电力微气象风偏灾害监测预警技术及系统实现

风偏灾害是影响输电线路安全运行的主要因素之一,风偏灾害监测预警系统对线路安全运行至关重要。通过计算悬垂绝缘子串风偏角和绝缘子串底部至杆塔的最小空气间隙距离,提出了基于最小空气间隙距离的风偏灾害预警方法。考虑到微气象因素对风偏的影响,提出了4种不同的数学模型对风偏角进行预测,使预警更加准确。最后,通过C#编程搭建了风偏灾害预测预警系统平台,并通过实例数据验证了系统的可行性和有效性。     

基于ADAMS仿真的悬垂绝缘子串风偏影响因素分析

导线风偏设计中,导线风偏角的传统计算方法是基于静力学平衡时悬垂绝缘子串风偏角最大,然而悬垂绝缘子串在静力平衡时风偏角并未达到最大。为此,根据多刚体动力学理论在ADAMS软件中建立了悬垂绝缘子串的多刚体模型,通过在ADAMS中对悬垂绝缘子串风偏过程进行仿真,分析了悬垂绝缘子串风偏角的影响因素。     

复合绝缘子替代瓷绝缘子对500kV输电线路悬垂绝缘子串风偏性能影响

为研究500kV直线塔悬垂串复合绝缘子替代盘形绝缘子的可行性,对复合绝缘子与瓷绝缘子的风偏角进行了对比研究,建立了输电塔-串-线耦合有限元模型,分析了2种绝缘子串下档数、风速、档距和高差对其风偏角的影响,根据结果得到：瓷绝缘子改复合绝缘子后,绝缘子的风偏角存在不同程度的增大。仅改变档数、风速对于风偏角增大值影响较小;档距、高差对于瓷绝缘子改复合绝缘子后的风偏角增大值影响较大;档距、风速、高差对绝缘子风偏角的影响存在着耦合作用,即档距越小,高差对于绝缘子风偏角的改变越明显,且风速对风偏角的增大值影响更为明显;最后,该文以某电网实际线路为例,给出了风偏校核结果和改造建议,研究结果将为线路改造换用复合绝缘子提供参考。     

风荷载调整系数在风偏角计算中的研究分析

近年来风偏事故的频繁发生致使输电线路经常停运,严重影响了电网的安全运行.因此一些学者经过分析认为:在输电线路设计时,风偏角计算中不考虑风的动力特性,即风荷载调整系数取值为1是不合理的.针对上述问题利用有限元软件对不同风速、不同档距下的悬垂绝缘子串的风偏角进行时程分析,并在风偏角计算公式中引入风荷载调整系数,结合有限元分析的结果给出风荷载调整系数在不同风速和不同档距下的取值,为输电线路的设计提供参考.     

采用无线信号传输的输电线路导线风偏在线监测系统设计

针对近年来频繁发生的输电线路风偏闪络事故,从风偏机理,风偏闪络规律及特点两个方面分析了输电线路风偏故障。提出了一种新型输电线路风偏在线监测系统,系统采用无线风偏监测仪,通过上下两个风偏角结合进行计算,得出绝缘子串实际的风偏角;介绍了监测系统的系统组成、实现的功能和无线风偏监测单元的设计原理;研究了新型风偏角计算的数学模...     

500 kV输电线路悬垂绝缘子串风偏闪络的研究

近年来,500 kV输电线路风偏闪络事故频繁发生,其频率已超过电力系统安全运行可接受的限度。按照标准设计的输电线路在实际运行中应该是安全的,但自从500 kV 输电线路第2代杆塔投入使用以来,风偏闪络事故的发生率逐年上升,这在理论上分析是不合理的。文章从500kV输电线路悬垂绝缘子串的风偏角计算模型入手,对风偏角计算 所采用的静态受力平衡算法存在的问题进行了详细分析,给出了一种最大风偏角的修正方法;在确定杆塔与导线之间最小空气间隙时,传统做法是通过复杂的几何作图来估算,文中通过在杆塔计算模型中引入笛卡儿二维坐标系使计算更为简洁方便,且提高了准确度;最后对目前风偏现象研究中存在的几个主要问题进行了详细分析。     

特高压长串绝缘子对风偏计算的影响研究

输电线路的风偏角计算所采用的都是刚体静力学模型。为了简化计算,该模型将绝缘子串和导线假设为刚体,风吹时绝缘子串不发生任何弯曲或变形。特高压线路的绝缘子串较长,风吹时其链式弯曲程度较低电压等级输电线路的绝缘子串要大,需要研究其对线路风偏角的影响。通过数值仿真计算和风偏模拟验证试验得到的结果表明,特高压线路采用棒型绝缘子可不考虑绝缘子链式弯曲的影响,但采用盘形绝缘子串,当绝缘子串两端相邻的导线悬挂点高于其自身时则需考虑,即按现有方法计算出绝缘子串的水平位移,并加上由链式弯曲引起的偏差值,否则将来可能存在特高压线路塔头部位风偏故障的隐患。     

架空输电线路在线监测新技术问世

由江西省电力公司研发的"基于光纤传感技术的输电线路无源在线监测系统"通过专家评审鉴定。这是该公司在国际上首次将光纤传感技术应用于架空输电线路在线监测领域取得的一项重大科研成果。江西境内山区多,电网运行环境比较复杂,而传统技术对架空输电线路状态监测存在可靠性低、抗干扰能力弱等     

线路布置方式对悬垂绝缘子串摇摆角计算的影响

在输电线路的风偏计算中,导线的重力荷载和风荷载直接影响着悬垂绝缘子串摇摆角,其大小与线路的布置方式（如相邻导线悬挂点的约束、档距、高差等因素）有关。针对耐张塔-直线塔-耐张塔、直线塔-直线塔-直线塔、耐张塔-直线塔-直线塔这3种不同的线路布置方式,建立了2档、4档和6档绝缘子串-导线数值模型,通过改变档距、高差和风速等因素,仿真得到了绝缘子串摇摆角的大小和水平位移,并将其与静力学模型得出的摇摆角和水平位移进行比较,分析了不同的线路布置方式对悬垂绝缘子串摇摆角计算结果的影响,并针对不同的线路布置方式提出了相应的摇摆角计算方法。     

输电线路导线悬垂绝缘子串风偏闪络的验算

近年来,在恶劣气象条件的影响下,500 k V输电线路导线悬垂绝缘子串在雷击和风偏作用下的闪络时有发生,严重影响线路安全、稳定运行。对于雷电活动频繁、强风区等特殊区段,提出并实施针对雷击、风偏闪络的防控措施,能够提高输电线路抵御自然灾害的能力和健康水平。对某500 k V输电线路导线悬垂绝缘子串受横向水平风力作用,最终在雷击和风偏共同作用下导致闪络的现象进行了受力验算和探讨。经过现场验证,风偏闪络时的风速与计算结果基本相符,同时在雷击作用下,极易发生放电掉闸。     

500kV架空输电线路风偏数值模拟研究

采用数值模拟方法来研究500kV超高压输电线路在随机风荷载作用下的风偏问题.具体步骤是:采用考虑随高度变化的Kaimal风速谱和Davenport相干函数,并结合谐波合成法数值模拟线路风场;在ANSYS有限元软件中建立不同档距的输电塔线体系的有限元模型,用ANSYS有限元软件分别对模型进行时程分析,分析结果显示档距对悬...     

脉动风作用下特高压绝缘子串的风偏特性

特高压线路比较低电压等级线路来说,具有绝缘子串更长,地理跨度更大,绝缘子串的动态风偏特性将更为突出的特点。建立了4档绝缘子串-导线整体数值模型,模拟了脉动风的风速时程曲线,通过改变风速、垂直荷载、导线型号和单/双联绝缘子串等因素,系统地研究了脉动风作用下特高压线路绝缘子串的风偏特性。结果表明：不同条件下特高压线路风偏角脉动响应系数β大致在1.1~1.2变化。风速一定时,绝缘子串风偏角随着导线截面增加而减小,在进行特高压线路绝缘子串风偏角计算时,双联复合、盘形绝缘子串可以简化为对应型号的单联复合、盘形绝缘子串。     

输电导线悬挂点处等效风荷载仿真分析

在实际的输电线路中,导线悬挂点处的等效风荷载直接影响着绝缘子串风偏角,其大小与绝缘子串的不同悬挂方式和通过风压不均匀系数折算出的整档导线风荷载有关。为此,首先建立了两档导线有限元模型,仿真分析了绝缘子串的不同悬挂方式对导线悬挂点处的风荷载影响,然后通过在导线上不同位置施加稳态风和选取不同的风压不均匀系数来研究风压不均匀系数折算方法对导线悬挂点处风荷载的影响。研究发现:当稳态风风速为30m/s,且集中作用在导线悬挂点两端附近时,导线悬挂点处的风荷载与设计规范的风荷载差异率达到38.69%,该结果可以部分说明即使导线高度处的实际风速没有超过其设计风速,线路仍有可能会发生风偏跳闸。     

风速对基于BOTDA架空导线覆冰监测有效性的影响

为了获得架空导线温度在不同气象条件下的变化特征和风速对基于分布式光纤传感技术的架空导线覆冰监测有效性的影响,本文建立了光纤复合相线覆冰的温度场三维模型,并采用了有限元方法进行求解,分析获得了光纤温度在不同的环境温度、风速和覆冰厚度下的变化规律特征;指出了覆冰段与未覆冰段光纤的温差与环境温度初始值大小无关;提供了单独考虑环境温度变化速率或覆冰厚度情况下的临界风速表达式,给出了常见范围内环境温度变化速率以及覆冰厚度下的临界风速值,基于风速值和插值方法可以得到常见范围环境温度变化速率以及覆冰厚度下比较准确的临界风速。本文对研究覆冰架空导线在不同气象条件下的温度变化特征以及风速对基于分布式光纤传感的架空导线覆冰监测有效性的影响方面有着一定的学术和工程指导价值。 关键词：架空导线;覆冰识别;光纤传感;温度场;临界风速 中图分类号：TM755     

输电线路大风停运概率计算方法

如何进行大风故障预警及停运概率的准确计算,对于提高电力系统预防风偏闪络和断线停运的能力具有积极意义。基于绝缘子风偏计算模型和极端风速的g-h分布模型,提出了电网大风停运概率计算的新方法。该方法首先通过绝缘子风偏模型计算风偏角和最小空气间隙,并建立了小空气间隙和风偏故障概率的线性函数关系;进而提出基于g-h分布的大风灾害下电力线路的断线概率计算方法。安徽电网的实际数据的计算结果证明了方法的有效性。因此建立有效的风偏计算模型和大风分布模型对预防大风停运具有重要作用。