美国开始实时输电线路动态热定额技术示范项目研究

<正>美国Oncor公司向政府申请起动资金开展输电线路实时张力监测示范项目的研究。该项目将在得克萨斯州的8条输电线路上安装输电线路动态热定额监测装置(RT-DTLR),每条线路上有26个测点,预计耗资350万美元,旨在提高输电线路的输送能力。     

输电线路弧垂的实时监测

输电线路弧垂是线路安全运行的主要指标,为实现弧垂的实时监测这一多年来国内外研究的目标,从导线的基本方程出发推导了根据导线张力、倾角或温度来测量导线弧垂的方法并介绍了计算公式和例题。目前国内外已开发生产的测量装置为通过导线应力、温度、倾角或图像分辨来实时测量弧垂的装置,并且己在线路关键点弧垂、线路覆冰监测及线路动态定额中得到应用。线路弧垂实时监测的应用提高了线路安全运行水平,特别是在线路动态定额的应用,可充分发挥线路隐性容量,使线路输送容量增加10%～30%。     

输电线路预算中跨越架设定额调整系数探讨

针对《电力建设工程预算定额（2013年版）》第四册输电线路工程使用中发现的跨越架设定额调整问题,通过分析和探讨,对定额调整方法提出改进建议,使其更符合工程实际。以单回、双回220 kV电力线跨越一般公路、低压和弱电线的定额调整计算为实例进行测算和对比,分析调整系数与调整结果之间的关系。对于多回电力线路的跨越架设定额,采用累加法计算＂同一子目出现两种及以上调整系数＂时,多回电力线跨越并未呈现出与单回电力线跨越相同的规律性。多回电力线路跨越架设定额调整系数的计算不适用累加法,更宜采用累乘法。     

输电线路在线增容系统在四川电网的应用

讲述了输电线路在线监测增容系统在四川电网的应用,通过测温球得到线路的实时数据,后台服务器分析计算出最大限额容量和对应的限额时间,指导调度部门动态调整输电线路热稳定负载,深度挖掘输电线路的输送潜能,从而达到减少输电设备的投资的目的.     

基于BOTDR测温技术的架空线路动态增容方法

架空导线的载流量一般是在输电线路周围环境为恒定的假设下计算得到的,是比较保守的定额。为了充分利用现有架空输电线路的输电能力,提出一种基于BOTDR测温技术的在线动态增容新方法。利用 OPGW上的 BOTDR测温技术对架空线路周围环境温度进行分布式测量,通过牛顿迭代推导出导线温度,将导线实时温度瓶颈点代入新的热平衡公式,从而计算出实时载流量。计算证明,该方法能够有效地提高线路载流量,对线路载流量设计优化有理论指导作用。     

基于智慧输电线路的动态增容辅助决策系统

智慧输电线路建设是将坚强智能电网和电力物联网深度融合的具体实践,具有本质安全、实时感知、全息互联、自主预警、智能处置等五大基本特征。依托智慧输电线路实现输电线路热稳定输送能力智能动态增容,无疑是未来提高线路输送能力最有应用性的科学方法之一。基于智慧输电线路的智能增容决策系统,纳入智慧输电线路建设总体方案,依托国内主流EMS平台,通过采集配套装置实时掌控输电网运行数据和气象条件,经由汇聚环节传输到监控主站及热稳定输送能力计算系统,在基础应用层实现以线路为单元的热稳定输送能力智能计算与分析。进一步,提出在专业应用层实现智能增容专家辅助分析决策,将最终辅助决策相关策略自动、智能、友善地推送给运行控制人员,实现对线路热稳定输送能力的智能、快速、有效控制,显著提升了动态增容技术的智能性和实用性。算例分析表明该方法的科学性、实用性、适用性,具备推广至其他省市电网的应用条件。     

架空线路热稳传输能力提升方法研究

高比例新能源接入背景下,电力系统经区域内输电线路汇总,再经特高压远距离输送至受端负荷中心消纳,将成为目前新能源规模化消纳的主要场景。新场景下,新能源出力的固有不确定性使得送端电力系统面临线路传输能力总体过剩、短时不足的复杂矛盾情况。受线路规程较苛刻的预设条件约束,传输能力存在短时动态提升空间。因此,如何实现输电线路热稳定输送能力的短时提升已成为新能源汇集区电力系统调度控制的迫切需求。本文结合我国送端电网实际气象条件和特点,首先基于送端电力系统普遍存在“大风-沙尘”情况,提出考虑沙尘影响的热稳定传输容量动态提升计算模型。进一步,考虑区域气象变化条件,提出筛选输电线路热稳定传输容量关键线路的方法。两者结合,可针对电力系统受限最严重的线路进行动态提升计算。采用新能源高比例的宁夏电网实际算例开展方法验证,结果显示,可实现对现有受限线路在新能源出力大发场景下的输电能力提升。     

电网热稳定输送能力辅助决策系统EI北大核心CSCD

智能电网对进一步提高电网热稳定输送能力提出了更高要求。基于移动互联、在线监测的热稳定输送能力扩容研究是目前线路动态增容的主要技术解决手段。相比以往线路动态增容技术往往将重点放在线路热稳定输送能力增容计算上,而缺乏对计算结果的后期处置应用和系统整合,基于国内主流能量管理系统(D5000,OPEN3000)平台和在线动态监测增容技术,综合考虑线路通道所在地理区域的气象预报信息,现场部署安装在线监测装置,采集现场导线状态及环境信息,将采集信息通过电力物联网网络传输技术发送到后台监控主站,由系统热稳定输送能力计算模块进行增容计算,得到输电线路高、中、低3档允许载流量、大潮流转移后线路温升时间等信息,结合专家辅助决策系统,实时动态给出线路正常允许输送能力和事故处置辅助决策,实现"外网安全接入,内网增容应用,辅助决策智能推送"。系统为电网提升热稳定输送能力提供有效智能技术支持手段,进而为扩大跨区新能源消纳能力提供有效支撑。     

110 kV青三甲乙动、静态增容分析

针对110 kV青三甲、乙线动、静态增容从理论和实际两个角度进行计算和分析,充分说明该线路有能力实现动、静态增容,为输电线路自身资源的科学利用提供了新的思路,也为输电线路动、静态增容在理论计算和实际分析方面提供了可参依据.     

输电线路增容在线监测在电力系统中的应用

针对目前运行电网大都采用单一环境温度决定输电线路热稳定电流,与实际运行温度没有挂钩,造成线路输电能力浪费的现实,提出了采用输电在线监测并辅以计算分析的技术方案,从而达到动态调整输电线路热稳定负载,最大限度地发挥输电线路输送能力的目的。为此,对输电线路在线监测系统的结构、功能进行了分析,提出了实施建议。     

架空导线动态载流量的分析及改进算法

架空导线的输送容量在很大程度上受限于导线的温度,即架空导线存在一定的热稳定容量。本文基于IEEE Std 738和CIGRE架空导线载流量的计算方法,研究了导线热平衡方程中散热、发热的影响因素,分析关键因素对散、发热的影响程度。针对传统法将散、发热代入架空导线的稳态热平衡方程直接计算的动态载流量波动剧烈这一问题,提出在其基础上对一段时间的几个时刻所载电流单值加权求解架空导线动态载流量的改进算法。改进算法可极大地减小载流量的波动,导线温度的仿真分析表明导线温度在一个很小的范围内变化,增强了动态增容技术的实际应用性。     

输电线载流能力在线简化评估方法

输电线输送能力直接影响电力系统安全与资产利用率,如何获取线路动态载流能力是一项十分困难的工作。由于线路沿途进行气象条件测量成本高且可靠性难以保障,使得计算输电线动态载流能力的方法难以广泛应用。提出仅通过线路温度在线测量,并利用气象预报信息,采用辨识修正气象因子,可获得输电线实时载流能力的估计值;仿真分析证明,此方法能有效地在线预测输电线最大载流能力,为充分利用输电能力提供依据。     

输电线路导线测温与动态增容关键技术研究

针对电网规划建设滞后和输电线路受输送容量热稳定限额的限制而导致的电网供电能力不足问题,对输电线路导线测温与动态增容关键技术及系统的设计实现进行了深入研究.通过对输电线路导线温度和环境温度、湿度、风速、风向、日照等参数的实时在线监测,并结合来自SCADA系统的实际运行电流,根据热容方程和摩尔根公式,对线路的运行状态和潜在...     

基于模型校核的输电线路载流量限额动态评估

急剧增长的用电需求和高比例可再生能源发电并网给现有输电系统带来了较大压力.动态增容技术是提升线路输送能力的经济有效的手段,但受数据采集精度、计算模型参数时变特征等影响,现有动态增容系统在实际应用中仍存在计算精度不足、可靠性偏低等问题.为降低数据采集质量和载流量模型精度对动态增容技术可靠性的影响,提出并构建了一种基于实时闭环校核的载流量及弧垂计算模型修正方法.结合数值天气预报,进一步提出了一种输电线路载流量限额动态评估方案,在动态校核载流量和弧垂计算模型的基础上,实现对实时和预测载流量限额的滚动修正.最后,通过实际工程案例验证了模型校核方法和载流量限额动态评估方案的正确性和可行性.     

基于导线温度模型的线路动态容量误差分析

简要介绍了用于输电线路容量计算的导线温度模型的原理,该模型引入热传递系数,避免了气候模型中因快速变化而引起的测量误差,适用于导线温度高和风速小的情况;给出了模型的误差来源,包括估算日照热增益和辐射散热、模型中热传递系数的近似取值以及导线温度和电流的测量;详细分析了热传递系数的近似取值带来的影响,结果表明此影响甚微,可忽略;简单讨论了减小容量计算误差的方法.     

基于弧垂实时测量的电力线路动态增容方法

线路弧垂是电力线路最大允许载流量的重要约束条件,现有的弧垂测量方法普遍存在计算模型复杂、精度不高、受环境随机变化影响较大和无法反应线路整体性能等缺点,难以满足线路动态增容的要求。为此,论文深入研究了电力线路的行波传输时差、长度和弧垂三者之间的关系,提出了基于行波传输时差的输电线路弧垂计算模型;并设计了一种新的线路动态增容方案,基于微型气象站和行波采集装置实时监测线路环境参数及弧垂等运行参数,电网调度中心计算分析确定线路最大允许载流量,以便实现输电线路动态增容。     

计及电热耦合的潮流数学模型与算法

电热协调（ETC）理论的提出对实时环境下输电元件载荷能力的有效利用具有重要意义,但由于电与热之间的紧密耦合,使电力系统的潮流计算变得复杂,文中针对该问题进行了深入研究。将输电线路热动态微分方程引入到现有的电力系统潮流模型之中,利用隐式梯形的差分方法将该微分方程代数化,使输电线路温度成为电力系统运行的一个新的状态量,从而提出了计及电热耦合的潮流计算数学模型,并在推导得到牛顿法求解该模型的修正方程基础上,进一步提出了适应电热耦合处理的简化计算方法,该模型和算法实现了电气量和其温度的统一处理,不仅反映潮流的电的信息,而且能够提供输电线路热惯性的动态过程,即温度变化信息,从而实现输电线路载荷能力由温度评判的目的。最后通过算例分析验证了该模型和算法的有效性,为进一步开展电力系统运行调度中的电热协调理论研究奠定了基础。     

输电线路实时动态增容的可行性研究

为解决华东电网500kV线路的输电能力瓶颈矛盾,开展了提高现行线路载流量的研究。介绍了根据实测导线温度、电流、环境温度、风速、日照强度等参数对计算模型进行修正后的动态输送限额的计算方法,对提高现有线路的输送容量的可行性进行了分析讨论。     

考虑气象影响的电力系统运行可靠性评估

气象因素会对线路运行温度产生影响,而线路运行温度与线路的阻抗以及故障停运率等参数密切相关,现有文献在进行系统运行可靠性评估时未充分考虑气象因素对线路多参数的影响。为此,首先以气象相依的输电线路热平衡方程为基础,研究了考虑气象因素的线路温度计算方法和气象条件相依的输电线路实时容量模型,在此基础上建立了导线温度相依的线路阻抗参数模型和线路实时停运模型。其次,提出了一种基于蒙特卡洛模拟的考虑气象因素的电力系统运行可靠性评估方法。最后,以IEEE 14和IEEE RTS96修改系统为例,分析了气象因素对容量、温度、阻抗、故障率等输电线路实时参数以及电力系统运行可靠性指标的影响,算例结果验证了所提出的考虑气象因素的线路运行可靠性模型和系统运行可靠性评估方法的正确性。     

基于阻塞分析的输电线路动态增容

为了确保输电线路动态增容后电网的安全稳定运行,基于超短期预测数据确定输电能力的受限原因,通过计及动态安全的阻塞管理分析识别阻塞关联输电线路。针对增容的线路和增容时段,根据气象预测数据计算未来一段时间内的允许载流量。对阻塞时间在一定范围内的待增容线路,考虑导线温升暂态过程,进行事故后导线允许载流量分析。并在此基础上确定满足安全稳定约束的增容容量。基于上述方案开发了一种基于阻塞分析的输电线路动态增容系统。