本发明专利技术提供一种输电线路防覆冰的方法及装置，所述方法包括：确定覆冰线路的临界不覆冰电流；依次通过网络重构、无功补偿和／或有载调压增大覆冰线路的工作电流，使所述工作电流大于所述临界不覆冰电流。本发明专利技术通过提高线路的工作电流，用工作电流产生的线路功率损耗的热量来平衡线路覆冰所需要的热量，从而破坏覆冰形成的条件，防止线路形成覆冰。本发明专利技术还提供一种输电线路防覆冰的装置。本发明专利技术在覆冰前进行防御，避免覆冰的形成，从而可以避免覆冰后人力物力的大量投入，成本低，经济效益好；而且本发明专利技术不需要中断输电线路的运行便可以做到防覆冰，从而可以保证工农业生产的正常运行。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及输电设备控制
，特别涉及一种输电线路防覆冰的方法 及装置。
技术介绍
由于全球性气候变暖，加之我国受大气候、微地形和微气象条件的影响， 近几年我国电网覆水灾害不断加剧，覆冰影响范围日益扩大，造成的危害越来越严重。尤其是2008年我国南方大部分地区出现了历史上罕见的持续低温、 雨雪冰冻极端天气，造成输变电设备设施严重覆冰，输电线路发生倒塔、断线 及跳闸，部分地区大面积停电。此次雪灾给国家电网直接财产损失达104.5亿 元，灾后电网恢复重建和改造需要投入资金390亿元。目前，国内外尚无一种安全、经济、可靠、有效、简单的输电线路防除冰 方法。我国电网这场水灾，主要釆用了人工敲击除冰法(机械除冰法中的一种)。 人工敲击除冰法的优点是上手快、无需特殊的设备投入和特殊的技术要求，但 缺点是需要大量的人力停电操作，时间长，工作量大，而且，人工敲击对铁塔、 输电线和绝缘子的机械强度会有一定程度的损伤。在倒塔严重的区域，操作者 上塔操作的人身安全也很难保障。处理导线覆冰问题的基本原则应该是以防为主，即先要防止导线覆冰， 而不要等到导线严重覆水以后再采取措施来除冰。为此，研究一种简单、易行、 有效和节能的防覆水技术非常必要。对于输电线路防覆冰和融水的研究，国内外相关才几构一直十分重视。目前 防覆冰和融冰方法有30余种。其中采用最广泛的是人工敲击除冰和采用新材 料。人工敲击除冰以上已经介绍过，下面简单介绍下新型导线防覆冰和融冰。新型导线防覆冰和融冰主要是在导线的结构和材^T十方面进^f于改进。如化学 涂料防水方法是在导线表面涂上憎水性涂料降低水和导线之间的附着力。到目 前为止，世界上还没有一种可以阻止水形成的材料，也未见到实用于导线的防 覆水涂料，原因是涂料涂在导线上后，涂层容易破裂，这样憎水性再好的涂料 有了裂紋后，水容易吸附到导体上，形成结冰，另外还有涂料的老化问题。综上所述，现有的防除冰技术普遍存在需停电、安全性低、能耗大、花费 时间长和投资大的问题。到目前为止，尚无安全、经济、可靠、有效、简单的 防除)水方法。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种输电线路防覆冰的方法及装置，能够 安全、经济的防止输电线路覆冰，并且不需停电。本专利技术提供一种输电线路防覆冰的方法，包括 确定覆冰线路的临界不覆冰电流；依次通过网络重构、无功补偿和/或有载调压增大覆冰线路的工作电流，使所述工作电流大于所述临界不覆冰电流。优选地，所述确定覆冰线路的临界不覆冰电流具体为 根据覆冰线路的型号、分裂数和经过区域的气象条件，根据三个公式分别计算覆水线路的三个不覆冰电流，取三个不覆水电流中的中间值为临界不覆水电流，最大值为最大临界不覆冰电流，最小值为最小临界不覆水电流；三个不覆冰电流4,、 ^和^的计算公式分别为/cl =、 225.43^ 公式(1)V i 。公式(1)中At为导线表面的温升，单位为。C; d为导线外径，单位为 mm; v为风速，单位为m/s; ^为导线单位长度电阻，单位为Q/km;''c2=,公式(2 ) 公式(2)中A为导线单位长度电阻，单位为Q/km; ^为单位长度导线的辐射散热功率；『,为单位长度导线的对流散热功率；' c3 = - 24c义-+平)]公式(3 )V i o 2c。 2公式(3 )中^=-7;+ +0.95;roJ2734 -(273 + 7;)4]; r。为环境温度，单 位为。C; =5.567 x 10-8W/(m2*k4);h和/^分别为导线表面自然对流系数和强制对流系数； R为线路半径，单位为mm; R。为线路单位长度电阻，单位为。/km; ^为圓柱体导线表面局部恢复系数，对于导线覆冰表面，^取0.79;74 = alWv; ^为水滴在导线上的碰撞率；v为风速，单位为m/s; w为空 气中液水含量，单位为kg/m35^为水的比热[J/(kg*K)]; c。为空气比热[J/(kg*K)]。 优选地，通过网络重构增大覆冰线路的工作电流具体步骤为 通过电网调度中心进行系统运行方式调整控制覆冰线路的功率损耗；首先 按照覆冰线路临界不覆冰电流进行网络重构，使覆水线路的工作电流大于临界 不覆冰电流；如果采用临界不覆冰电流的网络重构不能满足防覆冰要求；则采 用最大临界不覆冰电流进行网络重构，使覆冰线路的工作电流大于最大临界不 覆水电流。优选地，通过无功补偿增大覆冰线路的工作电流具体为 对于通过网络重构仍达不到防覆冰要求的线路，在此基础上，通过增大线路无功功率的传输容量，控制覆水线路的功率损耗，4吏覆冰线路的工作电流大于临界不覆冰电流。优选地，通过有载调压增大覆水线路的工作电流具体为 对于通过网络重构和无功补偿仍达不到防覆水要求的覆水线路，在此基础上，通过线路两端配置的有载调压变压器进行有载调压， 一端降低线路的运行电压，增大线路的工作电流，使工作电流大于最小临界不覆水电流，另一端升压至正常运行电压。本专利技术还提供一种输电线路防覆冰的装置，包括临界不覆水电流确定单元和工作电流增大单元；所述临界不覆水电流确定单元，用于确定覆水线路的临界不覆冰电流； 所述工作电流增大单元，用于依次通过网络重构、无功补偿和/或有载调压增大覆冰线路的工作电流，使所述工作电流大于所述临界不覆冰电流。优选地，所述临界不覆冰电流确定单元，用于确定覆冰线路的临界不覆冰电流；具体为根据覆水线路的型号、分裂数和经过区域的气象条件，根据三个公式分别 计算覆冰线路的三个不覆水电流，取三个不覆水电流中的中间值为临界不覆冰 电流，最大值为最大临界不覆水电流，最小值为最小临界不覆水电流；三个不 覆水电流^ 、 ^和^的计算公式分别为/,J225.43一 公式(l)公式(1)中At为导线表面的温升，单位为。C; d为导线外径，单位为 mm; v为风速，单位为m/s; 为导线单位长度电阻，单位为Q/km;'-c2=V(『《《)/i o 公式(2) 公式(2)中i 。为导线单位长度电阻，单位为Q/km; ^为单位长度导线 的辐射散热功率；^为单位长度导线的对流散热功率；公式(3 )中『,=-7;(/2 + ~) + 0.95丌 [2734 -(273 + T;)4]; T。为环境温度，单 位为。C; =5.567 x 10-8W/(m2*k4);h和 分别为导线表面自然对流系数和强制对流系数；R为线路半径，单位为mm; R。为线路单位长度电阻，单位为Q/km;C为圆柱体导线表面局部恢复系数，对于导线覆水表面，^取0.79;4二c^vv;,为水滴在导线上的碰撞率；v为风速，单位为m/s; w为空 气中液水含量，单位为kg/m、cw为水的比热[J/(kg+K)]; c。为空气比热[J/(kgfK)]。优选地，所述工作电流增大单元，用于通过网络重构增大覆水线路的工作 电流，使所述工作电流大于所述临界不覆水电流，具体为通过电网调度中心进行系统运行方式调整控制覆水线路的功率损耗；首先 按照覆水线路临界不覆水电流进行网络重构，使覆水线路的工作电流大于临界 不覆冰电流；如果采用临界不覆冰电流的网络重构不能满足防覆冰要求；则采 用最大临界不覆冰电流进行网络重构，使覆水线路的工作电流大于最大临界不 覆)水电流。优选地，所述工作电流增大单元，用于通本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种输电线路防覆冰的方法，其特征在于，包括： 确定覆冰线路的临界不覆冰电流； 依次通过网络重构、无功补偿和／或有载调压增大覆冰线路的工作电流，使所述工作电流大于所述临界不覆冰电流。
【技术特征摘要】
1、一种输电线路防覆冰的方法，其特征在于，包括确定覆冰线路的临界不覆冰电流；依次通过网络重构、无功补偿和/或有载调压增大覆冰线路的工作电流，使所述工作电流大于所述临界不覆冰电流。2、 根据权利要求1所述的输电线路防覆冰的方法，其特征在于，所述确定覆冰线路的临界不覆冰电流具体为根据覆冰线路的型号、分裂数和经过区域的气象条件，根据三个公式分别 计算覆水线路的三个不覆水电流，取三个不覆冰电流中的中间值为临界不覆冰电流，最大值为最大临界不覆水电流，最小值为最小临界不覆水电流；三个不 覆冰电流[、^和^的计算公式分别为<formula>formula see original document page 2</formula>公式(1)公式(1)中At为导线表面的温升，单位为。C; d为导线外径，单位为 mm; v为风速，单位为m/s; &为导线单位长度电阻，单位为Q/km;<formula>formula see original document page 2</formula>公式(2)公式(2)中A为导线单位长度电阻，单位为Q/km; ^为单位长度导线 的辐射散热功率；^为单位长度导线的对流散热功率；公式(3 )中=-;r7;(/z + /g + 0.95;rc7s[2734-(273 + r。)4]; r。为环境温度，单 位为°C; crs =5.567 x 10-8W/(m2*k4);h和、分别为导线表面自然对流系数和强制对流系数；R为线路半径，单位为mm; R。为线路单位长度电阻，单位为Q/km;^为圓柱体导线表面局部恢复系数，对于导线覆水表面，r。取0.79;/w = alWv; A为水滴在导线上的碰撞率；v为风速，单位为m/s; w为空 气中液水含量，单位为kg/mS;cw为水的比热[J/(kg化)];^为空气比热[J/(kg承K)〗。3、根据权利要求2所述的输电线路防覆冰的方法，其特征在于，通过网 络重构增大覆水线路的工作电流具体步骤为通过电网调度中心进行系统运行方式调整控制覆冰线路的功率损耗；首先 按照覆水线路临界不覆冰电流进行网络重构，使覆冰线路的工作电流大于临界 不覆水电流；如果采用临界不覆水电流的网络重构不能满足防覆水要求；则采 用最大临界不覆水电流进行网络重构，使覆冰线路的工作电流大于最大临界不 覆冰电流。4、 根据权利要求3所述的输电线路防覆冰的方法，其特征在于，通过无 功补偿增大覆水线路的工作电流具体为对于通过网络重构仍达不到防覆冰要求的线路，在此勤出上，通过增大线 路无功功率的传输容量，控制覆冰线路的功率损耗，使覆冰线路的工作电流大 于临界不覆冰电流。5、 根据权利要求4所述的输电线路防覆水的方法，其特征在于，通过有 载调压增大覆水线路的工作电流具体为对于通过网络重构和无功补偿仍达不到防覆冰要求的覆水线路，在此基础 上，通过线路两端配置的有载调压变压器进行有载调压， 一端降低线路的运行 电压，增大线路的工作电流，使工作电流大于最小临界不覆冰电流，另一端升 压至正常运行电压。6、 一种输电线路防覆水的装置，其特征在于，包括临界不覆冰电流确 定单元和工作电流增大单元； 所述临界不覆冰电流确定单元，用于确定覆水线路的临界不覆冰电流； 所述工作电流增大单元，用于依...
【专利技术属性】
技术研发人员：李晓明，
申请(专利权)人：国家电网公司，武汉大学，
类型：发明
国别省市：11[]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。