输电技术论文范文

2022-05-09

评职称或毕业的时候,都会遇到论文的烦恼,为此精选了《输电技术论文范文(精选3篇)》的文章,希望能够很好的帮助到大家,谢谢大家对小编的支持和鼓励。【摘要】随着国民经济的快速增长,人民的生活水平也大幅度上升,伴随城市发展的需要,电力体制不断深入改革,电网建设力度不断加强,输电线路施工技术如何直接影响到电力建设工程的进度及质量,故此,应紧跟时代步伐,不断完善输电线路施工技术,促进电力工程事业的发展。

第一篇:输电技术论文范文

柔性直流输电技术及其发展分析

【摘要】本文简要介绍了柔性直流输电原理,总结了柔性直流输电技术的特点、应用范围、现在的发展状况以及其未来的发展前景。

【关键词】柔性直流输电;发展

引言

柔性直流输电技术对于提高交流系统的动态稳定性、增加系统的动态无功储备、改善交流系统电能质量,解决非线性负荷、冲击性负荷所带来的问题,具有较强的技术优势,也是智能电网建设中解决大容量、间歇式新能源发电并网的重要技术手段。

目前世界上仅ABB公司拥有商业运行的工程。虽然西门子、AREVA等跨国公司一直沒有间断在该领域的技术研究,但迄今为止在世界范围内运行的工程仍被ABB一家公司所垄断。

1.柔性直流输电技术的原理

柔性直流输电采用电压源型换流器和PWM技术。由调制波与三角载波比较产生的触发脉冲,使VSC上下桥臂的开关管高频开通和关断,则桥臂中点电压uc在两个固定电压+Ud和—Ud之间快速切换,uc再经过电抗器滤波后则为网侧的交流电压us。

进一步分析可知,在假设换流电抗器无损耗且忽略谐波分量时,换流器和交流电网之间传输的有功功率为P,无功功率为Q。有功功率的传输主要取决于δ,无功功率的传输主要取决于UC。因此通过对δ的控制就可以控制直流电流的方向及输送有功功率的大小,通过控制UC就可以控制VSC发出或者吸收的无功功率。从系统角度来看,VSC可以看成是一个无转动惯量的电动机或发电机,几乎可以瞬时实现有功功率和无功功率的独立调节,实现四象限运行。

2.柔性直流输电技术的特点

柔性直流输电技术是当今世界电力电子技术应用领域的制高点,是基于可关断电力电子器件IGBT(绝缘栅双极晶体管)组成的电压源换流器所构成的新一代直流输电术。

该技术可以在进行精确有功功率控制的同时对无功功率进行控制,可为交流系统提供电压支撑,控制更加灵活。柔性直流换流站可工作在无源换流的方式下,不需要外加的换相电压,可用于弱系统或无源系统供电。此外,柔性直流输电技术基本不需要滤波和无功补偿装置,其换流站占地面积较同等容量的常规直流换流站要小。

柔性直流输电是以电压源换流器为核心的新一代直流输电技术,其采用最先进的电压源型换流器和全控器件,是常规直流输电技术的换代升级。与传统的直流输电不同,是一种采用基于电压源换流器、可控关断器件和脉宽调制(PWM技术)的新一代直流输电技术。

它可以瞬间实现有功和无功的独立解耦控制,能向无源网络供电,具有良好的电网故障后的快速恢复控制能力,可以作为系统恢复电源。在传输能量的同时,还能灵活地调节与之相连的交流系统电压。具有可控性较好、运行方式灵活、适用场合多等显著优点。从用途上看,它可以很好地适应于可再生能源并网、分布式发电并网、孤岛供电、城市电网供电等领域。

3.柔性直流输电技术可应用范围

(1)连接分散的小型发电厂。如中小型的水电厂、风电场(含海上风电场)、潮汐电站、太阳能电站等,利用柔性直流输电与主网实现互联是充分利用可再生能源的最佳方式,有利于保护环境。

(2)不同额定频率或者相同频率的交流系统间的非同步运行。模块化结构以及电缆线路使柔性直流输电对场地和环境的要求大为降低,换流站的投资大大下降。

(3)构建城市直流输配电网。

(4)向偏远地区供电。偏远地区一般远离电网,负荷轻而且日负荷波动大,经济因素以及线路输送能力低是限制架设交流输电线路发展的主要因素。采用柔性直流输电进行供电,可解决这些问题。

(5)海上供电。

(6)提高配电网电能质量。柔性直流输电系统可以独立快速地控制有功和无功,且能够使交流系统的电压保持不变、它使系统的电压和电流较容易地满足电能质量的相关标准。

4.柔性直流输电技术的发展

随着风电等间歇式可再生能源在电网中比重的加大,其随机性、间歇性和不可控性等特点对电网的安全可靠运行带来巨大挑战。柔性直流输电可以极大地提升风电场并网的安全性和可靠性,是国际上公认的最具有技术优势的风电场并网手段,特别是对于远距离的海上风电场来说,使用柔性直流输电并网是目前唯一可选的有效方案。另外,柔性直流输电技术在孤岛及海上平台供电、大型城市供电、多端直流组网、电力市场交易等领域也都有显著的技术优势。随着电网未来继续朝着智能化、节约化、环保化发展,柔性直流输电技术必将成为未来电力领域的一个重要发展方向,具有极其广阔的市场应用前景。”据悉,1997年世界上第一条柔性直流输电工程投入工业试验运营,目前投入运营的已经有11条。大部分应用于风力发电、电力交易、电网互联、海上钻井平台等领域。随着世界范围内对于可再生能源的应用越来越广泛,规模越来越大,目前已有1000兆瓦的柔性直流风电场并网工程开始设计,而2000兆瓦级柔性直流输电的概念设计也已经提出。目前,欧洲多个国家都已经规划和建设了大量的海上风电场,其容量都在数百兆瓦等级,并且其中已经有部分使用了柔性直流输电进行系统接入。

我国开展柔性直流输电技术研究的时间相对较晚,在初期阶段主要集中在大专院校所开展的部分理论性研究。2006年5月,国家电网组织编制了《柔性直流输电系统关键技术研究框架》,由此启动了我国在柔性直流输电关键技术领域的全面研究。目前,我国已规划在甘肃酒泉、新疆哈密、河北、吉林、内蒙古东部、内蒙古西部、江苏、山东等地建设8个千万千瓦级风电场。柔性直流输电是国际公认的最具有技术优势的风电场并网方案,也是海上风电并网的唯一方式,可以大幅改善大规模风电场并网的性能,保障新能源发电的迅速发展。

据了解,到2015年,保守估计世界范围内柔性直流输电工程的市场规模将达到千亿元以上。随着新能源的快速发展,我国对柔性直流输电技术也呈现出强劲的市场需求。我国未来五年的市场规模将在400亿元左右。

在2020年前,仅风电发电方面我国就计划兴建6个百万千瓦级的超大型风电场。柔性直流输电是国际公认的最具有技术优势的风电场并网方案,也是海上风电并网的唯一方式,可以大幅改善大规模风电场并网的性能,对于大容量风电场的可靠并网、保障新能源发电的迅速发展,都具有重要的意义。

此外,对于大型城市供电、城市配电、岛屿和钻井平台供电等应用领域,柔性直流输电技术也有很好的应用前景。

5.结论

(1)柔性直流输电技术具有可控性较好、运行方式灵活、适用场合多等显著优点。

(2)柔性直流输电技术可应用于连接分散的小型发电厂、不同额定频率或者相同频率的交流系统间的非同步运行、构建城市直流输配电网、向偏远地区供、海上供电、提高配电网电能质量和电力市场模式下的应用等方面。

(3)随着电力电子技术的发展,柔性直流输电技术将会更广泛的应用于新能源并网、城市电网等方面。

作者:崔巍

第二篇:输电施工技术方面的措施

【摘 要】随着国民经济的快速增长,人民的生活水平也大幅度上升,伴随城市发展的需要,电力体制不断深入改革,电网建设力度不断加强,输电线路施工技术如何直接影响到电力建设工程的进度及质量,故此,应紧跟时代步伐,不断完善输电线路施工技术,促进电力工程事业的发展。

【关键词】电力系统;输电线施工;技术措施

1、输电线路施工面临现状

在设计方面,随着我国国民经济的飞速增长,各地区电力建设发展迅速,大部分地区无论从规模上还是技术上都已实现了跨越式的发展,供电性能及供电质量不断提高,电力输送能力与运行能力进一步增强。然而随着电力建设的不断发展,我国输电线路内部环境与外部空间在发展上愈来愈小,对于未来电力行业的改革与发展都显得极为不利。

由于各地大范围进行土地开发与征收,配电线路架设在选择线路、架设方式等问题上显得比较困难。特别是各地由于拆迁引起的各种纠纷不断且难以协调,给当地广大住户带来大量的侵扰与影响;工程建设资金问题等电网建设中不断出现的问题,都是当前影响我国电力事业发展的重要因素。

2、输电线路的设计

2.1 路径选择

线路的路径选择与勘测在整个路线布局设计中起着关键的作用;设计方案的合理与否,对架设路线日后产生的经济效益、技术性能包括建设和运行条件起着重要作用。输电线路的设计布局既要做到在不影响建设质量和运行质量的前提下,科学合理的尽量缩减路径长度、降低线路投入成本,又要保证建设路线的安全可靠和运行便利,因此路线的勘测工作对路线设计人员来说,对其工作经验、业务水准、耐心与责任心都是一项高标准的挑战。在选择线路的走向阶段,设计人员应对工程实际情况,结合工程设计要求,对线路沿线的地质情况、生态环境、周边建筑以及地上地下、在建、拟建的工程施工项目进行全面的调差与信息采集,并进行多种线路设计方案的对比和优化选择,尽量选择直线距离短、弯道数量少、交叉跨越少、沿线冲突障碍物少和地形条件好且有利于方便工程施工的设计方案。与此同时,还应将线路工程个对民事责任、拆迁赔偿等问题考虑进来,力求将产生的矛盾冲突降至最低,更应注意避开绿化区、住宅区和经济规划区。

2.2 杆塔选型

目前现有的杆塔成品种类繁多,尤其是不同的杆塔型式在生产成本、占地面积、施工量大小、运输困难度以及建成后运行质量等方面均不相同,线路用杆塔建设的费用通常占整个工程投入的 25%~40%。对于新建工程或拟建工程,如果投资条件允许,通常选用1~2 种直线水泥杆,而跨越、耐张和转角等情况尽量选用角钢塔,这样的优点在于材料提供简单便利、工程施工方便快捷同时也提高了运行安全性与质量保证。

杆塔施工选型可根据各地区杆塔的地形、地势、档距、交通等情况来选择,杆塔设计可选用以往安全可靠运行且典型的杆塔型式。若要选用新的杆塔设计型式则需要通过精密验算,只有通过科学的实验后才能放心使用。对于输电线路施工而言,如何选择杆塔对其在经济、可靠性及维修上都带来较大的影响,根据杆塔受力情况,分为直线型和耐张型。一般情况下,平地、丘陵,交通便利的地区选择钢筋混凝土杆和预应力混凝土杆比较适合。而对于施工运输较困难地区,跨越或垂直档距较大的情况下可以选择铁塔。在杆塔施工中杆塔组立是较为重要的施工环节。选择杆塔时必须保证杆塔的强度及刚度,因在长期的运行输电线路中需要承受一定的荷载。

2.3基础设计

杆塔基础是输电线路结构建设中不可缺少的重要组成部件,其制造成本、建设工期、资源消耗量等在整个线路工程中占有着很大比重。

其施工工期约占整个工期一半时间,运输量约占整个工程的50%~60%,费用约占整个工程35%,基础选型、设计及施工的优劣直接影响着线路工程的建设。通过详实的地质结构勘探,结合工程实际进行合理的杆塔选择,既能保证施工进度的顺利推进,也能从一定程度上降低和节约工程投入成本。

3、输电线路的施工管理

3.1 认真组织图纸会审和技术交底

工程设计图纸是工程建设施工时完整实施设计计划的重要依据。在开工前,建设单位应组织设计、监理、施工等各参建单位认真地进行图纸会审.使各方掌握图纸的设计意图、工艺流程、施工方法及工程质量要求,及时发现问题和提出建议,使图纸上的问题在施工之前纠正补充。图纸会审要抓住重点,首先看设计是否满足使用要求;其次是结构选型及设计方案是否经济合理和旋工现场能否满足旃工需要。

3.2 严格审查施工组织设计和施工方案

施工组织设计是指导施工全过程的技术文件,是按图实施的具体措施。它通过对施工准备、旅工组织、施工技术、施工经济等进行全面、严密的组织计划。指导施工活动,从而达到加快旄工进度、缩短旅工周期、降低损耗、节约投资、提高经济效益,最终实现基本建设投资效果的目的。

3.3 加强施工技术管理

施工技术管理应始终贯穿于工程施工到投产的全过程。在整个过程中,其质量和具体做法都要按照一定的规范、规程所规定的标准来要求和衡量,以确保工程质量。施工管理人员必须认真学习,熟练掌握,严格执行。

3.4 安全管理

建设单位应当充分认识到不安全因素会对工程本身带来难以估计的影响和危害,在施工管理中重视安全管理、加强安全管理。除施工作业必须遵照一定的规程之外,还有环境、交通、防火、防盗、材料堆放、电气设施和使用的防护。

3.5 施工现场管理

施工现场管理应将工程的主要部位、主要结构和隐蔽工程纳入重点管理内容,对其工程质量进行全面、全过程的检查。施工现场管理还应对现场建筑材料,施工工艺、技术措施、操作规程等方面进行全面检查;同时还须做到安全、文明、环保施工。

4、电线路施工过程中的注意点

4.1 输电线路地基施工

我国地域广阔,地质涵盖多种情况,而我国现行的《送电线路基础设计技术规定》设计过于保守陈旧,设计理论一直延用前苏联的规范,这必然就导致了输电线路工程施工的成本居高不下,与当前高速的发展形式时代格格不入。对地基基础问题国内外专家和学者己做了大量的研究工作,取得了许多有价值的成果,但大多数都把注意力集中在某些结构(如建筑物、桥梁等)的基础上,这些研究成果由于种种原因而限制了它们在电力线路上使用。

4.2输电线路防雷措施

电网中的事故以输电线路的故障占大部分,输电线路的故障又以雷击跳闸占的比重较大,尤其是在山区的输电线路中,线路故障基本上是由于雷击跳闸引起的。

经多年摸索,我国的输电线路防雷基本形成了一系列行之有效的常规防雷方法。

5、总结

输电线路是电力系统的重要组成部分,担负着输送和分配电能的任务,并联络各发电厂、变电站使之有效运行。在制定输电规划时更多的参考国外的先进技术和经验,多关注国内对于输电线路设计和施工的研究,将大大提高我国基础设计水平和施工水平。

参考文献

[1] 李庆先.浅析高压输电线路的防风技术[J].科技致富向导. 2011

[2] 马欢,周晓峰.输电线路运行新发展[J].科技风. 2010

[3] 曲丽峰,崔凯,曲艳芬.论如何开展输电线路防外力破坏工作[J].科技信息. 2011

[4] 王建勋.浅谈500kV线路工程紧线及平衡挂线施工技术[J].内蒙古石油化工. 2012

[5] 荀之.关于电力工程输电线路施工技术问题探析[J].科技创新与应用. 2012

作者:宋云鹏

第三篇:解析高压输电线路在线检测技术

【摘 要】随着我国社会经济的迅速发展,社会中的各个领域对于电力的需求量急剧提升。但由于我国一次能源分布不平衡,输电量区域性较为明显。因此也就对电网传输的稳定性与可靠性提出了更高要求。输电线路作为我国电网系统中不可或缺的构成部分,其传输容量、长度在不断提升,高压输电线路的监测、检修与维护难度不断增加。正因如此,我们必须要提升的电网运行管理的自动化水平,实现高压输电线路监测的自动化、智能化。

【关键词】输电线路 在线监测 关键技术 研究

概述:

当今世界科技发展迅猛,现代化发展的脚步日益加快,人们的生活质量也随之提高,对用电有了更高的要求。人们会要求更大的用电量,要求更安全地用电。为了满足这些生活的要求,电力系统采用了高压输电线路进行输电,然而伴随高压输电线路而来的就是其安全问题,很多地质灾害都会严重威胁高压输电线路的安全。因此高压输电线路的安全监测成为了重中之重,以下以预防的思想为主,针对高压输电线路安全监测系统的关键技术进行了分析,使线路出故障时系统能做到及时反馈监测数据,从而避免重大事故。

一、输电线路在线监测技术

1.输电线路在线监测系统构成

高压输电线路在线监测技术主要由线路监测分机、全球移动通信系统、监测软件专家系统等部分共同组合构成。线路监测分机主要是完成定时-实时完成高压输电线路、导线、底线、杆塔、绝缘子等设备状态、信息、数据的采集工作,然后通过全球移动通信系统、分组无线、码分多址及第三代数据通信模块将具体的信息与数据传送至软件专家系统,然后再由软件专家系统利用其各种修正模型、试验数据与试运行判断高压输电线路的实际运行状态,在特殊情况下能够及时发出预警信息,能够有效避免各类安全事故的出现。

不仅如此,通过监测对线路进行实时远程参数设置,并以局域网方式进行,从而能够实现各大线路监测系统数据信息的高效采集、传输与调用。

2.在线监测与状态监测的关系

现阶段有不少学者及电力工作人员认为在线监测即为状态监测,但实际上二者存在较大差别。在线监测在很大程度上主要是指运用在线监测技术、通过在线监测装置,并在不影响、不干预电力设备正常运行的前提下采集电力设备具体数据与状态信息。当前状态监测则主要包含离线试验、监测、在线检测、全球定位系统巡检等能够获取电力设备运行状态数据的各类监测手段。

而状态监测从理论上来看,更多的是指同预防检修层次更高一级的监测体系,它一般是结合电力设备实际运行情况对不同运行电压下各类绝缘特性参数的变化进行分析、对比,然后确定电力设备是否需要进行检修维护,其实时性与针对性较强。就目前而言,状态监测检修主要含有状态分析与故障检测、状态监测、检修维护检测三个单元,三者之间相互协调,但是随着状态监测技术的不断发展与进步必然会更加实用化。同状态监测相比,在线监测对于提高状态监测的工作质量有着极大优势,主要体现在以下四个方面,分别为线路检修准则、设备寿命管理、设备可靠性分析、专家系统。

二、在线监测关键技术研究

1.高压输电线路动态增容技术

我国当前主要是通过运用动态监测增容与静态提温增容两种手段提高高压输电线路的输送容量。动态增容技术它能够及时的反馈出输电线路潮流同线路热稳定的变化情况,从而电网工作人员能够适当对运行数据进行调整并加以分析,确保高压输电线路具有一定的传输容量并保持稳定运行;而静态提温增容则主要是通过提高高压输电线路运行温度允许值的方式增大输送容量。实际上这一技术违反了行业规定,长时间采用此种技术很容易导致高压输电线路出现损坏的问题,并影响到其使用寿命。

动态增容技术是当前行业内主流的增容技术,应用较为广泛,它能够通过监测高压输电线路导线及时的反映出输电线路的运行温度。同时还能够对外界的自然条件,如气候、温度等因素进行数据采集与智能分析,帮助电力工作人员快速解决一些较为繁琐的问题。例如当输电线路运行温度超出了导线运行允许值,那么线区内工作人员能够迅速申请和转移负荷的方式确保输电线路的高效、稳定运行。

2.线路弧垂和张力的监测

众所周知,高压输电线路是否能够安全稳定运行,输电线路弧垂大小是关键所在,因此线路弧垂必须要控制规定范围之内。一般而言,线路弧垂主要受到来自于输送容量、运行环境等因素的影响,如风力、恶劣气候等条件也会对线路弧垂造成较大影响。正因如此,线路弧垂与张力必须要进行实时监测,从而判定其安全性。通常线路弧垂与张力会随导线温度的提高而不断变化,张力变大、弧垂变小,线路稳定性降低;张力变小、弧垂变大,线路输送容量不稳定,严重时甚至会导致安全事故的发生。本文在此主要阐述的是温度条件变化下线路弧垂与张力可能出现的问题,但需要注意到的是,导线弧垂与张力受风力的影响也是较大的。风会使得线路周围气流速度加快,从而导致导线温度迅速变化、导线振动等问题,线路不稳定时将会造成导线破损等新现象,酿成安全事故。尤其是在大风大雪天气,导线挂冰会导致线路弧垂严重加大与破损,造成安全问题。

3.微气候测量

在高压输电线路监测当中,微气候测量是重中之重。对于高压输电线路而言,其运行过程受风力、日照等气候因素的影响是否处于允许值非常关键。因此任何气候因素的变化均会使得导线正常工作参数与状态发生变化。例如风速过大、风向急转、温度过低过高都很容易造成输电线路振动的问题,引发电力事故。现阶段,我国在高压输电线路监测技术方面,主要是通过自动气象站的方式对相关参数与指标进行监测。

三、结语

总而言之,高压输电线路作为我国电网的重要组成部分,确保其安全、稳定、高效运行至关重要。它不仅是确保人民生产生活的重要保证,同时也关系到国家的经济发展。正因如此,电力部门必须要对此加以重视,采取科学、合理、有效的方法对输电线路进行检测,解决由于自然因素、人为因素对高压输电线路所带来的影响。只有这样,才能够确保整个电网的正常运行,避免安全事故的出现。这对于保障我国电力安全,促进社会经济的发展有着极为重要的意义。

参考文献:

[1]何清.输电线路覆冰监测技术[J].湖北电力,2009(1).

[2]孟毅.架空输电线路覆冰在线监测系统的运行[J].中国电力,2011(5).

[3]吕玉祥.输电线路覆冰在线监测系统的设计和应用[J].电网技术,2010(10).

[4]张志建,王培松,王玮.论电网的安全形势以及输电线路保护措施[J].广东科技,2007.

作者:冀勇

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