架空线路热稳传输能力提升方法研究.pdf
《架空线路热稳传输能力提升方法研究.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《架空线路热稳传输能力提升方法研究.pdf(7页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、宁夏电力 年第 期 基金项目:国网宁夏电力有限公司科技项目()架空线路热稳传输能力提升方法研究李宏强魏亚威马晶周雷鲁广明顾雨嘉(.国网宁夏电力有限公司电力科学研究院宁夏 银川.中国电力科学研究院有限公司北京)摘 要: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
2、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关键词:规模化新能源输电线路热稳定传输能力区域气象信息动态提升中图分类号:文献标志码:文章编号:()有效访问地址:/././.(.):.().李宏强等:架空线路热稳传输能力提升方法研究 .:./.引 言随着中国国家碳排放政策的进一步明确以
3、风电、光伏为主体的新能源将得到进一步发展新能源出力受光照、风力等自然影响因素较大具有较高的波动性此外光伏和风电的出力峰值也和日常电网的负荷曲线峰值不匹配影响了新能源的本地消纳水平 中国目前采用了特高压交直流电网跨区域长距离异地输送的方式作为新能源全额消纳的解决方案 该方案在设计时对输电线路最大输送能力的规定留有较大裕量如风速、温度和光照等影响线路传输能力关键参数均是采用实验室的理论组合(弱风、高温和强光照)根据西北地区线路实际运行环境气象数据分析弱风、低温和强光组合为主导气象的情况出现较少因此如果综合考虑西北地区实际气象条件情况输电线路有一定的增容潜力 目前线路增容能力分析方法较常采用新增微气
4、象装置监测单条线路的数据能提供的方案仅针对单一线路覆盖面有限无法解决大规模新能源大范围转移消纳的挑战现有输电线路传输能力动态挖掘提升方法主要依据通用计算模型开展研究 通常通用计算模型所需的数据普遍要求较高精度因此根据采集数据方式的不同传输能力动态挖掘方法可大致区分为直接在导线加装接触式量测装置和不主要依靠本地接触式量测数据两大类方法 接触式量测数据精度高针对选定架空输电线路通过增设传感设备实现对环境信息的有效收集并计算线路增容空间是此类方法的主要特点 对于明确需要提升传输能力的线路建设和应用实施见效快但同样也存在后期维护复杂重复建设内容多投资花费高的问题非接触式监测随着高空气象遥感技术的逐步成
5、熟已逐步成为热门的技术方案 该方法通过对架空线路杆塔等位置架设监测周围气象环境设备完成计算能实现气象数据采集装置架设与输电线路正常运行隔离 该方法实施不影响输电线路运行状态但线路微气象随环境变化(风速、风向、环境温度等)较快并且对于低风速结果误差相对较大 此外受输电线路走向、地形和区域气象条件的变化线路在不同位置运行环境会有变化存在固有误差以上方法都基于电力系统架空线路的热稳定传输能力通用计算模型开展 标准以及我国提出的架空输电线路运行规程均提出了电力系统架空线路的热稳定传输能力计算模型 在通用模型基础上研究人员进一步结合本地区预设环境参数来形成输电线路载流量工程计算模型 随着对架空线路动态增
6、容领域研究的深入通用模型计算精细度不足的问题引起了学术界关注并提出了多种针对性模型改进方法 通过考虑我国送端电力系统普遍存在“大风 沙尘”情况针对新能源汇集区送端电网实际气象条件和特点提出考虑沙尘影响的改进型热稳定传输容量计算模型 考虑区域气象变化条件提出一种输电线路热稳定传输容量关键线路筛选方法 通过宁夏电网实际线路热稳受限场景验证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 考虑电晕效应的线路热稳计算模型.架空线路热稳定传输容量计算模型分析目前架空线路载流量的计算标准主要有 标 准、标 准以 及 公宁夏电力 年第 期式其中大多数国家普遍采用的是 标准我国架空输电线路运行规程中采
7、用的是 公式 以上四种标准均考虑了对流散热、辐射散热、日照吸热和电流焦耳热的影响只是各标准对每种因素的计算方法有所差异 标准在考虑以上几种因素的同时还考虑了磁滞损耗加热、电晕加热和蒸发散热的影响相比之下 标准对于线路载流量的计算考虑的因素更为全面、细致 目前所给出的 标准中并未给出关于磁滞损耗加热、电晕加热和蒸发散热的工作温度的计算方法 由于 标准对参数的计算进行了简化更适合于实际的工程应用 本文以 标准中关于架空线路载流量的计算模型进行分析研究并在此基础上建立适用于我国新能源规模化接入的送端电网区域载流量计算模型架空线路的热状态取决于当时的环境气象参数如风速、风向、环境温度或日照强度以及流过
8、导线的电流 假设上述所有参数随时间保持相对恒定状态则导线可以被认为处于电流和温度都恒定的“稳态”即:导线产生的焦耳热和太阳辐射提供的热量等于对流和辐射向环境中散发的热量假设输电线路为实心的圆柱体结构如图 所示忽略子导线之间的空气间隙其稳态热平衡方程为 ()()载流量计算模型为 ()()式中:为对流散热/为辐射散热/为日照吸热/为导线载流量()为导线温度为 时的交流电阻/图 架空线路热平衡.架空输电线路电晕效应分析电晕放电是发生在高压输电线路上的一种现象 当输电线路运行时导线附近会产生强度较大的电场空气中游离的电子会在电场的作用下发生碰撞或电离等一系列的反应导线就会产生电晕放电 随着输电线路电压
9、等级的不断提高电晕放电现象会更加突出 此外输电线路的电晕放电强度还与导线表面状况、天气情况和空气湿度等因素有关 针对我国实际情况分析新能源规模化接入的电力系统通常位于西北无人、少人等区域新能源大发时通常也是大风或强光等易诱发风沙的时段输电线路的运行温度影响输电线路的技术和经济性能但是影响导线运行温度升高的因素除了流过导线的电流以及吸收的太阳热能外架空裸导线周围电晕引起的功率损耗也会引起导线的运行温度升高 通常新能源所处的送端电网地区多为干旱、大风、沙尘暴等灾害性天气发生频率较高地区而沙尘天气会导致电晕放电强度增大因此为了提高在实际条件下计算导线运行温度的准确性必须考虑电晕加热效应的影响以钢芯铝
10、绞线为例利用有限元仿真软件对沙尘环境下输电线路进行简单的建模 本研究主要是针对各因素下的电晕放电热效应对导线内部温度的分析因此该分析可以利用导线的平均温度得出导线温度随各影响因素的变化关系 为了简化计算建立忽略钢芯铝绞线内部的空气间隙、材料具有各向同性的均质化导线模型 为了研究空气中悬浮的沙尘浓度和沙尘粒径对电晕放电的影响因此在建模时在空气域中绘制了与沙粒同等大小的圆并将其设置为沙粒的同等属性根据空气中悬浮的沙尘浓度来确定在空气域中的沙粒数量 利用有限元多物理场分析软件建立的沙尘环境下均质化导线模型如图 所示电晕放电过程中参与等离子体化学反应的粒子较多且反应方程式较为复杂因此针对送端电网主要分
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 架空 线路 传输 能力 提升 方法 研究
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。