架空输电线路准动态热定值的研究

发布时间：2020-03-30 08:29

【摘要】：动态热定值(dynamic thermal rating,DTR)作为辅助智能电网规划和运行决策的一项重要技术,已经成为解决线路供电能力不足、输电瓶颈问题的重要增容方法。相比于静态热定值(static thermal rating,STR),DTR摒弃了采用保守天气计算线路载流量的方法,转而依据实时环境气象数据最大限度地提升输电线路的输送能力。由于实时天气条件的随机变化性和气象预报的误差,DTR的数值具有很大的波动性,DTR依赖于大量传感器的部署,导致DTR的实施成本较高、设备要求严格。本文基于线路载流量评估的可靠性和经济性,采用准动态热定值(quasi-dynamic thermal rating,QDR)作为线路的最大输送容量,QDR在其定义时间尺度内的定值结果为常数,对于挖掘线路输电潜力和缓解系统输电阻塞现象具有重要价值。首先,本文在CIGRE标准架空线路热定值模型的基础上,介绍相关气象参数和导体特性参数,对其中影响等级较高的参数进行灵敏度分析。结合龙格库塔法和导体动态热平衡方程,仿真分析导体温度的暂态变化过程及时间常数变化,进而分析热时间常数的变化特点,从而确定气象参数采样的时间分辨率。其次,在明确导体载流值与关键参数的相互关系的基础上,进而完成由气象数据驱动的QDR计算,定量分析了 90%-99%置信水平下的气象参数(风速、环境温度、风向)阈值,通过静态热平衡方程计算得到不同时间尺度下(年、季、月)的QDR,进一步给出了运行风险评估方法,结合算例评估实际运行年度下的导体运行风险及增容效果,验证了 QDR的实际应用效果及可靠性。最后,依照动态热平衡下导体温度随环境参数及电流的变化特点,分析电力系统中输电阻塞故障时各支路电流的变化情况,将QDR(年定值、季定值、月定值)与输电阻塞管理的报警系统相结合,建立了一种基于QDR的输电阻塞管理模型,设计包含导体温度判断模块的输电阻塞报警系统,通过算例验证了 QDR在输电阻塞管理中的可行性。
【图文】：

导体,吸收率,流值,下载

图２－２不同辐射率下载流值随导体直径变化逡逑随着导体直径的增大，导体载流能力明显增强，当光照吸收率和辐射率皆５时，，ＬＧＪ－１０／２型号与ＬＧＪ－８００／１００型号的钢芯铝绞线载流差值达到９０２．２Ａ外，导体光照吸收率和吸收率对载流值的影响较小，当导体直径为４．５０ｍｍ时，逡逑影响可以忽略不计；导体光照吸收率越大，导体载流值越小；辐射率对导体能力的影响则相反，辐射率越大，导体载流值越小。逡逑对影响导体载流能力的气象因素进行分析，导体的光照吸收率和辐射率取值０．５。由表２－２可知，风速是对导体载流能力影响最大的气象因素，图２－３为风速和导体载流值的变化关系。逡逑

载流,风速,导体,环境温度

８７４Ｗ／ｍ２邋和邋１７４７Ｗ／ｍ２，在日照强度分别为邋ＯＷ／ｍ２、８７４Ｗ／ｍ２、１７４７Ｗ／ｍ２邋的情况逡逑下，环境温度按0．ｌ°Ｃ递增，从－１３．５°Ｃ变化至４２°Ｃ，载流值随环境温度的变化情逡逑况如图２－４所示。可以看出，环境温度与载流值为线性变化关系，环境温度每升逡逑高１°Ｃ，导体载流值就减小约１５Ａ至２５Ａ，冬季平均环境温度较低，所以冬季的逡逑线路载流能力显然优于夏季；夜间的日照强度为0Ｗ／ｍ２，在环境温度为分别为０°Ｃ逡逑和２０°Ｃ时，导体载流值比起白天的最大日照强度值分别提高了邋３．３％和４．７％，导逡逑体在夜间的载流值明显高于白天。逡逑１２逡逑
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM732

【参考文献】