关键词： 高压   高压输电线路   覆冰   处理措施  

摘要： 高压输电线路覆冰是一种与地域相关的自然现象,由于气候的原因,在同一地区的不同的地图,微观层面的气候是不完全相同,而使得覆冰因素各不相同。本文主要探讨高压输电线路覆冰及处理措施。

关键词： 输电线路   在线监测   覆冰   三维曲面图法  

摘要： 近年来,输电线路覆冰引发的大面积闪络、金具损坏、线路舞动、倒杆（塔）、断线甚至大范围停电等事故,对电网的安全运行造成了严重的威胁。我国是输电线路覆冰情况严重的国家之一,有效的进行冰灾防治是保证我国电网稳定运行发展的首要问题。现阶段的覆冰监测系统主要依靠于检测覆冰时的气象参数,以及动力特性的改变来进行预警,但是这些方法都需要通过附加的设备来进行数据采集。因此,研究一种安全有效、经济实用的输电线路覆冰监测方法对保证电网安全可靠运行具有重要的意义。 本文提出了一种监测输电线路覆冰的三维曲面图法。该方法的信号源是系统正常投切负荷、重合闸等操作或者其它部分故障时线路两端的瞬时电压和电流,根据瞬时电压和电流的谐波序列,动态生成线路覆冰的监测判据。根据判据的综合最大值,给出线路覆冰的具体位置。该方法的判据,相当于一个数学扫描仪,从线路的一端扫到另一端。根据综合判据的最大数值做出综合判断,因而有较高的诊断精度和可靠性。针对线路不同的覆冰情况进行了大量的仿真计算,结果初步证实了该方法的有效性和可靠性。本文提出的方法,不需要附加传感器等设备,不改动系统的一、二次接线,简单实用,有很强的可操作性。

关键词： 高压直流   覆冰   输电线路  

摘要： 覆冰的形成以及发展都属于物理变化,冰灾的发生有迎风面覆冰和冰壳覆冰还有冰灾这三个阶段,并且分析了每个阶段的特点,还有又提出了冰冻之前运用调电镀来抗冰及用直流电源融冰的构想.针对冰灾的情况制定了防冰综合防御体系,同时还介绍了体系内的预警信息系统的功能.

ISBN: (纸本)9787512328198

关键词： 半波长交流输电   故障分析   PSCAD/EMTDC仿真   贝瑞隆模型   电流差动保护  

摘要： 随着全球经济快速发展,能源需求增加。大功率、远距离输电将成为未来电网发展的主要趋势。尤其在幅员辽阔,且能源基地与电力负荷中心逆向分布的中国,高效能的远距离输电方式更加受到重视。半波长交流输电方式输电特性良好且经济性极佳,它将可能带来输电网络的新变革,成为适合于未来输电要求的输电方式之一。 半波长交流输电技术作为一项新技术还有许多难题有待研究。本文首先介绍了半波长交流输电技术的技术优势及发展历史,根据当前形势,预言了其广阔的应用前景。并通过研究现有的特高压输电技术,为半波长交流输电线路的继电保护研究提供了参考。接下来,本文结合对称分量法和均匀传输线理论对半波长交流输电线路的故障特性进行了分析并总结得出了故障后电压、电流的数学表达式。另外,文中通过PSCAD/EMTDC软件对半波长交流输电线路进行了建模仿真,模拟了线路不同地点发生各种短路故障后的情况,绘制了故障情况下电压、电流随故障点的变化曲线。通过对比分析,仿真结果证明了之前理论推导的正确性。根据理论推导与仿真的结果可以得出,半波长交流输电线路分布参数特性明显,故障特性与短线路有较大区别,传统保护方案不再适用。在充分掌握半波长交流输电线路故障特性的基础上,本文对传统距离保护判据进行了改进,为消除电容电流对继电保护的影响,文中提出了基于贝瑞隆模型的电流差动保护原理。通过仿真验证,该原理能够正确反映线路区内区外故障,适合于半波长交流输电线路。

关键词： 架空输电线覆冰   在线监测   光纤传感器   新覆冰质量算法  

摘要： 导线覆冰是导致冬天发生倒塔断线等事故的主要原因，很大程度上制约了电网的发展，给国家带来了巨大的经济损失。为了改善这一局面，很多学者开始了对导线覆冰监测技术的研究，使其成为了近些年来电力领域的研究热点。但现有的覆冰监测方式大部分采用基于电信号的传感器测量，在导线周围强电磁干扰的环境下效果不佳，且需要频繁更换电池导致工作效率不高。光纤传感器凭借其无需现场供能和优秀的抗干扰能力很好的解决了以上存在的问题并以其精度高、体积小等优势迅速的在测量领域得到广泛的运用。 本文利用光纤传感器的独特优势搭建了一套覆冰在线监测系统，并通过分析以往的覆冰质量计算方法找出了其中的不足，在指导老师的帮助下提出了一种新的覆冰质量算法。主要工作概括如下： 1．通过分析以往覆冰算法发现了其使用应变时没有考虑到导线本身的原始应变，导致计算结果不准确。在指导老师的帮助下提出了一种新覆冰质量的迭代算法，通过测量导线的应变变化量来计算导线的覆冰质量。 2．完成了一套基于VC++6.0平台下的导线覆冰在线监测软件，编写了各种显示界面与菜单、数据储存，动态仿真，历史记录分析等功能并完成了与光纤监测系统的通信。 3．完成了整套系统的测试，在四川电科院高压基地的500kV输电线路上进行了安装实测，通过模拟覆冰的试验与ANSYS软件的仿真对比验证了系统的准确性和稳定性。

关键词： 输电线路覆冰   微气象条件   导线覆冰试验   微地形条件   逐步回归   模糊识别   支持向量机  

摘要： 架空输电线路的覆冰轻则引起线路过荷载以及导线舞动等危害，重则致使断线、倒塔，以致电网瘫痪。由此可见，架空输电线路覆冰严重地影响了输电网的可靠性，给电力系统的安全稳定运行带来了巨大的威胁。由于输电线路覆冰主要受微气象、微地形和大气候的影响，本文从这三个方面分别讨论了微气象和微地形条件下的输电线路覆冰规律，建立了大气候背景下的输电线路覆冰预测模型。 微气象条件主要包括温度、湿度、降雨等，这些气象因素对输电线路覆冰有着至关重要的作用。通过在人工气候室内模拟不同的微气象条件，得到了不同类型的导线在各种微气象条件下的覆冰增长规律，并对导线带电与不带的情况进行了对比，建立了不同类型导线的覆冰规律模型。 由于湖南地区具有复杂的山区和丘陵地形，这些地形对输电线路的微气象环境有着重大的影响，通过选取具有典型微地形特征的地区进行监测，归纳了不同微地形影响下的输电线路覆冰规律，并对相应的机理做出了说明。 随着气候变化异常与极端天气频发，湖南所处的地理环境使得其在冬季相对于其他地方更容易爆发低温冻雨这种灾害性天气，而这种冰冻雨凇天气会造成湖南电网输电线路的大规模覆冰现象。以湖南历史覆冰数据与冬季前期的各种气象数据为基础，通过相关性分析、逐步回归、糊糊识别方法、人工神经网络和粒子群优化算法，建立了湖南电网冬季平均覆冰天数的多元线性预测模型与湖南电网输电线路冬季大规模覆冰程度的支持向量机预测模型。 微气象和微地形条件下输电线路覆冰规律的研究，对探究湖南电网不同地区输电线路产生覆冰的原因具有指导意义。大气候背景下采用糊糊识别方法和支持向量机的覆冰预测模型，相对于传统的逐步回归模型能够更好地把握预测对象与预测因子之间的复杂关系，对湖南电网输电线路冬季大规模覆冰现象的预测效果更佳，精度更好。

关键词： 中外差异   微机型输电线路   继电保护   对比  

摘要： 随着电力系统的发展继电器开始广泛应用于电力系统的保护，这即是继电保护技术发展的开端，在其发展的几十年里，继电保护完成了从电磁式保护装置到晶体管式继电保护装置、到集成电路继电保护装置、再到微机型输电线路继电保护装至。在电子技术、计算机技术、通信技术高速发展的今天，继电保护技术逐渐向计算机化、网络化、一体化、智能化的方向发展。

关键词： 输电线路   覆冰   防冰   临界电流   实验研究  

摘要： 由于受地形和气候等因素的影响，我国是输电线路覆冰严重的国家之一，世界上美、加、法、俄、日、韩等也都是频遭冰灾袭击的国家。另外，随着电网建设的不断推进及全球极端气象的不断出现，输电线路覆冰问题将会更加凸显，其给电网造成的运行安全问题与经济损失将会更加巨大。因此，研究覆冰机理，解决覆冰问题，具有重要的工程应用前景、具有重大的经济效益与社会效益。 本文首先概述了关于导线覆冰国内外的研究现状及动态，总结了现有研究不足，并提出了本文的主要研究工作。 其次介绍了导线覆冰的成因与条件、影响因素、物理性质、理论预测模型、电流防冰除冰的方法及覆冰导线舞动与防治。 再次分析了影响导线覆冰的各种因素，确定其中主要因素，研究单位时间、单位长度导线的各项传热计算，建立液固耦合的传热模型，求解与气象参数、导线几何参数、导线电性参数相连的导线能量守恒方程式。观察了导线覆冰存在的气象条件与特点，分析导线在此条件下的传热与流动特性，在此基础上建立临界电流的数学模型（通电导线的能量守恒方程式）。 接下来，根据含有过冷却液滴空气横掠导线对流换热实验结果，计算获得Nu关联式，拓展了空气横掠圆柱体对流换热研究的领域，为对流换热补充了新的知识。 最后，利用人工环境室，产生本实验所需要的覆冰自然环境工况，根据临界电流理论计算结果在冰风洞中对试件通电加热，进行临界电流防覆冰实验，得到临界电流随风速、温度、液态水含量LWC等气象参数的变化规律，临界电流随空气温度降低而增大，随风速的增大而增大，随液态水含量LWC变化缓慢，然后修正理论结果，得出临界电流计算的关联式。 因此，本文有一定的工程应用意义：为使用临界电流防止导线覆冰提供理论支撑。

关键词： 线路巡检   悬链线   曲线拟合   图像处理   覆冰检测  

摘要： 输电线路的电压等级的不断提高，输电网络的分布也越来越广泛，越来越复杂，输电线路的安全运行也表现的尤为突出。架空输电线路的带电作业前需要对各电气安全距离测量，线路检修人员检修前需要核算进入等电位的电气安全距离，输电线路的导线曲线形状会影响线路检修人员带电作业过程中身体对导线的电气距离。线路巡检判断线路正常运行的重要指标是架空输电线路的导线弧垂，导线覆冰会影响导线的曲线形状。根据需求，本文研究了导线覆冰状态下的曲线模型。利用图像处理的方法，与架空输电线路的悬链线模型方程结合，在不同覆冰状况下生成不同的线路模型，特别是非均匀覆冰状况下的输电线路模型。模型对架空输电线路带电作业的安全距离测量和判断线路的受力状况有重要作用，用于指导生产，防患于未然。 本文首先对覆冰机理与图像处理基础理论进行了研究，不同类型的覆冰密度与其断面形状都不相同，图像滤波去噪时采用的算法不同得到的效果也不一样。研究了孤立档均匀荷载下的架空输电线路导线曲线形状，推导了架空输电线的悬链线方程与抛物线方程，研究了非均匀荷载状态下的架空线路物理学状态平衡方程。覆冰状态下，架空线路属于非均匀荷载模型，为了方便计算，实际处理中常常将导线上的覆冰简化为均匀的覆冰处理。 研究输电线在图像中的特点，通过实际图像与实验结果比较，得出中值滤波与Canny算子为适合图像平滑滤波处理和边缘检测的方法。图像边缘提取后将图像上的像素值转化为实际的覆冰厚度，并校正检测得到的覆冰厚度值。 研究架空输电线的悬链线方程与抛物线方程适用的范围，通过图像处理得到线路的覆冰厚度，利用悬链线方程对均匀状态下的等高悬挂点、不等高悬挂点模型进行仿真。研究曲线拟合技术对非均匀荷载下架空线路曲线模型的研究。实验结果表明，利用图像边缘检测得到的架空线路上的覆冰点厚度，将覆冰厚度折算成垂直方向的荷载，通过悬链线方程计算这些点的坐标值，利用二次多项式对这些点拟合出的新曲线能够得到完整的光滑的线路曲线。