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电网类学术论文怎么写 跟增容技术在电网系统中的应用与现状简析相关本科论文怎么写

主题:电网论文写作 时间:2023-12-17

增容技术在电网系统中的应用与现状简析,本文是关于电网方面毕业论文提纲范文与增容和电网系统和现状简析有关学术论文怎么写.

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摘 要:本文以河南部分220kV电网存在输送断面为例,提出了增容技术在电网系统中的重要性,并分析了国内外增容技术的研究现状及现有技术存在的问题,提出了动态增容技术要解决的关键技术,并针对目前动态增容技术理论不完善的缺点,提出了解决思路.

关键词:输送断面;静态增容;动态增容

1引言

电力是推动经济社会发展的根本动力之一,建设坚强智能电网是一个地区保持健康快速发展的关键所在.但随着我国经济快速发展,电力需求也越来越大,部分线路因受现有输电线路技术规程的限制,制约了系统内传输容量的增长,造成部分地区“拉闸限电”闹“电荒”.

以河南为例,河南电网是“三华”特高压同步电网的重要枢纽,但是目前部分220kV电网存在输送断面,三门峡、周口地区尤其突出.

三门峡电网主要担负着辖区“一区两市三县”1万余平方公里的供电任务,无论是夏季大负荷方式还是冬季大负荷方式,三门峡电网中220kV三高线、李高线、IⅡ陕李线等潮流都较重,送电压力大,在系统“N-l”或“N-2”方式下存在重载、过载现象[1].同样,周口电网受电断面情况也不容乐观,供电形势严峻.随着“外电入豫”,局部地区220kV电网的输送断面问题将更加突出.

因此,针对目前电力供应短缺问题,研究如何增加高压输电线路的输送能力,在解决用电高峰及部分线路故障等情况下电力供应不足的同时,还能带来极大的经济效益.

2增容技术的国内外研究现状

2.1 提高输电线路容量的电网技术

该方法主要是研究无损传输,确定线路的自然传输功率,其对输送能力的增加提供基本的信息[2].设线路两端电源保持各端口的电压不变,则当输送容量大于自然功率时,线路中间的电压值将会降低,线路两端都将注入无功功率;若输电功率小于自然功率,线路中间的电压将升高,两端都要从线路吸收无功功率.这两种现象都会随着输电距离的增大而愈加严重.因此自然功率常用来衡量长距离输电线路的输送容量[3].

2.2提高输电线路输送能力的补偿措施

输电线路的自然功率与其阻抗Z成反比,若减小阻抗Z,则可达到提高线路输送容量的目的.

2.2.1 串补技术和可控串补技术

串补技术是一项十分成熟的技术,但传统串补技术在带来经济效益的同时,也带来了很多的问题,最常见的就是同步谐振问题.

2.2.2并联补偿和灵活交流输电技术

并联补偿主要由并联电抗器补偿、并联电容器补偿.在增容技术方面,近年来发展较快的是动态无功补偿技术,该技术可以根据系统需要快速调节无功、维持母线电压在额定值附近[3].

2.3提高现有输电线路输送能力的技术

目前,国内外主要采用静态提温增容技术和动态监测增容技术来提高输电线路的输送容量.

静态提温增容技术是指突破现行技术规程的规定,环境温度按40℃考虑,线路上的风速和日照强度完全符合规程要求,将导线的允许温度由现行规程规定的70℃提高到80℃和90℃,从而提高导线输送容量[4].我国规程规定,计算导体允许载流量时,对于导线允许温度钢芯铝绞线、钢芯铝合金绞线可采用70℃(大跨越可采用90℃);环境气温应采用最高气温月的最高平均气温(40℃);风速应采用0.5m/s(大跨越可采用0.6m/s);日照强度应采用lOOOW/m2.但运行经验表明,这种极限值是保守地基于最恶劣的气象条件下为维持线路对地的安全距离而得出的.实际上,绝大多数情况下允许输送容量超出一些并不会造成设备故障和系统损坏.因此在现有线路设计的技术要求下,在不影响线路运行安全和线路使用寿命的情况下,输电线路有很大的增容空间,但要保障线路在增容的情况下安全运行,就必须实时掌握线路状态运行的相关参数(导线温度、环境温度、风速以及日照强度等),根据线路运行情况进行及时调控,确保线路运行安全.

动态监测增容技术就是在输电线路上安装在线监测装置,对导线状态(导线温度,张力、弧垂等)和气象条件(环境温度、日照、风速等)进行监测,在不突破现行技术规程规定的前提下,根据数学模型计算出导线的最大允许载流量,充分利用线路客观存在的隐性容量,提高输电线路的输送容量.

动态增容技术首先是由国外的一些研究机构提出的.美国电科院(EPRI)开发的线路动态热容量监测系统(DTCR)是将实时负荷数据与气象资料结合起来,计算线路动态负荷,此系统可允许设备负荷短时超出额定负荷而不会带来危险[5].

美国SRP (Salt River Project)公司目前在2条重要输电线路上使用动态增容技术,使线路负荷短时超出它们的固定容量.

加拿C水电公司在靠近Vancuover的2条地下电缆上使用了动态增容技术,并使其更换电缆的计划推迟了1年,一次性节约费用约100万美元.

近年来,国内对输电线路动态增容技术的研究也越来越多,例如上海交通大学、西安工程大学、华东电力试验研究院等高校及科研院所对动态增容应用技术进行了深入的研究,并在华东电网、浙江等电力公司开展了应用.

华东电网公司是早期开展动态增容实施工作的单位,并于2003年成功地对斗南、斗牌双线进行了增容,2004年对瓶武、王南双线进行了增容,2005年对渡牌双线、瓶风、瓶仪、乔涌、乔潮、凤双双线共8线进行增容.线路输送电流由2.4kA增大至2.8kA,经济效益和社会效益显著.

在线监测装置研发应用方面,目前应用于动态增容监测系统的监测装置主要有微气象监测、导线温度监测、弧垂监测,这三类监测装置近年来在各网省公司输电线路上都有安装部署.

2.4提高输电线路输送能力的线路建设技术

2.4.1 同塔多回路技术

采用此种架设方式不仅可以节约土地,而且通过对多回路高压线的组合排列,还可以部分抵消高压输电线产生的电场、磁场,减少对环境的影响.

2.4.2大截面容量技术

大截面导线输电技术是指超过经济电流密度控制的常规的最小截面导线,而采用较大截面的导线(如500kv,4*500rnrn2、4*630mm2、4*800IIlm2),以成倍提高输电线路输送能力的新型输电技术.2.4.3采用新型导线进行线路增容

目前新型导线主要采用耐热导线技术和复合芯导线技术,连续容许载流量为同规格普通导线的1.5~1.6倍,大大提高了导线的输送容量.

3现有技术存在的问题

静态提温增容技术:突破了现行技术规程的规定,我们还须研究提高导线允许温度对导线、配套金具的机械强度和寿命的影响程度,以及导线温升引起弧垂增加,对地及交叉跨越空气间隙距离减小,线路对地及交跨安全裕度的影响程度.

动态监测增容技术:在不突破现行技术规程规定的条件下,可保证系统稳定和设备安全运行,因此有很强的实用性.但动态增容技术作为新技术,理论相对缺乏,关于载流量计算、隐性容量计算、线路跃迁时的暂态分析、温度与弧垂之间的关系等数学模型的详细算法少有论述.

新型增容导线:新型增容导线的材料和结构与ACSR导线存在较大差异,目前缺乏新型增容导线温升模型参数的有效计算方法,且缺乏实际运行经验、成本高.

4动态增容技术要解决的关键技术

动态监测增容技术无需改变原有线路的结构,不影响电网的安全运行,但需要解决以下关键技术:

(1)针对目前摩尔根载流量计算公式复杂的问题,建立载流量修正模型,通过理论验证和现场运行数据验证,对处于热平衡条件下的输电线路数学模型可行有效性进行验证;

(2)线路的跃迁(暂态运行)问题的研究:在短时负荷场合下考虑线路的跃迁(暂态运行)问题,根据热平衡原理,建立线路跃迁时温度变化方程式;根据实际线路的力学示意图,计算悬点不等高导线任意点弧垂,建立线路跃迁时弧垂变化方程式;

(3)动态增容系统软、硬件设计.硬件包括线路监测主分机、线路监测副分机设计;软件包括相关程序的编写及现场监测信息、线路运行信息的计算、分析、统计等.

5结语

动态监测增容技术可在确保系统稳定、设备安全、不改变线路现行规程的前提下,通过对线路运行环境进行实时监测和分析,及时对输电线路的热稳定限额进行调整,可最大限度地发挥输电线路的负载能力,减少输电设备的投资,对满足社会经济快速增长有着积极的作用.

针对目前动态增容技术理论不完善的缺点,一方面可从理论仿真与计算方面进一步详细研究动态增容系统的数学模型;另一方面从整个系统设计方面人手,设计可行、合理的控制系统,将实测气象信息带人数学模型,计算实时载流量及最大安全载流量,为实时动态增容提供指导,对解决电网电力紧缺问题及绿色环保智能电网建设有重要意义.

参考文献:

[1]国网河南省电力公司电力科学研究院,基于河南电网220千伏变电设备输送能力及电网送电断面动态增容技术研究及应用技术报告.2013.11.

[2]于永源,杨绮雯,电力系统分析(第3版)[M].北京:中国电力出版社,2007.8.

[3]张启平,钱之银.输电线路增容技术[M].北京:中国电力出版社,2010.3

[4]黄新波,王小敬,丁建国等.输电线路动态增容系统的设计Ⅱ].2007: 180-18.

[5]徐党国(编译).Dynamic rate morutoringsystems boost line loadingsU].lnternationalElectric Power for Cluna, 2002,6(1):47-49.

作者简介

韩晓燕:(1983-),女,汉族,讲师,主要研究领域为电力系统在线监测与电机控制.

综上资料:本文论述了关于对写作增容和电网系统和现状简析论文范文与课题研究的大学硕士、电网本科毕业论文电网论文开题报告范文和相关文献综述及职称论文参考文献资料有帮助.

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