電力課堂 | “輸電線路舞動”的電力大難題,中國專家這樣解決的

在前面一期“什麼是輸電線路的舞動”文章中,小電工已經給大家介紹了線路舞動的誘發因素及危害。既然線路舞動對電網的安全穩定執行有這麼大的威脅,那如何治理呢?那麼今天我們好好聊一聊,當下電力系統是怎樣未卜先知般預防、應對線路舞動

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線路舞動預警技術

1.試驗與模擬

試驗與模擬

是線路舞動預警主要技術之一。電力系統排程大廳利用大資料分析和實驗室模擬方法,對歷史舞動資料進行深度挖掘,研究確定引發輸電線路覆冰、舞動的主要氣象要素。

下面這兩張模擬系統的截圖是包含了不同地勢線路、導線分裂數和杆塔塔型的“尖山”真型輸電線路(位於河南尖山實驗基地),前期試驗模擬階段透過多因子人工氣候箱、電力緊韌體橫向振動機和舞動試驗機等先進設施裝置,實現雙分裂、四分裂和六分裂導線在人工模擬冰和自然風激勵下的長週期、大振幅、高頻次舞動,收集這些試驗資料並在計算機上搭建場景,構建三維模擬模型。最後,基於大資料分析的方法,開展不同冰型、不同線路結構引數和不同風場條件下輸電線路舞動研究工作。

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試驗線路

2.預警系統開發

預警系統開發

是線路舞動預警的另一項主要技術。電力公司利用人工智慧技術,研究建立輸電線路舞動預測預警模型,完成輸電線路舞動預測預警系統的開發,並在電網生產實踐中加以應用。

透過輸電線路、杆塔上安裝的訊號採集器,收集包括風向、風速、溫度、溼度等在內的關鍵資訊,在多源資料的基礎上建立舞動預測模型,將線路數值預報結果、地形、線路結構引數等作為舞動預測特徵量,建立輸電線路舞動預測模型,建立權重體系,實現舞動分級預警。

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輸電線路舞動預測方法

考慮到預警模型本身的多引數、高耦合性,預警系統還需要根據現場實際環境來不斷修正完善各預警模型。一般來說,線路舞動發生的時間、氣溫、風速、風向、冰型、冰厚、線路引數、階次、頻率、振幅等方面,都需要將實際情況儘可能準確詳實地觀測、記錄,以此提高系統預測的精確性。

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預警系統整體模型

目前,在應用的全國舞動預警中心繫統,不僅接入大電網本身各類感測器採集到的關鍵資訊,還實時同步國家氣象局的氣象資訊,實現了氣象GIS地圖展示、全國數值預報統計、舞動預警統計、舞動歷史記錄等功能。

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輸電線路舞動預警系統框架圖