架空输电导线载流量精细化计算及其热平衡风险研究

发布时间：2020-05-31 05:31

【摘要】：随着我国经济的快速增长,用电负荷不断增大,电网建设与经济发展的矛盾日益突出。建设新的线路是提升输电线路的输送容量最直接有效的方法,但这会面临投资大、用地难等一系列的问题;因此,如何提高现有输电线路的输送容量以及对其运行所面临的热风险进行分析是目前亟需解决的重要问题。我国在载流量的计算往往采用的是固定气象边界条件,其参数取值较为保守,不能充分发挥输电线路的输电能力,对资源造成浪费。而在某些地区出现更为严酷的气象条件时,则该载流量计算结果会超过线路的最大限制,不能确保线路的安全性。因此,有必要考虑架空输电导线周围的具体气象条件而对其载流量做出精细化计算,可以在保障输电导线安全运行的前提下提高线路载流量从而达到增容的目的,同时也可以降低输电成本,提高线路的经济运行和安全调度能力,具有现实的参考意义。因此,论文的具体研究内容包括:(1)利用COMSOL Multiphysics软件对输电导线的截面进行精细化建模,利用有限元的分析方法,对输电导线的径向温度分布进行仿真研究,综合考虑电流负荷、导线结构以及导线内部各线束等因素对于输电导线径向温度分布的影响,并对径向温度差对于输电导线的电阻的影响进行了研究。(2)对GB 50545-2010标准以及IEEE Std 738-2012标准中关于架空输电线路载流量计算方法进行详细地对比分析;在此基础上提出架空输电导线暂态载流量的计算方法;利用该方法,对导线的温度在暂态变化的过程中进行追踪,并分析不同的剩余时间以及初始温度下导线暂态载流量的变化情况;以浙江省某500kV输电线路为例,利用该线路的实时气象条件对其稳态与暂态载流量做出计算,并将计算结果与采用固定气象条件下的载流量数值进行比较,以验证在考虑实时气象条件的情况下线路输送容量的提升效果;同时对不同气象因素对于输电线路载流量的影响程度做出分析。(3)通过考虑复杂的外部环境条件与导线中流通的电流负荷对导线热平衡产生的影响,研究输电导线在运行中的温度情况,提出输电导线热平衡风险的评估方法,为导线的安全运行提供参考与依据。
【图文】：

走势图,历年,全社会用电量,人均用电量

1 绪论1 绪论论文的背景及研究意义随着我国经济的快速增长，工业化水平不断提高，用电负荷不断增大，对的需求也在不断增大。据《2017-2018 年度全国电力供需形势分析预测报，，截至 2017 年底，全国全口径发电装机容量 17.8 亿千瓦，同比增长 7.全社会用电量 6.3 万亿千瓦时，人均用电量 4538 千瓦时，人均生活用电量时；全社会用电量同比增长 6.6%，增速同比提高 1.6 个百分点。

示意图,架空输电导线,示意图,载流量

重庆大学硕士学位论文电线路的示意图如图 1.2 所示，其载流量与导线的运行状态关[17-20]。我国在架空输电线路的运行中，依照 GB50545-250kV 架空输电线路设计规范》[21]，载流量核算中采用的是参数取值较为保守，并且全国采用统一标准制定长期稳态地区以及不同时段由于气候的差异对载流量计算结果所带线路在不同时期的载流量做出精细化的计算。由于该气象的几率非常小，即使出现，其持续的时间段也不会太长，因时候都是一个保守值，不能充分发挥输电线路的输电能力某些地区出现更为严酷的气候条件时，则该计算结果会超过限，为输电线路的安全运行带来威胁。
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM75

【参考文献】