架空输电线路导线覆冰在线监测系统

持续雨雪冰冻天气时绝缘子严重覆冰并产生重力过荷载,导致电网发生倒塔断线、冰闪跳闸、导线舞动、设备损坏、电网解列、大面积停电等冰灾事故,针对这一问题分析了防止复杂大电网发生覆冰灾害事故的原因,介绍了研究现状和存在的问题,指出了架空输电线路导线覆冰在线监测的重要性。重点介绍了称重法原理的导线覆冰在线综合监测装置功能、数学模型、应用现状,提出基于称重法原理实现的"等值覆冰在线监测系统"可满足电力系统基建、生产、运行的需求。     

架空输电导线覆冰机理及相关预测模型现状与发展

中国是世界上电网覆冰灾害最严重的国家之一，明晰架空输电线路的覆冰机理并对覆冰情况进行准确预测对我国电网的冰灾防治有着重要的意义。基于现有的研究成果，本文详细阐述了架空输电线路覆冰机理和相关预测模型，并对这些机理和模型进行了分析与对比，总结现有研究的不足，同时指出了覆冰机理和预测模型今后的研究方向和发展趋势。     

输电线路覆冰在线监测系统国内外研究综述

输电线路覆冰会影响电网的安全稳定运行,国内外对于输电线路覆冰在线监测进行了很多研究,笔者旨在分析当前覆冰在线监测系统的研究成果。首先,讲述了国内外关于输电线路覆冰过程预测的模型,包括基于热力学机理、流体力学机理和实测数据模拟等建立起的数学模型,并分析对比了其优缺点;其次,介绍了目前覆冰导线在线监测技术,包括视频监测技术、力学载荷计算监测覆冰厚度、倾角变化监测弧垂等技术;最后,指出了现有覆冰监测技术的一些不足之处,并提出了一些改进意见。     

输电线路覆冰灾害的分析与预防措施

文章通过对贵州电网220kV、500kV输电线路覆冰灾害的分析,描述了覆冰灾害的特点,分析了输电线路覆冰产生的机理,从输电线路运行、设计的角度就输电线路覆冰防护提出了除冰、防冰的措施及建议。     

防治电网覆冰研究报告之三：防治电网覆冰灾害的政策建议

当今世界，电网覆冰灾害日益加剧，覆冰影响范围日益扩大，造成的危害日益严重，导致电网覆冰的原因又是多种多样，所有这些都是不可抗拒的，但在预防和治理电网覆冰方面我们应该是有所作为的。电网企业及社会各方面应该在正确认识电网覆冰灾害特点和深入分析其形成机理与原因的基础上，采取更加积极认真的态度来预防和治理冻雨、湿雪和寒雾导致的电网覆冰等灾害，把灾害造成的损失降低到最低限度。这是我们落实科学发展观，构建社会主义和谐社会，增强国家综合实力，建设和保持“坚强电网”的必由之路。这里笔者提出6条政策建议：     

再次面临电网冰雪灾害的反思与思考

随机性电网覆冰事件有7~12年的重现期,没有发生电网冰雪灾害并不能说明采用的方法和策略完全正确,只有在严重覆冰积雪的极端条件下才能检验研究的全面性和完善性。冰冻积雪自然灾害是具有不可抗拒性的,10年以后的今年再次遭遇较为严重的冰冻积雪气候,使人们认识到再好的单一方法也有局限性,并不能解决面临的各种问题。我国在电网覆冰积雪防御方面取得了突破性成果,但对于冰冻积雪的气候条件形成的灾害、覆冰积雪形成的致灾机理和灾害防御方法与技术的这种世界性难题,国内外并未很好解决,仍然需要继续深入研究和探索。根据作者几十年的研究总结,肯定了我国在电网防冰减灾领域取得的突破性成果和国际领先地位,同时也发现了现有成果在工程应用中的局限性。以科学的态度阐述了电网覆冰是一个随机性的复杂事件,面对这样一个国际性难题,国内外在过去80年的时间里一直在不停研究和探索,不断取得了重要进展,但仍有很多未解决的理论和技术难题。因此,防冰减灾研究上不能局限于已经取得的成果,应在现有研究成果的基础上,根据高可靠性智能电网发展的要求,持续坚持深入研究,以适应人们对美好生活日益追求的发展需要。     

基于短期覆冰预测的电网覆冰灾害风险评估方法

冰雪灾害会严重影响电力系统的安全稳定运行。为准确评估覆冰情况下电网所面临的风险,提出了基于短期覆冰预测的电网覆冰灾害风险评估方法。该方法根据覆冰预测系统预测得到未来数天内的输电线路覆冰厚度,根据时变结构可靠性理论建立了输电线路时变失效率模型,建立了考虑融冰装置的输电线路修复时间模型与融冰装置使用间隔时间的模型;针对传统序贯蒙特卡洛法难以反映覆冰线路时变失效率的问题,提出一种可考虑时变失效率的序贯蒙特卡洛模拟法,并将其用于覆冰灾害下的风险评估。以IEEE RTS-79系统为研究对象,验证了所提模型与方法的有效性;分析了覆冰预测间隔时间和融冰装置数量对电网风险的影响,并给出了相关建议。     

覆冰在线监测预警系统研究现状分析

自2008年冰灾以后,覆冰在线监测技术受到普遍重视,国家电网管辖的华中、湖南、浙江、福建等地电网,南方电网管辖的广东、广西、云南、贵州省网和超高压电网先后研制出覆冰监测系统并投入使用。首先总结了目前输电线路覆冰在线监测系统和监测模型的研究现状,并分别展开分析论述,同时阐述了南方电网覆冰监测系统运行流程,并对在线监测系统运行期间所获得的大量运行数据进行大数据处理的发展趋势提出了看法和意见。最后,对覆冰在线监测预警系统做出了总结和展望。     

多措并举,积极防治电网覆冰灾害

由于近几年电网覆冰灾害不断加剧,覆冰影响范围日益扩大,造成的危害越来越严重,而导致电网覆冰的原因又是多种多样,电网企业及社会各方面,应该在正确认识电网覆冰灾害特点和深入分析其形成原因的基础上,积极采取措施,预防和治理电网覆冰灾害,把灾害造成的损失降低到最低限度。     

基于时变结构可靠性理论的覆冰电网风险调度EI北大核心CSCD

冰雪灾害会严重影响电力系统的安全稳定运行。对降低覆冰期间电网的运行风险,研究覆冰线路的失效率建模与覆冰电网的调度方法有着重要的意义。在详细阐明应用静态结构可靠性理论进行覆冰线路时变失效率建模局限性的基础上,建立了基于时变结构可靠性理论的覆冰线路时变失效率模型,并研究了基于N-k场景筛选的覆冰电网风险调度方法。以IEEE RTS-79系统为例进行仿真研究,验证了所提模型与方法的有效性,分析了风险系数对调度结果的影响。仿真结果表明:静态结构可靠性与时变可靠性理论计算的覆冰线路可靠度存在较大差别;传统N-1预想故障调度方法风险较大;所提覆冰电网风险调度方法可以通过变更风险系数的取值,有效实现经济与风险的协调。     

电网大面积冰灾分析及对策探讨

为提高电网抵御自然灾害的能力,分析了2008年1月中旬至2月上旬我国南方地区电网发生大面积冰灾的特点及原因。认为持续的雨雪冰冻天气带来的绝缘子严重覆冰、覆冰产生的过荷载、不均匀覆冰等,导致了电网发生倒塔断线、冰闪跳闸、导线舞动、设备损坏、电网解列、大面积停电等冰灾事故。结合电网遭受破坏后出现的问题,提出了应从冰区划分、路径选择、线路设计及改造、冰闪防治、应急运行方式、融冰技术等方面采取对策和措施,以防止和减少严重覆冰对电网造成的破坏和影响。并针对此次电网大面积冰灾的特点提出了今后的研究重点,包括冰情监测及预警、杆塔破坏特性、线路设计参数及标准、绝缘子冰闪特性、防冰材料、除冰手段、融冰装置等。建议从多个环节开展全方位研究。     

冰区分布图绘制技术研究

分析总结了电力系统覆冰雪灾害事故形成机理,调研了大量电力系统历史运行数据、气象数据和地形数据,以此为依据提出了冰区分布图的绘制依据,并绘制了京津唐冰区分布图。根据覆冰雪事故形成机理的不同,创新性地将冰区分布图区分为倒塔断线冰区图、覆冰雪闪络冰区图、线路舞动冰区图,所绘制的冰区图冰区划分合理,适应了规划、设计、运行等不同单位、部门对电网的建设和运行维护工作的不同需求。     

贵州电网2011年冰灾受损情况统计分析及应对措施

2011年初贵州电网冰灾天气情况以及电网受损情况进行了统计和分析。由于贵州独特的地理气象条件。凝冻天气已成为常态。根据贵州电网覆冰情况、冰灾受损情况以及原因分析,提出今后贵州电网新建及加固线路应提高相应的设计标准,继续加大覆冰在线监测系统和直流融冰装置的推广应用,积极开展科学试验研究工作,探索新的防冰、除冰、融泳方法。     

南方地区电网覆冰事故分析及应对措施研究

根据2008年初中国南方地区电网遭受冰害事故统计和调研情况,从覆冰机理、电网设施本身出发,分析了造成这次大面积冰害事故的原因。将国内外有关输电线高度订正系数的算法进行了比较分析,并对高度、线径系数进行了细化以便实现较好的经济技术效应。结合本次电网冰害事故所反映出的问题,提出了输电线路覆冰事故防治措施。     

超特高压输变电设备的覆冰试验技术

鉴于超特高压输电线路面临覆冰问题越来越突出,必须建立有效的覆冰试验技术和手段以开展超特高压覆冰机理、外绝缘特性和防冰除冰新技术研究。为此,在介绍了国内外覆冰实验室及覆冰试验技术现状并解决了超特高压覆冰试验所面临的带电覆冰、高海拔低气压环境、大容量试验电源等问题后建成了特高压交流试验基地环境气候实验室。多项课题试验证明环境气候实验室具备超特高压输变电设备覆冰试验能力,为开展覆冰外绝缘特性、在线监测和预警技术,融冰、除冰技术,防冰冻新材料应用等防冰减灾课题研究创造了良好的试验平台。     

我国南方地区电网大范围覆冰灾害的特点分析与防治措施

根据2008年初我国电网发生冰灾的事故统计及现场调研情况,文章从气象、地理及电网设施故障等方面总结了造成此次电网覆冰灾害的特点,并进行了原因分析。分析认为绝缘子严重覆冰后爬距大幅减小以及冰中存在的污秽导致了线路频繁冰闪,线路实际覆冰厚度显著超过设计值,荷载过大引发了倒塔和断线,不均匀覆冰导致了导线舞动以及变电设备损坏。结合电网遭受破坏所反映出的问题,提出应从冰区划分、路径选择、线路设计及改造、冰闪防治、应急运行方式、防冰融冰技术等方面采取防治措施或开展相应研究,以提高电网在极端气候条件下的安全运行水平。     

输电线路覆冰监测系统应用现状及效果

分析了输电线路覆冰监测系统功能、实现手段,介绍了目前国内输电线路覆冰监测系统应用现状和在维护电网安全运行、应对大面积自然灾害方面发挥的作用和取得的效果。指出通过输电线路覆冰监测系统的实施,可达到记录现场覆冰过程;预警;为除冰融冰提供指导、辅助决策;降低人员工作强度;绘制电网覆冰分布图、为设计提供依据等功能。提出了今后建立和完善输电线路覆冰监测系统的工作重点。     

Investigation and Analysis of Ice and Snow Disaster Suffered by Hunan Power Grid in 2008

In January 2008,a sudden disaster caused by icing and snowing happened in large areas of Central China and South China.The equipments of Hunan power grid were seriously damaged during the icing and snowing disaster.An expert group from China Electric Power Research Institute (CEPRI) was organized and went to Hunan province for field investigation.As a summary of this investigation,this paper introduces power equipment damages,such as flashover caused by icing,collapse of towers,conductor breakage and damage of substation equipments.The countermeasures adopted for this icing and snowing disaster are also summarized.The analysis shows that the rare meteorological condition is the main reason for large-area damage of Hunan power grid.In the icing disaster of Hunan power grid,the ice thickness greatly exceeds the permissible limit of design,thus it is necessary to improve the design parameters reasonably to against icing of transmission lines,and the design of external insulation and the anti-icing technology for substations are also need to be enhanced.     

输电线路导线覆冰AMPSO-BP神经网络预测模型

输电线路覆冰严重危害电网安全运行,因此,有必要开展线路覆冰预测研究。随着人工智能技术的不断发展,其在电网覆冰监测中的优势逐渐凸显。现有的基于覆冰增长物理模型和统计回归模型覆冰预测方法,一定程度上实现了通过微气象等因素预测覆冰增长的效果,但大都针对短期覆冰周期,对数据采集频率有很高的要求,实际工程中实现较为困难。因此文章统计分析了重庆市送变电公司2015—2019年线路观冰数据,得到了西南地区高湿环境下输电线路覆冰特性及规律,并依据覆冰增长物理过程选取了工程可测量气象参数作为覆冰影响因素,提出了一种基于自适应变异粒子群算法(adaptive mutation particle swarm optimization algorithm,AMPSO)优化BP神经网络的人工智能覆冰厚度预测模型,优化了BP神经网络的权值阈值选取,优化后的模型在预测精度上要强于单一BP神经网络与已有研究中提出的小波神经网络,具有良好的工程适用性。     

粤北输电线路覆冰概况及原因分析

针对粤北韶关、清远地区处于南海副热带暖湿气流与北方强冷空气交汇形成的“南岭静止锋”覆盖区域凝结层过冷却水极不稳定、一旦遇到硬物（如绝缘子等）极易形成雾凇、雨凇或者混合淞的问题,对2008年以来粤北电网输电线路的气候特点、覆冰情况、覆冰形成机理及冰闪原因进行了详细的介绍和分析,目的在于提高粤北地区输变电线路的抗冰闪能力,保障电力系统的安全稳定运行。