基于零序无功电流柔性调控的配电网覆冰线路不停电在线融冰方法

提出采用两台级联H桥变流器(cascadedH-bridge converter,CHBC)柔性调控配电网零序无功电流,实现覆冰线路不停电在线融冰。两台CHBC分别串接在覆冰线路首端和末端的接地变压器。通过末端CHBC在绝缘允许范围内调控配电网零序电压,产生的零序对地电容电流作为融冰电流流过三相覆冰导线,实现较单相接地短路电流融冰更佳的效果。通过首端CHBC调控配电网对地电容电流,实现融冰电流大小的任意调节。所提方法无需做单相接地短路,能够精准调控融冰电流,实现三相线路同时融冰。CHBC与配电网仅存在无功交互,节省了直流稳压电源容量,且功率交互之和为零,不影响配电网正常供电电压,全网负荷无需停电。仿真和实验结果验证了所提方法及控制方案的可行性和有效性。

覆冰线路断线导致电网连锁跳闸的状态建模

针对覆冰灾害天气下线路断线导致的电网潮流转移情况,提出覆冰线路断线导致电网连锁跳闸的状态分析方法。首先,构建以荷载率为自变量的线路断线概率模型,并应用潮流转移因子分析理论,构建线路连锁跳闸概率模型,识别连锁跳闸可能线路;其次,利用事故链模式描述覆冰灾害天气下线路连锁跳闸事故,并建立仿真模型;然后,引入不确定理论模糊综合评判线路风险度,量化某线路断线后电网的运行状态;最后,对IEEE 30节点进行算例仿真,结果表明所述理论与方法的正确性和有效性。

浙江宁波:上线“观冰精灵” 监测线路覆冰

2023年12月6日,国网浙江宁波供电公司输电运检人员来到鄞州白云岗,将“观冰精灵”安装在海拔500米的220千伏天咸线上,通过科技手段提升线路覆冰监测能力。

基于无人机低空摄影的输电线路覆冰监测预警方法

随着电力网络的日益扩大和复杂化,输电线路的安全运行对于电力系统的稳定性至关重要。然而,覆冰现象作为输电线路面临的主要自然灾害之一,常导致线路故障、断线甚至杆塔倒塌,给电力系统的正常运行带来严重威胁。因此,对输电线路的覆冰状况进行实时监测和预警,对预防线路故障、保障电力系统的稳定运行具有重要意义。文章提出了一种基于无人机低空摄影的输电线路覆冰监测预警方法,研究表明,该方法具有较高的实用性,可为电力系统的稳定运行提供有力保障。

架空输电线路除冰专用跟头滑车的研制

架空输电线路覆冰会使绝缘子绝缘性能大幅度降低,严重时可导致线路掉闸,同时存在倒塔断线的风险,威胁主网安全稳定运行。在分析现有除冰方式及装置优缺点的基础上,详细阐述了除冰专用跟头滑车的研制过程,并结合实际进行现场试验。试验结果表明,除冰专用跟头滑车降低了作业风险,提高了作业效率,具有一定的推广及应用价值。

覆冰输电线路脱冰跳跃高度理论算法

建立连续档线路脱冰理论分析简化模型,基于导线脱冰跳跃过程中的能量关系、应力弧垂关系、变形关系和平衡关系,给出求解导线最大脱冰跳跃高度的理论计算方法.利用算例与数值模拟方法和Morgan理论算法进行比较,验证了方法的正确性.进而针对典型输电线路的脱冰跳跃问题,利用获得的理论算法、数值模拟方法与现行输电线路设计规程中的脱冰跳跃高度计算公式的计算结果进行比较分析,讨论了该理论算法的实用性.采用所获得的冰跳高度理论算法,可在冰区输电线路的设计中快速确定导线冰跳时的绝缘间隙.

应用有限元法分析覆冰输电线路高频电源除冰方法

输电线路在冬季风雪的影响下,覆冰可能引发大范围的停电事故以及耗费数目庞大的修复或重建费用。目前世界上虽然有许多融冰方法,但效果均不佳。本文所介绍的高频高压激励融冰法是近年来涌现出的一种新的融冰方法。在高频激励下,覆冰会转变为一种有损电介质,从而引起自身发热,而且高频下导体中电流所具有的集肤效应将使焦耳热在导体与覆冰的交界面集中产生。通过调节频率,可以调节上述两种效应的综合发热效果并最终达到稳定发热与均匀脱冰的良好效果。最后,通过仿真计算得出,与传统的短路融冰法相比,高频高压激励融冰法具有更高的融冰效率。

基于有限元方法的覆冰输电线路高频高压除冰法分析

输电线路在冬季风雪的影响下覆冰是一个一直存在的问题,它可能引发大范围的停电事故以及耗费数目庞大的修复或重建费用。通过施以大约33kV,100kHz的激励引发的覆冰自身的介质损耗,能够对覆冰输电线路进行融冰。如果仅考虑覆冰介质损耗,则由于发热不均匀将引起驻波效应,但如果同时考虑覆冰介质损耗与电流通过导线时集肤效应造成的电阻损耗,就能够通过调节两者的综合效应达到均匀发热的目的。

500kV输电线路覆冰闪络故障原因分析

为提高电力系统的运行可靠性和安全性,通过对500kV输电线路的覆冰闪络故障进行归纳总结,分析了500kV输电线路覆冰闪络故障的特点和覆冰对绝缘子串的影响,并提出防覆冰闪络的措施,主要有增加绝缘子表面绝缘涂层、采用桥接技术、应用冰除技术、采用大盘径绝缘子隔断、定制复合绝缘子等。最后针对不同桥接方式对绝缘子串抗冰闪能力的影响实验验证。实验结果表明:桥接技术可以实现防止输电线路覆冰闪络故障,但是桥接方式不会导致覆冰闪络故障发生的。

基于动态拉力与倾角的输电线路覆冰过程辨识与建模

输电线路覆冰会严重影响电网的安全稳定运行,因此准确地监测线路覆冰情况对电力系统的安全运行具有重要作用。针对目前基于动态拉力与倾角的架空输电线路覆冰力学模型对现场线路覆冰的监测还有一定误差,提出了以导线动态拉力、倾角为输入,等值覆冰厚度为输出的多输入单输出耐张塔覆冰监测模型。采用系统辨识的方法,利用便于工程实践的Matlab系统辨识工具箱辨识与建模出最终模型。研究表明,最终辨识得到的模型满足实际现场情况,能准确地监测输电线路的覆冰过程情况,并为线路覆冰监测提出了一种新思路。

基于微地形的输电线路覆冰等级判别方法

微地形影响输电线路的覆冰程度,根据典型微地形因子对导线覆冰的影响程度及排序情况,提出一种基于微地形的输电线路覆冰等级判别新方法;建立基于微地形的输电线路覆冰等级判别模型及覆冰对比度模型,定量揭示微地形因子与线路覆冰的关系.现场数据统计分析和实例验证结果表明:该方法不仅能定量判别输电线路的覆冰等级,而且能区分同等级覆冰的电力线路覆冰程度,为输电线路的抗冰和防冰提供了理论依据.

输电线路覆冰检测技术发展综述

简要介绍了导线覆冰的种类以及造成的危害,综述了覆冰检测方法及所用的传感器,给出了功能较为完善的检测系统,并指出了关键技术及尚需解决的问题。

电网冰灾典型线路段覆冰倒塔分析

在2008年初电网冰灾倒塔调研的基础上,建立了典型覆冰倒塔线路段铁塔、导线和绝缘子的三维模型,考虑档距、高差以及覆冰厚度引起的纵向不平衡张力对铁塔受力的影响,对线路段在均匀覆冰荷载和不均匀覆冰荷载作用下的导、地线张力及纵向不平衡张力进行计算,分析确定了线路覆冰倒塔的破坏模式,揭示了线路覆冰倒塔的主要原因。分析计算结果与现场实际破坏情况相吻合,表明导线覆冰过载以及覆冰产生的纵向不平衡张力是线路覆冰倒塔的主要原因。

基于现场图像处理的输电线路覆冰测量系统

对于电力系统而言,高压输电线路及绝缘子在冬季覆冰容易造成短路、闪络等问题.已有的基于图像的输电线路覆冰厚度测量技术,需要将图像数据回传,运行适用范围小且成本较高.本文提出一种基于现场图像处理的输电线路覆冰的监测系统,并详细介绍系统组成.系统通过摄像机采集覆冰图像,传感器监测微气象信息,图像处理获得实时的线路覆冰厚度,并将覆冰厚度和微气象信息通过全球移动通信系统传输回监控中心.搭建了基于气候实验室的标定系统,对测量系统进行了标定和实验.监测系统能够实现覆冰在线监测和微气象在线监测,性能稳定重复性好.

高压输电线路覆冰远程监控系统研究

高压输电线路覆冰是影响供电安全的重要因素,我国是冰灾事故频发的国家,线路冰灾事故居世界前列。针对高压输电线路覆冰问题,进行了输电线路覆冰远程监控系统研究,构建了由数据采集模块、无线传输模块、智能决策模块、除冰机器人模块组成的输电线路覆冰远程监控系统。数据采集模块选用WS600-UMB集成传感器采集现场环境信息;无线传输模块由MC35i GPRS模块、GPRS/CDMA网络和Internet网络构成除冰现场与智能监控中心的信息通路;智能决策模块根据所构建的高压输电线路覆冰厚度预测模型,通过Visual C++与ANSYS联合编程,基于APDL参数化线路覆冰算法,实现实时的覆冰预警与除冰控制;除冰机器人选用PIC16F877A单片机作为主控芯片,AT24C16存储芯片作为扩展存储芯片实现除冰机器人的控制功能,利用凸轮机构实现除冰机器人的越障功能。该系统可实现高压输电线路覆冰的实时监测与自动维护,对于减轻巡视人员的劳动强度,提高线路安全运行水平有重要意义。

基于巡检机器人的电网覆冰输电线路状态智能监测技术

传统的电网覆冰输电线路状态智能监测技术监测范围较小,在极寒条件下,由于风降雪,冰面造成的反光等因素,导致监测到的结果可靠性大大降低。为了解决上述问题,引用巡检机器人研究了一种新的电网覆冰输电线路状态智能监测技术,采用图像分析法对输电线路的状态特征进行提取,主要提取的特征包括输电线路局部状态特征、输电线路覆冰厚度的状态特征,在完成特征提取后,对状态进行检测,使用多点容量进行电网覆冰输电线路覆冰广域监测。通过对比实验验证技术效果,结果表明,基于巡检机器人的电网覆冰输电线路状态智能监测技术可以实现大范围实时检测,并且提高了检测结果的稳定性,得到更加精准的检测结果。

基于灰关联分析微气象因素和导线温度对输电线路导线覆冰的影响

输电线路导线覆冰不仅与微气象条件有关,而且与导线温度有关。针对目前微气象因素与覆冰的相关性分析不全面、不系统,且部分研究没有考虑导线温度对覆冰的影响,无法确定输电线路导线覆冰的主要影响因素等问题,笔者统计了贵州电网220kV铜黎线路和220kV鸡阳二回线路覆冰监测数据,采用灰关联方法分析了输电线路导线覆冰与微气象条件(环境温度、环境湿度、环境风速)和导线温度等因素之间的关系,确定了该两条输电线路导线覆冰和上述4个因素之间的关联度,找出影响导线覆冰的主要因素。结果表明:220kV铜黎线路和220kV鸡阳二回线路导线覆冰与4个影响因素的关联分析结果一致。两条线路每个影响因素与覆冰的关联度相似,且影响覆冰的重要程度依次为环境风速>环境温度>导线温度>相对湿度,环境风速是影响覆冰的主要因素。

覆冰输电线路除冰技术研究综述

针对目前威胁输电线路安全稳定运行的覆冰问题,介绍了国内外现有输电线路的融冰、除冰技术成果,阐述了热力融冰法、机械除冰法、自然脱冰法和其他新型融冰方法的技术原理,并对各种除冰方法的操作难易程度、除冰过程中的优缺点及融冰装置的可行性进行说明,得出结论:目前电网设备的除冰措施在应用过程中均存在自身局限性,应加强冰灾成因的理论研究,从根源上降低雨雪冰冻天气对电力系统的危害程度。

输电线路覆冰的突出影响因素分析以及RBF覆冰预测

输电线路覆冰直接关系到输电线路能否安全运行,同时,输电线路的覆冰受到多个因素的影响,且影响程度不同,产生的覆冰厚度不同。针对这一问题,首先采用灰色理论分析影响输电线路覆冰的突出因素,然后根据这些因素,采用RBF神经网络对输电线路的覆冰厚度进行预测,预测偏差为0.3347mm,预测误差在可以接受的范围之内,这对于指导电力系统防冰、抗冰和融冰等具有重大意义。

输电线路覆冰监测拉力传感器性能测试

为实现基于输电线路覆冰的光纤Bragg光栅拉力传感器的性能分析,设计了一个量程为50kN的拉力传感器对其进行校准实验。通过实验中解调仪的中心波长和实验拉力机产生的拉力值进行线性拟合,求出该光纤Bragg光栅传感器的静态性能指标参数。结果表明:光纤传感器的灵敏度为28. 9N/nm,线性度为0. 91%FS,迟滞误差为0. 54%FS,零点漂移小。