一种分时段输电线路动态载流量计算时间点的确定方法

讨论了输电线路动态载流量计算的启动时间问题,基于影响输电线路载流量的2个主要因素——温度和风速,结合长序列的历史气象数据,通过对相邻时段风速的互信息分析,总结出不同季节条件下日内24 h风速的变化规律,根据这些变化规律,提出了在1条线路或1个区域内输电线路动态载流量日内计算时间点的设置方法。在某省1条220 kV输电线路的全年仿真验证中,验证了所提计算方法相对于静态环境算法对同一条输电线路载流量有较大的扩容能力。

电力电缆温升特性研究及载流量计算

电力电缆通常敷设于地下,一旦发生故障,很难及时发现和维修。通过对电力电缆的温升特性研究和载流量计算可以有效减少电缆故障的发生。结合仿真试验、最优化算法以及对试验数据的归纳完成温度场分析和载流量计算。为确保有限元计算的准确性,使用最优化算法对模型进行校正。将校正后的有限元模型输入外界条件和电力电缆导体长期发热最高允许温度,通过迭代计算的方式得到电缆载流量。通过分析仿真试验的数据,总结出了电力电缆载流量与外界环境之间的函数关系,通过该函数关系可以快速估算电力电缆的动态载流量。经过温度场和载流量的计算,得到电力电缆电流的阈值,达到兼顾电缆安全可靠性和充分利用电缆传输能力的目的。

考虑气象参数预测误差条件分布的架空输电线路载流量概率预测方法

准确考虑气象参数预测误差是实现架空输电线路动态载流量精准预测的基本前提。通过统计与计算分析,首次发现在不同气象参数预测值与气象环境下,气象参数预测误差具有不同分布特征。然而,现有架空输电线路载流量概率预测方法并未考虑以上2种因素的影响,难以实现线路载流量的准确预测。为此,首先将气象参数预测误差分析问题构建为气象参数预测值与气象环境2种影响因素下的气象参数预测误差条件分布求解问题;其次引入Sklar定理及其Copula函数和非参数核密度估计法,构建了一种气象参数预测误差条件分布的求解方法;然后结合蒙特卡洛采样法,提出了一种考虑气象参数预测误差条件分布的架空输电线路载流量概率预测新方法。最后通过计算分析发现:相比于2种传统方法,所提方法在考虑气象参数预测值与气象环境2种因素对气象参数预测误差概率分布的影响后,预测区间覆盖率分别提高了5.51、1.99个百分点,预测区间标准化平均宽度分别降低了7.86、3.62个百分点,验证了该方法的准确性与实用性。

兼顾电缆线路效率和可靠性的载流量动态阈值研究

针对当前配电网电缆为了运行可靠性,多采用较低载流量的固定阈值方法,电缆利用率低的问题,本文提出了一种载流量动态阈值的方法。该方法从理论上研究电缆线路载流量与导体温度的关系,通过实际运行的电缆工程的实测数据量化电缆载流量与导体温度的函数关系,并测定电缆线路的基准阈值,以此实现线路的阈值动态化计算。算法应用于智能电缆测控系统的动态阈值监测功能模块,线路所得实际运行数据验证了本方法的有效性。

六通道高温超导导体载流性能和交流损耗特性的仿真研究

为了满足未来聚变装置磁体系统大电流、强磁场以及优良机械特性的要求,提出一种六通道TSTC-CICC高温超导导体,并采用自洽模型和T-A法,对三种结构的六通道高温超导导体的载流性能和交流损耗特性进行了二维有限元仿真研究,其中结构1中带材堆叠方向垂直于径向方向,结构2中带材堆叠方向平行于径向方向,结构3中带材堆叠方式既有垂直于径向又有平行于径向两种方式。由研究结果可知,结构1导体的临界电流最大,结构2导体的最小,结构3导体的介于两者之间。结构1和结构3导体在低磁场下具有较好的临界电流各向同性特性。三种结构导体的临界电流随外磁场角度及磁场强度的变化各不相同。结构1导体的传输交流(AC)损耗最小,结构2导体的传输AC损耗最大,结构3导体的AC传输损耗介于两者之间。在不同角度的外磁场中,三种结构的导体表现出的AC损耗各不相同。

多物理场耦合下不同因素对大功率液冷充电电缆温度影响的仿真研究

为解决新能源电动汽车快速补能带来的热效应显著上升和充电电缆线径不可能相应增大的互相矛盾问题,基于电磁温度流体多物理场耦合的有限元仿真模型,提出对充电电缆增加主动降温的空间冷却通道,对比分析在不改变缆芯横截面积和环境温度的前提下冷却介质种类、冷却通道结构、冷却液流速对超快速充电场景下充电电缆缆芯温度及载流量的影响。仿真结果表明:冷却通道管径对充电电缆导体温度与载流量影响最大;液冷较强制风冷的冷却效果更为显著;理想的冷却介质流速为0.1~0.15 m/s。当缆芯截面积为70 mm^(2)、冷却液流速为0.1 m/s、冷却介质为乙二醇水溶液、冷却通道与缆芯横截面积之比为1.25时,充电电缆载流量达到600 A,温度为49.7℃。相关研究为超快速充电场景下大功率冷却型充电电缆的结构优化与设计提供了参考依据。

基于鲸鱼优化算法的架空导线温度计算方法

架空导线运行温度是电网系统的重要监测参数。文章提出一种基于鲸鱼优化算法(whaleoptimization algorithm,WOA)的架空导线温度计算方法。将架空导线温度值作为鲸鱼位置,利用IEEE标准计算对应的载流量,将其和额定载流量的差值作为适应度函数,通过迭代求解最优鲸鱼位置,作为最终的温度值计算结果。利用IEEE标准所提供的计算样例对所提方法进行有效性验证。实验对比WOA、粒子群优化算法(particleswarm optimization,PSO)和灰狼优化算法(grey wolf optimizer,GWO)3种启发式算法的性能,结果表明WOA算法的准确率相比PSO和GWO更高,对100组温度值计算结果的平均误差仅为0.00001℃,误差和仅为0.000982℃;同时WOA算法的运行时间更短,综合性能最优。

110 kV平滑铝套电缆缓冲层特性及其电气性能研究

皱纹铝套高压电缆多次发生缓冲层烧蚀导致故障跳闸,而平滑铝套新型结构是解决高压电缆缓冲烧蚀问题的有效途径之一。该文通过缓冲层电阻试验和有限元仿真,分析平滑铝套与皱纹铝套缓冲层特性。通过测试和计算不同铝套结构电缆的电气性能,对比分析皱纹铝套改用平滑铝套后的性能影响。结果表明,平滑铝套电缆在不同敷设环境下的载流量比皱纹铝套电缆至少提升7.7%,同时线路的无功功率损耗呈现一定的降低,环流和感应电压均与皱纹铝套电缆相差不大。

基于ANSYS的双回路“品”字形排列电缆温度场仿真分析

文章利用ANSYS软件对隧道双回路“品”字形排列电缆的竖直敷设方式和水平敷设方式进行温度场仿真分析。分析结果表明,水平敷设方式的双回路“品”字形排列电缆之间耦合作用更小,散热效果更好,有利于提升电缆载流量。

交流接触器载流能力提升研究与试验

为了满足电器设备小型化的需求,解决交流接触器载流提升后的温升超标问题,通过分析影响交流接触器温升和接触电阻的主要因素,选择提升接触器载流能力的可行途径。以某型号交流接触器为对象,对触点材料、接触类型、触头压力等进行优化,通过理论计算验证了优化方案的可行性,最后通过试验验证了方案的有效性。

基于DTS技术的煤矿电缆载流量分析研究

从矿用机电设备安全角度出发,对煤矿高压电缆在线监测技术进行了探讨,重点分析了矿用高压电缆载流量监测的重要性,阐述了适用于煤矿高压电缆的热路模型和动态载流量模型,设计了基于DTS的动态载流量监测系统,描述了系统功能和系统组成,为煤矿高压电缆的监测提供了一种创新的方法。通过系统的应用试点,结果表明该系统可有效地展示电缆的运行状况及电缆路径上各位置的老化问题。

低压电缆截面积选择分析

结合电缆截面积的正确选择对于电气设计安全性、可靠性和经济性的影响,从电缆电压降校验、载流量校正、短路校验,以及谐波、机械强度、爆炸危险环境要求等方面多角度、多工况对低压电缆截面积的选择进行分析、总结。

聚四氟乙烯/聚酰亚胺复合绝缘航空线载流量仿真

聚四氟乙烯/聚酰亚胺复合绝缘航空线是飞机中用量较大的一类线缆,其载流量对飞机的电气线路互联系统(EWIS)设计具有极其重要的作用。基于电磁热多物理场耦合模型,采用COMSOL软件对6 AWG、10 AWG、16 AWG这3种规格的聚四氟乙烯/聚酰亚胺复合绝缘航空线进行载流量建模仿真,并与实测数据和SAE AS50881H:2023中的数据进行对比,验证仿真结果的正确性。该研究可为航空线缆EWIS设计提供一种简单有效的方法。

多种环境下导线载流量的研究

针对导线在不同环境下的使用需求,了解其载流量性能尤为重要。通过试验设计,搭建多个模拟实际应用场景的导线工作环境,对比不同环境下导线的载流量变化趋势,进一步研究导线在常温环境、高温环境和低气压环境下导线的最大可持续性安全工作电流范围,并通过理论分析,了解在高温环境和低气压环境下导线载流量降低的原因,为多种环境下导线安全应用范围提供了重要的参考价值,从而最大限度地发挥导线的传输能力,满足使用需求。

城市轨道交通柔性悬挂导线组成及载流量分析

城市轨道交通柔性架空接触网的导线组成应系统性考虑载流量需求、载流温升、导线磨耗、系统最高计算温度、组合导线电流分配系数等因素的影响,设计过程中需结合实际工况对持续载流量进行计算校验。本文对柔性接触网导体选择的影响因素进行了理论分析,并对不同导线组成的载流量进行计算校验。结果表明,不同导线组成方案其电流分配系数和载流能力利用率不同,接触网系统的最高计算温度的选取对其载流能力影响较为明显。根据计算结果对城市轨道交通柔性架空接触网的导线组成和计算条件提出相应建议,为城市轨道交通柔性架空接触网设计提供参考。

朔黄铁路3万吨扩能改造牵引供电系统研究

目前随着我国经济快速发展,货物运输体量逐渐庞大,对重载铁路的依赖不断加深。我国以神朔铁路、大秦铁路为代表的重载铁路,不仅运输能力强,还实现绿色、安全的生产运输,得到国家相关部门的充分认可。为了挖掘朔黄铁路其运输潜力,本次进行朔黄铁路3万吨重载试验列车供电系统研究。列车重载意味着牵引功率高、牵引电流大,极易引起接触网及整个供电系统电压的波动。因此,本此对3万吨重载列车运行时对牵引供电系统的影响进行研究,分析其可能造成的问题,并给出其解决方案。通过本课题的研究,发现朔黄铁路3万吨重载列车对目前牵引供电系统运营安全带来的隐患,从而有针对性的研究解决措施,为3万吨重载列车的开行提供有力的支持。

对瓜州县水资源现状及承载能力指标核算分析

为了更好地开发利用和保护瓜州县地表及地下水资源,文章在分析现状水资源条件、水资源开发利用状况、水质状况以及水资源开发利用存在主要问题的基础上,从地表水用水总量指标、地下水开采量指标、用水总量承载能力指标等方面进行了核算及全县水资源承载能力评价,为进一步进行水资源承载负荷核算、承载状况评价及水资源调控对策等奠定了理论基础。

一种考虑环境温度和风速影响的风电场极限增容方法

当前风电场送出容量计算中只考虑了风速的影响没有考虑环境温度的作用,且对架空导线极限载流量的分析没有考虑风电特殊的工作环境,造成风电场线路输送资源的浪费,因此提出一种考虑环境温度和风速影响的风电场极限增容方法,最大化开发利用风电资源。首先,在传统风机出力模型的基础上增加环境温度的影响,改进风机出力模型;然后,通过架空导线热平衡方程,建立考虑环境温度和风速共同影响的导线极限载流模型;最后,通过绘制风电场风机总出力曲面和导线极限载流曲面在环境温度和风速坐标系内的分布情况,将风机出力与导线极限载流特性进行匹配,得到风电场最大可允许的输出容量。仿真结果表明,相同导线截面的风电送出线路有一定的输送功率裕度,确定风电场极限输送容量、提高风电场的经济效益对指导风电场增容具有重要意义。

基于改性PP-R材料研制的500 kV聚丙烯绝缘电力电缆

基于对改性PP-R聚丙烯材料的研究,根据电缆运行环境,通过采用以聚丙烯树脂和增韧弹性体为主的超净PP绝缘材料、超光滑半导PP屏蔽料,设计研发了可应用在290/500 kV电力系统中的聚丙烯绝缘电力电缆。该电缆通过平滑铝金属套设计和双焊枪焊接技术,成功解决了传统皱纹铝护套由波谷点接触所引起的质量安全风险。相比相同运行环境中的传统交联聚乙烯绝缘皱纹铝护套电力电缆,其长期工作温度可提升到105℃;电缆正常运行时的载流量在直埋土壤中可提升18.6%,在空气中可提升20.3%。

不规则排列电缆温度场及载流量计算

电缆在电缆沟中的不规则摆放将改变电缆温度场分布。以交联聚乙烯电缆为例,建立了电缆沟敷设方式下规则与不规则排列电缆的温度场计算模型,得出了电缆温度场分布,采用双点弦截法计算了电缆的载流量。计算结果表明:电缆的不规则排列将会导致其缆芯温度升高、载流量减小,为保障不规则排列电缆的安全运行,应对其温度及载流量在线监测。