过程复杂,影响因素众多,对其覆冰增长规律的准确掌握是建立并优化导线覆冰数值计算模型的基础.从自然覆冰试验出发,依托雪峰山自然覆冰试验基地对不同种类的导线进行了自然覆冰观测试验,研究了导线直径、导线表面处理情况、覆冰类型及导线扭转对导线覆冰增长过程的影响.通过导线表面水滴碰撞系数的计算分析了不同直径导线覆冰的差异性.研究结果表明:自然环境条件下,风速对导线雾凇覆冰冰形起决定性作用,覆冰主要在导线迎风面(横向迎风侧)累积,而背风侧和纵向覆冰较少.覆冰厚度随时间非线性增长,导线直径越小,覆冰厚度增长越快.导线扭转使得导线背风侧向迎风侧转变,覆冰厚度增长速率加快.雨凇覆冰时,除迎风侧翼型覆冰外,导线下方易冻结形成冰棱,使得冰形结构更为复杂.     

配网线路“弃线保杆”装置的实验研究

从电杆受力模型出发,分析顺线不平衡张力对电杆受力的影响。设计一种用于超载情况下的弃线保杆装置,当作用在该装置上的载荷超过设计载荷时,装置发生动作使得电杆与电线发生分离从而保护电杆。建立了弃线保杆装置受力后动作过程的实验,实验结果说明装置发生动作的可行性。通过设计薄弱零件的尺寸,可以得到不同的电线与电杆脱离所需的沿线张力,适应不同等级电杆的保护要求。     

电力系统间交流联络线自动规划问题

本文提出了一个选择电力系统交流联络线的自动规划模型.该模型以联合电力系统中各电源点之间相角差均不超过允许值作为保持系统静态稳定性的约束条件,在按年费用最小选择联络线方案时,同时计及了新建的联络线和原有电力系统中网络的扩建.文中还给出了某两个电力系统联网的分析计算结果.     

Expert System for Icing Prediction and Ice Melting Control

Atmospheric icing may have a great impact on the overall design and safety naming of power transmission lines or railway contact wires. For engineers attempting to determine ice loads to a specific area, knowledge of historical ice events and ice type for that area would be extremely valuable information. However, there is no systematic ice accretion database that can be used to help enginers.The prolonged 2008 ice storm of central and southern China caused extensive damage to the electrical installations and railway contact wires. As a result, the transmission provider of the state has deployed substantial efforts to mitigate the effects of future ice storms. This paper describes the development of a knowledge-based decision support system for icing prediction and melting control strategy. The knowledge acquisition process is conducted based on the experimental and theoretical research. The system can predict if icing presents in the current condition, and estimate the passible king types based on the meteorological parameters such as air temperature, relative humidity, wind speed, which are obtained by correspooding sensors. When icing presents, then the system will make a melting decision using the heat generated by the currents flowing in the wires based on the melting algorithm. Simultaneously the ice scene is monitored for security by real-time videos. This system can be used in power transmission lines or railway contact wires.