基于全寿命周期的输电线路设计

传统的输电线路设计仅考虑线路的电气和机械性能,缺乏对经济、环保和再利用等性能的综合评价.从工程项目全寿命周期的角度对输电线路工程设计流程进行分析,采用工程估算法计算输电线路全寿命成本的现值.通过模糊综合评价方法,对输电线路设计中的7项属性进行权重与评价.以慈溪-浒山110kV输电线路工程为例,对导线的选型进行LCC计算分析,结果表明LGJ-300/40钢芯铝绞线方案经济最优.     

750 kV同塔四回输电工程中不同类型导线电晕损失的对比分析

在750kV架空输电线路设计时,导线型号的选择决定初期投资成本、电阻损耗和电晕损失,从而影响架空输电线路的经济效益。本文以沙尘暴多发的高海拔地区750kV同塔四回输电线路为例,对比分析了两种典型导线的输电线路电晕损失及运行总成本。采用电晕损失等效原理计算导线型号为LGJ-400/50的输电线路在不同布置方式下电晕损失,通过电晕损失等效系数及海拔修正计算得到输电线路年平均电晕损失Pavg,并结合不同天气对应的小时数计算得到线路全年电晕损失总量。与采用LGJ-500/45导线时的投资成本、电阻损耗、电晕损失及总成本进行了对比。研究表明:750kV同塔四回输电线路最优布置方式为四层横担第Ⅱ相序布置,导线型号为LGJ-500/45输电线路单位公里年运行总成本为LGJ-400/50的75.8%,从经济性选型角度,推荐采用LGJ-500/45导线。     

基于电晕损耗计算的特高压交流同塔双回输电线路损耗特性

在对特高压交流同塔双回输电线路损耗特性进行研究时,需计算输电线路损耗值,传统方法需通过实测方式获取输电线路损耗值,而受到压等级和导线方式的影响,当前还没有有效的实测方法,实现困难。为此,提出一种新的基于电晕损耗计算的特高压交流同塔双回输电线路损耗特性研究方法,对某地区双回1 000 kV和双回500 kV特高压交流同塔双回输电线路进行研究。采用π型等效电路对输电线路进行描述,依据电路分析结果对输电线路电阻损耗进行计算。依据不同天气下电晕损耗计算原则,在采集大量实验数据的基础上,提出一定范围内输电线路单位长度电晕损耗计算公式。研究不同天气环境、输送量、输送距离、负载率对输电线路损耗的影响,得出以下结论:4分裂导线单位长度电晕损耗低于8分裂导线;下雨情况下电晕损耗显著高于干燥情况下的电晕损耗;输电线路损耗率随输送量无显著变化,随输送距离的增加而增加,随负载的增加而增加,1 000 kV输电线路损耗率随复杂率的涨幅比500 kV输电线路低,优势高。     

变压器全寿命周期成本的建模研究

基于全寿命周期成本管理理念,提出用于变压器全寿命周期成本估算及分析的静态成本模型及动态成本模型,其中静态成本计及一次投资成本和报废成本,动态成本考虑运行维护成本、损耗成本、环境成本、故障成本.在此基础上利用等年值法对变压器各阶段的成本模型进行换算,并对总模型进行敏感性分析,确定LCC最小的方案,以达到年综合费用最小.以可用系数为效能指标,采用基于相对价值分析的费用效益优化模型,用于构建全寿命周期成本评价体系.最后,以福建省某新建500 kV变电站变压器选型决策为实例,对变压器进行全寿命周期成本估算及评价分析,选出最优方案,检验所建立模型的有效性.     

分析500kV同杆双回输电线路的耐雷性能

大量的实践研究结果向我们证实了一个方面的问题:为最大限度的控制500kV输电线路敷设运行过程当中对线路走廊的占地需求,应用同杆方式完成双回输电线路的架设作业已成为当前技术条件支持下500kV输电线路架设施工作业必然性选择及发展趋势。借助于电磁暂态计算程序以及击距法针对500kV同杆双回输电线路的耐雷性能做出了较为详细的分析与阐述。特别值得一提的是:在针对500kV同杆双回输电线路反击耐雷性能予以评价的过程当中,充分遵循了雷击作用于塔顶过程中导线位置交流周期电压的随机性特征,并在统计法分析方式的应用过程当中得到了一个极为关键的结论:在雷击作用于塔顶导线位置交流周期电压值测定数据存在明显差异的情况下,输电线路自身耐雷水平将表现出较为明显的差异性。与此同时,通过对风速影响的研究针对击距法评价500kV同杆双回输电线路雷击性能的关键问题做出了合理改进,从而极大的提高了500kV同杆双回输电线路的运行质量与运行安全性。     

500kV同杆双回输电线路耐雷性能分析

为了减少线路走廊占地，采用同杆架设双回输电线路将成为500kV主干网架的发展趋势，利用电磁暂态计算程序(EMTP)、击距法对500kV同杆双回输电线路耐雷性能进行研究。在分析反击耐雷性能时，考虑雷击塔顶时导线上交流周期电压的随机性，提出利用统计法分析，通过计算得到雷击塔顶导线上交流周期电压值不同时。线路的耐雷水平相差较大。在分析绕击耐雷性能时，充分考虑了风速的影响因素，对击距法进行了改进，并通过编程计算得到风速对保护角和绕击率都有影响的结论。     

海拔对电晕笼中导线直流电晕特性的影响

我国第一条±800kV特高压直流输电线路的建设已经启动。电晕效应是特高压输电线路设计中所考虑的关键问题之一,海拔对直流导线电晕影响规律是特高压直流输电线路设计的依据。本文利用大电晕笼和型号为630/45的钢芯铝绞线为试验模型,分别在低海拔和高海拔两个试验基地进行试验。     

考虑后续回击的500 kV单回交流线路耐雷水平研究

雷电严重威胁着电力系统的安全稳定运行,随着电力系统的不断发展,传统的线路防雷评估技术已无法满足目前线路的雷击风险评估需求.基于此,本文利用变异系数法对华中区域十条500 kV省间联络线重要输电通道10 km范围内近年来的落雷数据进行分析,发现后续回击会对线路的雷击跳闸率产生较大影响,同时多起线路实际雷击跳闸故障与后续回击相关.据此,本文在传统绝缘子串闪络模型的基础上,提出了考虑后续回击的绝缘子串闪络判据模型,分析考虑后续回击的500 kV重要输电通道的线路耐雷水平.研究结果表明：后续回击会使500 kV输电线路的耐雷水平降低,降低程度与工频电压周期有关,且后续回击对反击耐雷水平的影响程度与绕击耐雷水平相比更为显著.本文的研究结论可以辅助提升高压输电线路的雷击风险评估准确度,为高压输电线路防雷预警提供帮助.     

特高压交流同塔双回输电线路损耗特性研究

在对特高压交流同塔双回输电线路损耗特性进行研究时,需计算输电线路损耗值,传统方法需通过实测方式获取输电线路损耗值,而受到压等级和导线方式的影响,当前还没有有效的实测方法,实现困难。为此,提出一种新的特高压交流同塔双回输电线路损耗特性研究方法。对某地区双回1000kv和双回500kv特高压交流同塔双回输电线路进行研究。采用π型等效电路对输电线路进行描述,依据电路分析结果对输电线路电阻损耗进行计算。依据不同天气下电晕损耗计算原则,在采集大量实验数据的基础上,提出一定范围内输电线路单位长度电晕损耗计算公式。研究不同天气环境、输送量、输送距离、负载率对输电线路损耗的影响。得出以下结论：4分裂导线单位长度电晕损耗低于8分裂导线;下雨情况下电晕损耗显著高于干燥情况下的电晕损耗;输电线路损耗率随输送量无显著变化,随输送距离的增加而增加,随负载的增加而增加,1000kv输电线路损耗率随复杂率的涨幅比500kv输电线路低,优势高。     

运营环境下输电导线径向温度分布模拟

细致分析运营中输电导线的温度场,对于实现提高输电线路载流量的目标具有重要意义.本文基于二维稳态热传导控制方程形成一套求解运营中输电导线径向温度分布的新方法,该方法考虑了导线的主要热源和散热途径,以及影响导线径向温度分布的多项因素.通过钢芯铝绞线的数值算例,验证了导线径向温度差的真实存在且不可简单忽略,并讨论了载流量、对流条件和铝绞线接触状态等因素对运营中输电导线径向温度分布的影响.     

特高压直流双极分裂输电线路电晕损耗的计算

为了准确计算特高压直流双极分裂输电线的电晕损耗,针对分裂子导线之间相互影响,子导线表面电场分布不均导致起晕电压的不同以及子导线位置不同引起的电晕损耗的差异,从电晕机理出发,根据气体自持放电条件判断起晕电压,提出了一种计算特高压直流双极分裂输电线的电晕损耗的较准确方法.利用本方法计算士800 kV合成电场,验证其有效性.研究表明,子导线表面在其所分布的圆的外侧电晕损耗最严重,内侧较轻甚至不起晕;每一极的损耗主要集中在线路内侧的三个子导线上.最后分析了线路参数对电晕损耗的影响,结果表明,子导线半径和极间距是影响电晕损耗的主要因素,工程设计时应该优先考虑.     

输电网规划全寿命周期综合成本计算研究

为比较输电网规划方案的经济性,提出了一种基于全寿命周期成本,在规划期内逐年计算各项成本的线路综合成本计算方法.在计算线路故障率时,根据故障后果明确划分故障类型,并采用改进的灰色GM(1,1)模型对线路故障率进行中长期预测,使线路运维成本计算更准确.在进行经济方案优选时,利用区间分析法计算输电线路综合成本,消除单一定值引起的计算误差,能够更好地比较各方案的优劣性.根据实际工程算例验证文中综合成本模型在新旧混合线路规划中的通用性和有效性.     

基于LCC理论的电网损耗及其传导模型

全寿命周期成本(LCC)分析是全寿命周期管理理念的核心.文中针对电网及其主设备开展了LCC精细化模型研究,在LCC模型中增加了损耗传导成本项,并引入了基于通货膨胀率预测的经济学修正方法.基于电网的特点(即总损耗的增加会引起发电侧成本的增加、下级电网损耗的增加会导致上级电网建设综合投资增加),提出了电网损耗传导模型,并研究了损耗传导成本在LCC中占比的计算方法.通货膨胀率预测采用差分自回归移动平均模型.以典型电网为例,基于上述LCC模型研究分析了电网各环节的损耗分布,提出了配电网节能的必要性和重要性.最后开展了损耗传导成本对电网LCC计算结果影响的实例分析,验证了损耗传导模型的实用性和工程应用价值.     

500kV六分裂导线舞动时的动张力变化特征

利用真型输电线路综合试验基地,当实现输电线路在人工模拟覆冰条件下的自然风激励起舞后,对500kV输电线路六分裂导线舞动过程的导线动张力进行测量,并分析了导线动张力的频谱特性及其与风速的相关性,从而得到了导线动张力与舞动状态及有效风速之间的关系.结果表明:作为线路舞动的表征参数,导线动张力不仅能够用于输电塔线体系的安全可靠性分析,而且能够用于输电线路的舞动监测和模式识别中,为输电线路的舞动预警及其防治措施的性能评估提供数据支撑.     

500kV模拟真型塔外绝缘特性试验研究

紧凑型输电技术是采用缩小相间距离、优化导线排列、增加相分裂子导线根数等改变线路几何结构等方法,从而压缩线路走廊占地并提高其输电能力的新型输电技术。本文中,笔者通过500kV输电线路模拟真型塔外绝缘特性研究,以获得500kV紧凑型线路电气设计所需的基本参数,为电力设计部门进行特高压输电线路外绝缘设计时提供依据。     

基于有限元法的同走廊交直流线路混合电场的计算研究

特高压直流线路与超高压交流线路同走廊架设将会有效地减少架设输电线路的土地成本,但却带来了新的电场计算问题.为了研究二者的混合电场,首先使用有限元分析软件Comsol Multiphysics计算了±800kV特高压直流线路下方的合成电场及500kV超高压交流输电线路下方的工频电场,进而计算了混合电场,最后重点探讨了导线布局对混合电场的影响.结果表明,基于Comsol Multiphysics的混合电场计算是合理可靠的;合理的接近距离和导线最小对地高度能分别有效地减少混合区域场强和混合电场最大值.     

大同500kV输电线路故障跳闸统计分析及防治

本文通过对大同超高压供电公司所管辖的16条500kV输电线路近5年来发生的故障跳闸统计分析,摸索500kV输电线路故障跳闸发生的规律,提出管理重点——防雷和防导线舞动,并提出了相应的防治对策。     

输电线路全寿命周期管理研究

以全寿命周期管理理论为基础,对输电线路工程造价管理存在的决策依据不合理、工程监理制度有待完善、限额设计制度缺乏灵活性、缺乏对生产运营阶段成本估算的研究几方面进行了分析,并对全寿命周期成本在输电线路工程设计中的应用进行了阐述。     

重庆地区自渝500kV输电线路的防雷性能

鉴于500kV线路的重要性,以重庆地区500kV自渝输电线路为例,针对其特殊的地形、地貌,用规程法计算线路的雷击跳闸率（包括反击和绕击）、行波法计算线路的反击跳闸率、击距法计算线路的绕击跳闸率,分析影响雷击跳闸率的主要因素,比较计算结果,找出绝缘薄弱点、雷电易击段,并提出相应的改进措施。计算结果表明：畦电流陡度对反击跳闸率的影响很大,雷电流陡度越大,反击跳闸率越高;规程法计算反击还比较接近实际运行经验,计算绕击则存在明显缺陷;击距法（EGM）计算绕击跳闸率考虑的因素比较全面,评估避雷线对导线的屏蔽性能与实际更接近。     

基于全寿命周期理论的建筑节能

建筑节能是我国建筑业发展的趋势。以全寿命周期理论为基础,提出了节能工程项目全寿命周期的节能措施,指出从全寿命周期考虑建筑节能,能够有效地控制运行维护阶段的节能成本,极大地促进我国住宅产业的持续健康发展。