基于动态增容的输电线路高效运行关键技术研究

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1、上海交通大学硕士学位论文基于动态增容的输电线路高效运行关键技术研究硕士研究生：秦嘉南学号：1120319062导师：江秀臣教授申请学位：工学硕士学科：电气工程所在单位：电子信息与电气工程学院答辩日期：2015年1月授予学位单位：上海交通大学DissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityfortheDegreeofMasterREASEARCHONTHEKEYTECHNOLOGIESOFHIGH-EFFICIENCYOPERATIONOFTRANSMISSONLINESB

2、ASEDONDYNAMICLINERATINGCandidate：QinJia’nanStudentID:1120319062Supervisor：Prof.JiangXiuchenAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ElectricalEngineeringSchoolofElectronicInformationandAffiliation：ElectricalEngineeringDateofDefence：Jan,2015Degree-Co

3、nferring-Institution：ShanghaiJiaoTongUniversity上海交通大学硕士学位论文基于动态增容的输电线路高效运行关键技术研究摘要随着电网建设的不断完善，架空输电线路的热稳定极限容量，特别是并列线路在N-1方式下的过载能力，成为了制约电网输送能力的新瓶颈。提高现有线路输送能力，有利于提高输电设备利用效率，缓解电力供给紧张。本文分析对比了国内外主要限流标准中的计算模型、边界条件及紧急状态下载流量的制定原则。建立了导线稳态和暂态载流量模型，深入讨论了各因素对载流量的影响。提出了输电线路在正常

4、运行、特殊运行、紧急运行三种不同运行方式下的过载能力计算方法，并以广东地区为例，基于当地气象条件的统计分析结果，根据季节变化选取了不同的气象边界条件，计算了多种主网线材在三种运行方式下的载流量限值。针对风电场送出线路载流量核算时，一般将风速设为单一值而造成输送能力浪费的问题，本文提出了一种基于风电场实际运行环境的送出线路增容方法，通过风机总功率和导线最大载流量在不同风速下的最优匹配，有效增加了送出线路的载流量，提高了风电上网容量。此外，本文还分析了输电线路增容运行的经济效益，基于导线温度，评估了线路过载运行的风险，为导线

5、增容及故障应急运行调度提供了理论依据。最后，本文开发了一种基于导线倾角的动态增容系统，基于导线温度模型，利用导线悬挂倾角、环境温度、日照辐射和导线负荷计算了导线的实时动态载流量，并利用现场试验，验证了本系统的可行性。关键字：输电线路，载流量，动态增容，风电场，风险评估上海交通大学硕士学位论文REASEARCHONTHEKEYTECHNOLOGIESOFHIGH-EFFICIENCYOPERATIONOFTRANSMISSONLINESBASEDONDYNAMICLINERATINGABSTRACTWithcontinuo

6、usconstructionandimprovementofthepowergrid,thermalratingofoverheadtransmissionlines,especiallytheoverloadcapacityonN-1operationmodehasbeenthebottleneckofpowergrid.Byimprovingtheexistinglinecapacity,equipmentefficiencywillincreaseandshortageofpowersupplywillbeease

7、d.Inthispaper,domesticandinternationallineratingstandardsincludingcalculationmodels,boundaryconditionsandemergencyratingsarecompared.Staticandtransientheatbalancemodelsarebuilttocalculateconductorcurrentcapacity.Mainfactorseffectingmaxcapacityarediscussed.Ratingm

8、ethodsondifferentoperationmodesincludingnormaloperation,specialoperationandemergencyoperationareproposed.AccordingtolocalenvironmentalclimateinGrangdongProvinc