提高输电线路输送容量DLR系统的相关理论研究

采用动态提高输电线路输送容量技术能够极大地提升我国电网输送能力,起到少建或缓建输电线路的目的。文中在复杂的有风状态下,对导线进行受力分析,在风偏平面内建立导线的张力、弧垂的力学分析计算模型。利用温度和弧垂的关系,对架空线路状态方程进行修正,得出导线的最终温度。针对目前计算导线输送容量的几种数学模型的特点和存在的问题,采用了WM和TS模型相结合的热动力学数学模型来计算线路容量,使系统能够得到最优的动态容量曲线。初步的仿真试验结果证明了该模型的有效性和实用性。最后结合DLR技术的特点和目前我国电网存在的问题,阐述了我国电网采用DLR技术的必要性及意义。

动态确定输电线路输送容量

开发出一种利用实际气象条件和对线路参数进行实时监测来动态确定线路输送容量的监测系统,它由多个装设在耐张输电线路杆塔上的数据采集终端和设在调度中心的一个监控管理平台构成,通过公用移动通信网分组无线电业务(GPRS)/全球移动通信系统(GSM)来完成数据采集终端与监控管理平台之间的数据传输。监控管理平台通过以太网同监控与数据采集(SCADA)系统接口实现数据交换,实现系统与调度系统软件的结合,利用专家系统对输电线路的状态进行预警分析。在硬件和软件2个方面采取相应的措施,解决了抗干扰问题。建议以电力系统安全运行的监测与稳控技术为该系统提高输电线容量提供安全保障。

动态提高输电线路输送容量技术的导线温度模型

现有检测导线温度的方法存在计算困难、精度偏低且不稳定等问题。导线的温度除了受负荷影响外,还受风、日照等气候条件的影响,并且与导线张力也有关系。文中通过现场试验,研究了导线温度与负荷、导线张力及气候等因素的关系,并将非线性问题转化为线性问题,通过统计学的回归方法,建立了多因素共同决定的导线温度数学模型。对一条已安装动态提高输电线路输送容量(DLR)系统的110kV线路的现场运行数据进行了分析验算,验证了该方法计算导线温度的有效性和实用性,同时也说明文中建立的数学模型能够较准确地描述线路运行参数与气象条件变化之间的关系,对研究线路的运行参数和运行状态具有指导意义。

架空导线动态增容的热路法稳态模型

应用动态增容技术提高现有架空导线的输送能力,需要准确计算架空导线的隐含容量。为此,首先分析了架空导线动态增容的基本原理并比较了各种传统动态增容模型的优缺点。然后,根据传热学理论建立了架空导线动态增容的热路法稳态模型,该模型仅需监测导线温度以及环境温度,并根据该模型推导了架空导线允许载流量的计算方法。最后,设计了室内、室外架空导线加载不同阶跃电流的温升实验。实验结果表明:在室内较稳定条件下,随着导线温度升高等效热阻RX逐渐减小,当温升达44°C时RX减小了7.7%;室外实验中根据模型计算的允许电流与实际值相对误差为-1.7%。可见,根据架空导线热路法稳态模型可实现对架空导线隐含稳态载流量的准确评估。

具有高计数率性能的ECT闪烁探测器前端电路

介绍了几种可以提高ＥＣＴ 闪烁探测系统计数率性能的前放电路设计，包括延迟线斩波法（ＤＬＣ）、动态积分法（ＤＩＭ）和脉冲堆积防止法（ＰＰＭ）， 并给出了它们的性能比较。

考虑动态输送容量机制的电力传输线过载风险评估

传输线动态输送容量(DLR)技术旨在使用动态环境参数计算整定传输线输送容量,相较于传输线静态输送容量整定方法,可真实反映传输线实时传输功率上限。然而,DLR数值的计算依赖于风速、光照强度、温度等不确定性较强且难以准确预测的环境参数,换言之,依照DLR机制整定得到的传输线最大传输功率上限也具有不确定性。若其预测偏差过大,可能会造成传输线过载,严重的甚至会引发电网连锁故障。为此,文中提出一种考虑DLR不确定性的电力传输线过载风险评估方法,以盒式不确定性集合描述传输线输送容量不确定性,将其过载风险作为评估指标,优化传输线零过载范围。文中提出的评估问题数学上属于两阶段鲁棒优化问题,应用列与约束生成算法实现模型的高效求解。最后,在搭建的测试系统中验证所提模型及算法的有效性。

微气象分析与载流量预测结合的动态线路增容方法

为提升架空输电线路在用电高峰期的输电能力保证用电质量,提出一种结合Transformer模块、卷积神经网络与自回归模块的网络结构,用以进行多步负荷预测及计算线路在极端条件下允许的最大载流量限值。基于网络训练历史数据获取各气象因素与载流量之间的相互联系,再将气象数据输入网络,输出对应的气象条件下线路允许的最大载流量限值,以此来达到动态增容的目的。实验结果表明,该网络在进行载流量多步预测时具有更高的精度,对提高现有线路的输电能力具有指导性作用。

基于CFD原理的架空输电线路故障概率估算方法

针对雷击、风速、覆冰、污闪、鸟类接触、线路舞动和老化等对架空输电线路安全稳定运行的影响,对架空输电线路故障率预测模型进行探讨。首先将架空输电线路的故障率流态化,考虑各种不确定性因素影响,并加权优化相关的影响因子,以求解出其综合健康指数,同时修正输电线路的流态故障概率分布,以此建立受多因素影响的架空输电线路故障率预测模型;再由有限体积法(finite volume method,FVM)对该模型进行网格划分,并对其采用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)原理模拟仿真,根据所得结果估算出具有高准确度的预测值。以IEEE9、IEEE30、IEEE57、IEEE118为实例进行计算和分析,结果表明所研究模型可以有效地提高线路故障率的预测精度,验证了CFD模拟仿真在求解架空输电线路失效率问题时的有效性。

架空线路动态增容等效换热稳态模型的误差分析及改进

随着电力需求的不断增长,充分挖掘现有输电线路输送能力的动态增容技术越来越重要。架空输电线路动态增容等效换热稳态模型具有既不需要测量环境风速、也不需要测量导线运行状态的优点。但是在实际应用中,由于铝球内热源和支撑部分结构的存在,试验铝球装置与模型中的理想单一铝球存在结构差异,造成铝球的热特性发生了改变。本文基于已提出的架空导线动态增容的等效换热稳态模型,首先采用有限元仿真的手段分析了在利用试验铝球装置情况下的模型误差;接着基于铝球热对流的理论计算公式,提出相应的模型改进方法;最后通过搭建风洞实验平台模拟试验铝球装置的运行,并结合IEEE标准的结果对改进的等效换热稳态模型进行验证,且相对误差不超过6%。因此,本文提出的改进等效换热稳态模型能够在工程实际应用中准确评估架空输电线路的载流量。

动态提高输电线容量数据采集系统的设计与实现

现设计并开发出一种动态提高输电线路容量的在线监测系统,它由监控管理系统和多个安装在架空线路耐张塔上的数据采集终端组成,通过GPRS/GSM网络完成数据的远程无线传输。研制的DLR数据采集系统基于C8051F040单片机,全天候实时监测线路张力以及风速、风向、环境温度和辐射温度等线路容量相关的气候信息,主要完成数据的采样、放大、滤波、处理、存储和无线传输。在硬件和软件两方面采取了有效措施,提高了整个在线监测系统的测量精度和抗干扰性。研制的在线监测系统目前处于试运行阶段,运行结果表明,该数据采集系统运行稳定、可靠,完全满足设计要求。