学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于在线监测系统的输电线路动态增容研究

作　者: 杨国庆
导　师: 张宇
学　校: 上海电力学院
专　业: 电气工程
关键词: 输电线路动态增容在线监测系统载流量热平衡模型估计辨识
分类号: TM751
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 142次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着社会经济发展所带来的用电量的不断增加,怎样提高输电线路的输送能力成为电力部门的一个重要问题。新建或扩建线路不仅需要一定的建设周期,而且需要更大的投资。基于在线监测系统的输电线路动态增容是以线路的在线监测系统为基础,通过对导线温度和微气象(环境温度、风速、日照强度等)的实时监测,动态地分析线路可提升的最大载流量以及跃变电流引起的导线温度变化情况,充分挖掘线路的载流能力。本文以在线监测系统为平台,主要从稳态和暂态两方面进行输电线路的动态增容研究,主要工作包括以下三个方面：(1)输电线路的在线监测系统简介和动态增容理论分析；(2)以稳态热平衡模型为基础的线路动态增容研究；(3)以暂态热平衡模型为基础的线路载流能力分析。首先,本文对输变电设备状态监测中心的概况包括中心的建设目标、状态监测管理的流程、状态监测系统的总体构架和功能定位进行了介绍,并对输电线路在线监测系统进行了简要介绍,为下面的课题研究提供基础。接着分析了输电线路动态增容的理论基础,通过分析得出导线温度和各微气象因素的变化对线路载流量的影响程度有所不同。在风速为零时,对摩尔根简化公式的修正使得计算结果更为合理和符合实际。其次,以稳态热平衡模型为基础对现场线路的动态增容情况进行了分析研究,并分别用回归分析方法和实际气象条件下的数据对该动态增容模型进行了验证,验证结果表明了模型公式在实际运行中的可行性。结合现场的在线监测数据,利用编写的动态增容计算程序,对指定线路的动态增容情况进行了算例分析,从分析情况可以看出,利用动态增容技术可大大提升输电线路的输送容量。最后,以暂态热平衡模型为基础对现场线路的载流能力进行分析评估,主要对跃变电流引起的导线温度变化情况进行分析。提出了在计算中使用数值解法中的Runge-Kutta法,并采用四阶Runge-Kutta法的基尔格式。结合现场的运行监测数据,利用编写的线路动态增容暂态计算程序进行了算例分析,算例分析前先利用监测数据对模型程序的有效性进行了验证。从跃变电流引起导线温度变化的仿真结果可以看出,导线跃变电流越大,其到达最高允许温度的时间越短。另外结合算例对导线的暂态载流量、剩余时间和安全时间进行了分析评估,分析结果表明输电线路的暂态载流能力具有很大的挖掘潜力。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第一章绪论  10-16
  1.1 课题的研究背景及意义  10
  1.2 提高线路输送能力的相关技术  10-11
  1.3 输电线路动态增容技术及研究现状  11-14
  1.4 本论文的主要内容  14-16
第二章动态增容与输电线路在线监测系统  16-23
  2.1 动态增容与线路在线监测系统的联系  16
  2.2 输变电设备状态监测中心  16-19
    2.2.1 中心的建设目标及状态监测管理流程  17
    2.2.2 系统的总体架构和功能定位  17-18
    2.2.3 中心方案简介  18-19
  2.3 输电线路在线监测系统  19-22
  2.4 本章小结  22-23
第三章输电线路动态增容理论分析  23-35
  3.1 动态增容数学模型  23-28
    3.1.1 稳态热平衡模型  23-27
    3.1.2 暂态热平衡模型  27-28
  3.2 各因素对导线载流量的影响  28-32
    3.2.1 载流量计算的边界条件  28
    3.2.2 微气象条件对导线载流量的影响  28-31
    3.2.3 导线允许温度对导线载流量的影响  31-32
  3.3 风速为零时对摩尔根公式的修正  32-34
  3.4 本章小结  34-35
第四章基于稳态热平衡模型的线路动态增容研究  35-50
  4.1 输电线路概况  35
  4.2 模型验证  35-40
    4.2.1 回归分析验证  35-38
    4.2.2 在实际气象条件下的验证  38-40
  4.3 应用情况分析  40-43
  4.4 基于系统辨识理论的动态增容简化计算方法  43-48
    4.4.1 系统辨识技术  43-45
    4.4.2 基于系统辨识的动态增容系统原理及构成  45-47
    4.4.3 基于系统辨识的动态增容计算分析  47-48
  4.5 本章小结  48-50
第五章基于暂态热平衡模型的线路载流能力分析评估  50-61
  5.1 暂态热平衡方程  50-51
  5.2 暂态方程的Runge-Kutta数值解法  51-54
    5.2.1 Runge-Kutta法的基本思路  51
    5.2.2 四阶Runge-Kutta法  51-54
    5.2.3 计算中步长的选择  54
  5.3 暂态载流能力算例分析  54-60
    5.3.1 暂态计算模型验证  54-55
    5.3.2 导线温升速度  55-58
    5.3.3 暂态载流量、剩余时间和安全时间  58-60
  5.4 本章小结  60-61
第六章全文总结及展望  61-63
  6.1 全文总结  61-62
  6.2 后续工作展望  62-63
参考文献  63-66
致谢  66-67
攻读学位期间取得的研究成果  67

基于在线监测系统的输电线路动态增容研究

内容摘要

全文目录

相似论文