覆冰输电线路高频激励融冰技术及装置研究
发布时间：2021-02-01 11:14
冬季输电线路覆冰会危害电力设施,影响电力系统安全运行。在2008年我国南方地区遭受的冰灾给电力系统和国民经济造成了巨大损害和损失。至此,电力系统领域,尤其在国内掀起了输电线路防冰减灾技术热潮。高频高压激励融冰技术作为新型融冰技术发展方向之一,具有融冰效率高、融冰电流小、可实现在线融冰等优点,在未来防冰减灾技术中极具发展前景。但是其相关理论需进一步研究,且适用于该融冰法的装置正待研制。针对高频融冰亟待研究的问题,论文首先研究了高频下导线集肤效应和冰的介质损耗特性,以单导线模型建立了覆冰导线计算模型,在此模型下,运用均匀传输线理论探讨了未考虑融冰功率衰减和考虑融冰功率衰减下融冰激励源参数的确定方法;并以实际覆冰导线为研究对象,通过计算分析融冰激励源参数融冰可行性。基于确定的高频融冰激励源参数,采用AC-DC-AC电流型变流器以级联方式作为融冰激励源电路拓扑结构,采用载波相移技术作为变流器控制方法设计了高频融冰激励源装置;并在融冰回路设计了串联可调电容器,以调整融冰线路等效阻抗,补偿无功减小激励源容量。在上述研究基础上,按照融冰激励源设计方案,确定了融冰激励源各器件参数,在MATLAB中搭建...
【文章来源】：长沙理工大学湖南省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１冰灾受损杆塔和电力抢修现场??从上述覆冰灾害的事故种类和发生的时间可以看出，随着不同种类防冰融冰技术的??
导线断裂和杆塔倒塌事故。??禽處：??图１．１冰灾受损杆塔和电力抢修现场??从上述覆冰灾害的事故种类和发生的时间可以看出，随着不同种类防冰融冰技术的??发展，较大严重的事故类型发生次数明显减小，这一部分可能与气候的恶劣程度有关，??但是这与各类防冰融冰的发展是密不可分的。然而，现有的各类融冰法也有需要克服的??缺陷及亟待解决的问题，如：交流短路融冰需融冰电源提供大容量无功功率，且随着融??冰距离增大，无功功率需求剧增，一般适合于低电压等级和短距离线路融冰；直流融冰??需要造价高昂的直流融冰装置，经济性相比略差。目前，交流短路融冰和直流融冰是应??用较为广泛和成熟的融冰手段，但是两者均不能实现不停电融冰。在极端天气下，若出??现大范围覆冰
图１．４交流短路融冰电源供给方式??３）直流电流融冰法??由上所述，对于５００ｋＶ的覆冰线路很难研制出适用于交流短路融冰电源，而直流融??冰法可以很好解决这一问题。利用三相桥式整流，将交流电转化为可控直流电源，通过??可控电力电子器件，动态改变输出电压的大小，使融冰电流可调。相比于交流短路融冰??方式，采用直流融冰时，线路阻抗的感性分量很小，可以忽略不计，大大降低了融冰电??源所需容量［１４］。尤其是针对５００ｋＶ输电线路，直流电阻大约只有交流阻抗的０．１倍，相??差一个数量级，在需要同样的融冰电流下，直流电源的容量小得多，大大降低了融冰成??本。在适用性上，由于直流融冰电流可以调节，因此可以根据不同长度和环境的覆冰线??路调节融冰电压大小。??直流融冰装置根据其是否能够移动分为固定式直流融冰装置和移动式直流融冰装??置，直流融冰原理图如图１．５所不。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于工频谐振的输电线路融冰方法研究[J]. 荆群伟,周羽生,刘亮,罗屿. 电瓷避雷器. 2016(04)
[2]大功率智能高频电源的设计与研究[J]. 齐振宇,戴恒阳. 自动化与仪器仪表. 2015(08)
[3]输电线路激励融冰的阻波方法研究[J]. 刘让姣,周羽生,安正洲,彭湃,高云龙,熊杰. 南方电网技术. 2014(02)
[4]冰表面结构及其物理特性的新探索[J]. 孙兆茹,潘鼎,徐莉梅,王恩哥. 中国科学:物理学 力学 天文学. 2013(10)
[5]输电线路完善化融冰技术综述[J]. 莫理莉,甘凌霄,王善生,杨战. 电气自动化. 2013(03)
[6]d-q-0坐标系下链式STATCOM电流控制策略[J]. 王轩,林嘉扬,滕乐天,王柯,袁蒙,武守远,邓占锋. 中国电机工程学报. 2012(15)
[7]基于高频高压激励法的输电线路融冰方法研究[J]. 周羽生,陈佩瑶,高小刚,胡鑫,施方圆,杨义. 电瓷避雷器. 2011(06)
[8]基于双d-q坐标系的并网逆变器控制策略[J]. 吴云亚,阚加荣,谢少军. 电工技术学报. 2011(08)
[9]架空输电线路除冰技术分析[J]. 刘顺新,罗浩东,邓小磊. 高压电器. 2011(03)
[10]输电线路导线覆冰机理及雨凇覆冰模型[J]. 刘春城,刘佼. 高电压技术. 2011(01)
博士论文
[1]基于PDC分析的时频混合绝缘诊断方法研究[D]. 刘骥.哈尔滨理工大学 2014
[2]分裂导线电流转移循环融冰试验与方法研究[D]. 毕茂强.重庆大学 2013
[3]四象限级联型多电平高压大功率逆变器控制系统研究[D]. 刘子建.中南大学 2010
硕士论文
[1]基于SiC MOSFET的无线充电高频电源的设计与实现[D]. 殷志远.北京交通大学 2017
[2]输电线路高频激励融冰与工频谐振融冰研究及对比分析[D]. 荆群伟.长沙理工大学 2016
[3]基于高频电流对接触网融冰研究[D]. 钟鈜州.北京交通大学 2015
[4]移动式220kV输电线路直流融冰装置研制[D]. 陈刚.西南交通大学 2012
[5]输电线路高频激励融冰技术及装置研究[D]. 陈佩瑶.长沙理工大学 2012
[6]输电线路直流融冰技术研究[D]. 王超.华北电力大学（北京） 2011
[7]浙江电网输电线路冰灾原因分析及对策研究[D]. 卞荣.华北电力大学（北京） 2010
本文编号：3012683
【文章来源】：长沙理工大学湖南省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１冰灾受损杆塔和电力抢修现场??从上述覆冰灾害的事故种类和发生的时间可以看出，随着不同种类防冰融冰技术的??
导线断裂和杆塔倒塌事故。??禽處：??图１．１冰灾受损杆塔和电力抢修现场??从上述覆冰灾害的事故种类和发生的时间可以看出，随着不同种类防冰融冰技术的??发展，较大严重的事故类型发生次数明显减小，这一部分可能与气候的恶劣程度有关，??但是这与各类防冰融冰的发展是密不可分的。然而，现有的各类融冰法也有需要克服的??缺陷及亟待解决的问题，如：交流短路融冰需融冰电源提供大容量无功功率，且随着融??冰距离增大，无功功率需求剧增，一般适合于低电压等级和短距离线路融冰；直流融冰??需要造价高昂的直流融冰装置，经济性相比略差。目前，交流短路融冰和直流融冰是应??用较为广泛和成熟的融冰手段，但是两者均不能实现不停电融冰。在极端天气下，若出??现大范围覆冰
图１．４交流短路融冰电源供给方式??３）直流电流融冰法??由上所述，对于５００ｋＶ的覆冰线路很难研制出适用于交流短路融冰电源，而直流融??冰法可以很好解决这一问题。利用三相桥式整流，将交流电转化为可控直流电源，通过??可控电力电子器件，动态改变输出电压的大小，使融冰电流可调。相比于交流短路融冰??方式，采用直流融冰时，线路阻抗的感性分量很小，可以忽略不计，大大降低了融冰电??源所需容量［１４］。尤其是针对５００ｋＶ输电线路，直流电阻大约只有交流阻抗的０．１倍，相??差一个数量级，在需要同样的融冰电流下，直流电源的容量小得多，大大降低了融冰成??本。在适用性上，由于直流融冰电流可以调节，因此可以根据不同长度和环境的覆冰线??路调节融冰电压大小。??直流融冰装置根据其是否能够移动分为固定式直流融冰装置和移动式直流融冰装??置，直流融冰原理图如图１．５所不。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于工频谐振的输电线路融冰方法研究[J]. 荆群伟,周羽生,刘亮,罗屿. 电瓷避雷器. 2016(04)
[2]大功率智能高频电源的设计与研究[J]. 齐振宇,戴恒阳. 自动化与仪器仪表. 2015(08)
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[5]输电线路完善化融冰技术综述[J]. 莫理莉,甘凌霄,王善生,杨战. 电气自动化. 2013(03)
[6]d-q-0坐标系下链式STATCOM电流控制策略[J]. 王轩,林嘉扬,滕乐天,王柯,袁蒙,武守远,邓占锋. 中国电机工程学报. 2012(15)
[7]基于高频高压激励法的输电线路融冰方法研究[J]. 周羽生,陈佩瑶,高小刚,胡鑫,施方圆,杨义. 电瓷避雷器. 2011(06)
[8]基于双d-q坐标系的并网逆变器控制策略[J]. 吴云亚,阚加荣,谢少军. 电工技术学报. 2011(08)
[9]架空输电线路除冰技术分析[J]. 刘顺新,罗浩东,邓小磊. 高压电器. 2011(03)
[10]输电线路导线覆冰机理及雨凇覆冰模型[J]. 刘春城,刘佼. 高电压技术. 2011(01)
博士论文
[1]基于PDC分析的时频混合绝缘诊断方法研究[D]. 刘骥.哈尔滨理工大学 2014
[2]分裂导线电流转移循环融冰试验与方法研究[D]. 毕茂强.重庆大学 2013
[3]四象限级联型多电平高压大功率逆变器控制系统研究[D]. 刘子建.中南大学 2010
硕士论文
[1]基于SiC MOSFET的无线充电高频电源的设计与实现[D]. 殷志远.北京交通大学 2017
[2]输电线路高频激励融冰与工频谐振融冰研究及对比分析[D]. 荆群伟.长沙理工大学 2016
[3]基于高频电流对接触网融冰研究[D]. 钟鈜州.北京交通大学 2015
[4]移动式220kV输电线路直流融冰装置研制[D]. 陈刚.西南交通大学 2012
[5]输电线路高频激励融冰技术及装置研究[D]. 陈佩瑶.长沙理工大学 2012
[6]输电线路直流融冰技术研究[D]. 王超.华北电力大学（北京） 2011
[7]浙江电网输电线路冰灾原因分析及对策研究[D]. 卞荣.华北电力大学（北京） 2010
本文编号：3012683
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