Elman-Adaboost集成人工神经网络高压交流输电线路单相接地初始电压行波模量幅值比单端故障测距

针对现有单端行波故障测距方法对高阻接地故障不灵敏、反射波波头识别不准等问题,提出了一种Elman-Adaboost集成人工神经网络高压交流输电线路单相接地初始电压行波模量幅值比单端故障测距的方法。首先,基于行波衰减原理,通过推导高压交流输电线路故障距离与线路首端初始暂态电压行波线模分量与零模分量幅值比之间的计算公式,发现两者存在与过渡电阻无关的非线性关系;其次,利用Elman-Adaboost集成人工神经网络拟合初始暂态电压行波线模分量与零模分量小波能量比和故障距离之间的关系,构建集成人工神经网络故障定位模型,通过该模型可直接得到高压交流输电线路故障位置。实验结果表明,方法精度不受过渡电阻影响,测距精度较高。

雷击超高压交流输电线路对埋地输油输气管道的电磁影响

以甘肃河西750kV交流输电线路为例,深入研究和解决了超高压交流输电线路遭受雷击时对邻近输油输气管道的电磁影响问题。通过建立EMTP时域仿真计算模型,获得了雷击输电线路杆塔时避雷线电流和杆塔入地电流的分布特性以及杆塔冲击接地阻抗、雷击点位置等对避雷线电流和杆塔入地电流的影响规律。基于线矩量法计算模型,仿真研究了线路与管道平行接近时管道电位、涂层电位和防腐层电压的分布特性和衰减规律,归纳推导了线路与管道交叉跨越时管道防腐层电压的简化计算公式,该公式可以考虑雷电流幅值、管道类型、土壤电阻率以及管道至杆塔接地体距离的影响。结合3层聚乙烯(PE)防腐层的雷电冲击耐压限值,得到了不同幅值的雷电流作用下满足防腐层耐压限值要求的管道与杆塔接地体的允许接近距离,为今后电力工程和油气管道工程的建设提供了重要的参考数据。

特高压交流输电线路平台法直升机带电作业安全间隙距离试验研究

为了给直升机应用于特高压交流(UHVAC)输电线路带电检修工作提供参数依据,确保平台法直升机带电作业的安全开展,利用全尺寸模拟直升机布置了平台法带电作业过程中的典型作业工况,开展了1 000 k V输电线路带电作业间隙操作冲击放电试验,获取了各典型工况下的带电作业间隙放电特性,明确了直升机进入等电位过程中的最低放电位置,根据交流输电线路带电作业安全距离的计算方法,保证作业危险率<10-5,得到了在海拔高度≤1 000 m地区的特高压交流输电线路平台法直升机带电作业最小安全间隙距离,即相地最小安全距离为6.8 m,相地最小组合间隙为7.3 m,相间最小安全距离为9.2 m,相间最小组合间隙为9.5 m。

特高压交流输电线路与航空中波导航台间防护距离计算

与500kV输电线路相比,1000kV特高压输电线路具有电压高、杆塔高、线路走廊宽等特点,对航空中波导航台的无线电干扰更复杂。GB6364-1986《航空无线电导航台站电磁环境要求》未对1000kV特高压输电线路与中波导航台间的防护距离作出规定,给特高压线路选址造成不确定因素。为此,分析了特高压交流输电线路对航空中波导航台的有源干扰和二次辐射产生机理,根据中波导航台的工作方式,结合中波导航台引导飞机进场着陆路轨迹,计算特高压输电线路对航空中波导航台的航线,以及远、近距导航台的有源干扰,仿真分析特高压交流输电线路二次辐射对无线电罗盘的定向误差影响。计算结果表明,从有源干扰角度考虑,取15dB的防护率,对于航线导航台,在距离天线中心38.9km内均可架设特高压输电线路;对于远近距导航台间任意点均可架设特高压输电线路;从无源干扰角度考虑,无线电罗盘定向误差≤1°,则防护距离为700m。选取两者中较大者作为防护距离的计算值,最终的防护距离还需结合试验确定。

高压交流输电线路曝露场强限值下人体感应电场和感应电流分析

人体处于高压交流输电线路下方时,会产生静电感应和电磁感应。当感应电压和感应电流数值过大时,会对人体造成伤害,为此国际非电离辐射防护委员会(ICNIRP)以及IEEE规定了人体在高压输电线路不同曝露情形下的曝露场强限值。首先运用有限元法,考虑人体对地绝缘和人体接地2种情况,分析了高压输电线路曝露场强典型限值下人体所产生的感应电压和感应场强的大小;接着利用解析法计算了不同曝露限值下的人体感应电流、感应电荷密度以及感应电流密度;最后将计算结果与ICNIRP导则给出的曝露限值进行了比较。结果表明,人体处于职业曝露限值场强10 kV/m下,人体内部最大感应场强为2.082×10-3 kV/m,感应电流密度为0.176 m A/m2,接近或低于ICNIRP导则规定的限值范围,不会对人体造成不适感。

特高压交流输电线路串联补偿合闸操作过电压研究

采用串联补偿能够有效地提高特高压交流输电线路的输电能力和系统的稳定性,但同时也会影响输电线路的电压特性。以中国特高压交流示范工程为背景,采用电磁暂态计算程序ATP-EMTP,对含有串联补偿装置的特高压交流输电线路的合闸操作过电压进行了计算分析。计算结果表明:加装串联补偿电容器可以降低操作过电压;串联补偿电容器的位置越靠近线路首端限压效果越好,其补偿度越大限压效果越好;采用相应的限压措施,可以将空载线路合闸过电压和单相重合闸过电压分别限制在1.34 p.u.和1.36 p.u.。

特高压交流输电线路分裂导线表面电场计算分析

为研究特高压交流输电线路分裂导线表面电场强度,笔者基于偶极子法,计算了4种典型塔型特高压交流输电线路分裂导线表面电场强度,进而分析讨论了导线对地平均高度、导线布置方式、分裂间距、相间距、分裂数、子导线截面、相序、架设屏蔽线等因素对分裂导线表面电场强度影响的规律和特点。结果表明:分裂导线各子导线由于空间位置不同使得其表面最大电场也不同;分裂导线分裂数、截面对导线表面最大电场的影响最大,导线对地平均高度、分裂间距、相间距离及布置方式对其表面最大电场强度的影响相对较小;双回线路相序排列方式对上、下相分裂导线表面电场强度影响较大,对中相导线表面电场影响相对较小;架设屏蔽线会增大分裂导线表面电场强度。

基于网格分割人体模型的高压交流输电线路下车辆对人体电击效应

车辆停靠在高压输电线路下方时,由于静电感应会产生一定的感应电压,当人触摸该带电体时,由此产生的接触电流对人体具有电击效应。为此,首先利用有限元法计算了输电线路下人体和停靠车辆的感应电压,并在此基础上,引入基于网格分割法的人体模型分析了这种电击效应。计算结果表明,环境场强选定为5kV/m时,其放电能量为0.549mJ,根据ICNIRP设定的参考标准,不会超过人体的疼痛阈值。最后利用理论分析的方法求解其暂态放电能量,当环境场强选定为5kV/m时,其放电能量为0.512mJ,与仿真计算求解结果的误差≤8%,证明了引入基于网格分割法的人体模型进行电击效应分析的有效性。

计及地电位升高的超高压交流输电线路工频电场计算

为研究地电位升高时超高压交流输电线路产生的工频电场,将地电位升高作为第一类边界条件,应用模拟电荷法,建立了考虑地电位升高影响的超高压交流输电线路下方工频电场计算模型。与CDEGS软件计算结果的对比表明,该方法是可行、有效的。同时分析了不同地电位升高值、导线高度及导线排列方式下,地电位升高对超高压输电线路工频电场的影响。提出对地电位升高区域内的工频电场暴露应给予更多关注并采取相应的限制措施。

高压交流输电线路下三维人体电场效应分析

为了进一步了解高压输电线路下工频电场对人体内部的影响,使用Pro/Engineer软件建立了带有心脏的人体三维模型。利用该模型,基于ANSYS软件仿真了考虑人体内血液和不考虑人体内血液两种情况下人体和心脏的内外部电场分布,并在此基础上计算了人体总感应电流和心脏感应电流密度。计算结果表明:人体总感应电流为66.3μA,心脏感应电流密度为33.6μA/m2,在国际非电离辐射防护委员会制定的安全限值内;考虑人体内血液时,心脏内部的电场强度增大,而人体外部电场强度减小。

基于UKF和IGG改进聚类算法的特高压交流输电线路参数辨识

为有效辨识特/超高压交流输电线路的实时运行参数,尽可能剔除相量测量单元(PMU)量测数据存在的随机噪声,提出一种改进算法。该算法首先采用无迹卡尔曼滤波(UKF)对原始量测数据进行初始滤波,然后通过分布参数等值电路模型辨识线路参数,最后利用三段式IGG(Institute of Geodesy&Geophysics)原理设置权函数的改进聚类方法对辨识的参数进行聚类处理,将多时间断面的参数聚类中心作为线路参数最终辨识结果。对1000k V特高压交流示范工程晋东南-南阳-荆门线路进行仿真分析,算例仿真结果表明了新型混合算法的准确性与有效性。

浅谈特高压交流输电线路跳线安装施工技术

特高压交流输电线路为1 000 kV或更高电压等级的交流输电,特高压交流输电线路有着诸多优点,包括高输送能量、超远距离输送、极低损耗以及狭小占比等,是当前被广泛推广使用的一种同时具备环境友好、能源节约特性的新型输电技术。文章通过分析特高压交流输电线路跳线结构特征、特高压交流输电线路跳线安装施工步骤以及特高压交流输电线路跳线安装要点,探讨特高压交流输电线路跳线安装质量标准,指出特高压交流输电线路跳线施工工艺改善措施,旨在促进跳线安装施工技术在特高压交流工程中得到科学合理的应用,为日后工程建设提供有力的技术依据。

平行架设的特高压交流输电线路电磁环境特性研究

在输电走廊紧缺的地区,特高压线路架设时难免会与其他特高压或超高压线路平行架设,走廊附近区域电磁环境较为复杂,需要深入研究。通过建立三种不同形式平行架设交流输电线路模型,对平行架设区域工频电磁场、无线电干扰和可听噪声特性进行研究。结果表明,线路间距减小会使强电磁环境区域减小,但幅值会有一定提高;平行架设线路高度对工频电磁场分布的影响大于无线电干扰和可听噪声。总体来说,特高压输电线路平行架设产生的电磁环境与导线高度和平行线路间距相关,在无线电干扰和可听噪声限值达标的情况下,可适当减少平行架设线路的间距。研究成果对线路走廊紧张地区的特高压线路设计和建设具有一定的参考意义。

含TCSC与不含TCSC的远距离高压交流输电线路中CSR自控参数整定值的比较

给出一种同时含TCSC与CSR元件的远距离高压交流输电线路的构想，建立了非常实用的CSR元件自控模型。针对含与不合TCSC的远距离高压交流输电线路，利用MATLAB-Simulink仿真研究比较2种输电线路中CSR元件自控参数整定值的差异，说明了含TCSC元件的远距离高压交流输电线路中CSR元件自控参数整定的特殊性。

多回超/特高压交流输电线路平行架设及交叉跨越情况下的工频电场特性研究

为研究特高压输电线路与超高压输电线路平行架设及交叉跨越情况下的工频电场特性,基于有限元法,建立了超、特高压交流输电线路平行架设及交叉跨越时的数值仿真模型,分析了平行架设时输电线路的间距、对地高度以及相序对工频电场分布特性的影响;交叉跨越时输电线路的交叉角度、对地高度以及相序对于工频电场分布特性的影响,并以实例验证了模型的合理性。结果表明,导线对地高度对工频电场影响较大,随着交叉角度及线路间距的增大,两种架设情况下导线下方工频电场幅值逐渐减小,错序排列时线路下方高场强区域较少。

多回超高压交流输电线路平行架设时的无线电干扰特性研究

为分析多回超高压交流输电线路平行架设区域的无线电干扰分布特征,建立500kV单回与同塔双回超高压交流线路平行架设时的有限元模型,利用激发函数法分析不同线路间距、对地高度以及相序排列下平行架设区域无线电干扰分布特征,并通过实例验证了模型的有效性。结果表明,线路间距减小会使无线电干扰高场强区域减小,但幅值会有一定提高;增大对地高度会使无线电干扰场强幅值减小,但衰减速度会变慢,边相外20m处的场强值也有所增加;改变导线相序排列对输电走廊中部区域场强分布有一定影响;模型可较准确反映实际无线电干扰分布特征。

特高压交流输电线路下方民房晾衣架感应电特性及改善措施研究

特高压线路电压等级高,空间电场容易造成附近居民生活空间的暂态电击现象,影响居民日常生活和电网环保性。其中,民房金属晾衣架处暂态电击现象频发,是居民投诉的重点。为此,建立了1000 kV特高压同塔双回交流输电线路和金属晾衣架模型,分析了金属晾衣架上感应电势和感应电场的大小,并定量讨论了多种屏蔽线架设方式对晾衣架上感应电的降低水平和改善效果。研究表明:屏蔽线对改善线下金属物的感应电现象效果显著,最大降低72%;屏蔽线架设根数、与晾衣架的水平距离对改善效果影响较大。考虑施工和经济性影响,也提出了相应场景下屏蔽线架设建议。

接触网上方平行接近或交跨高压交流输电线路感应电研究

为研究停电检修状态下的接触网上方平行接近或交叉跨越高压交流输电线路时的感应电,保障接触网检修作业安全,在分析感应电耦合原理的基础上,采用多导体传输线模型计算感应电大小。考虑到高压交流输电线路在接触网通过的路径各点上所产生空间电位的大小和相位的差异,提出将接触网进行分段处理,计算每一小段的感应电压和电流,叠加得到接触网上总感应电压和电流,最后利用Matlab编程计算接触网在高压交流输电线路不同输送功率、交跨距离、交跨角度下的感应电大小。

特高压交流输电线路的运行维护与带电作业

电力输送问题是影响该项事业健康稳定发展的最为重要的决定性存在,但是在生产和生活不断发展的当下,电力的负荷问题和能源的严重不平衡是面临的最为严重的问题。特高压交流运输是保障资源平衡分布的重要措施。文章将从特高压交流输电线路的运行维护现状出发,分析特高压交流电线运行维护工作以及带电作业的安全防护。

高压交流输电线路空间工频磁场分布特性解析

本文参考有关空间工频磁场的时域数值模型,对高压交流输电线路的工频磁场的横向和纵向分布特性进行了研究,并得出有关结论。探讨了有关减小磁场强度的改进措施,对影响工频磁场的有关因素进行分析,定性的说明了负荷电流、导线对地高度、单回路导线布置形式和双回路相序布置方式等主要因素对工频磁场的影响程度,以期为我国高压交流输电线路走廊的设计提供参照,减少对周围环境的影响。