文档介绍：北京交通大学
硕士学位论文
高压输电线路导线温度在线监测系统研究与实现
姓名:周垚
申请学位级别:硕士
专业:电气工程
指导教师:王玮
20090601
中文摘要摘要:输电线路是电力系统的重要组成部分,目前我国电力紧缺现象严重,采用耐热导线、提高导线截面积等传统增容技术存在建设周期长,输电走廊征用困难、耗资大等问题,因此,对提高现有输电线路传输容量的研究显得尤为重要。本文系统地分析了国内外输电线路增容的研究情况,从导线温度与输电线路载流量的关系入手,研究了基于导线运行温度的输电线路动态增容理论模型,提出了高压输电线路导线温度在线监测系统的总体结构,在测温终端采用太阳能与蓄电池结合供电的方式,很好地解决了测温终端取电困难的问题。为实现对导线温度的远程监测,本文对系统的通信方案进行了研究,通过短距离低功耗无线技术实现测温系统内部测温主机和测温终端的通信,并采用远程通信方式实现测温系统与监控中心的通信。在以上研究的基础上,本文对测温终端和测温主机的主要硬件实现做出详细介绍,并根据系统功能的要求完成了软件设计。最后,本文在输电线路动态增容理论的基础上,给出了在实际气象条件下,基于导线温度的输电线路导线安全运行时允许通过的最大载流量和实时载流量的计算方法,结合测试数据,计算分析所监测线路的隐性容量,从而验证了本系统对输电线路增容的意义。测试结果表明,本文提出的高压输电线路导线温度在线监测系统有效地实现了对输电线路导线温度的实时、可靠监测,为线路动态增容的实施提供了有效的依据,也为解决我国目前电力紧缺、输电线路传输容量受限严重的问题提供了一套行之有效的解决方案。关键词:测温终端;导线温度;动态增容;无线技术;在线监测分类号:
;甌.:籨..,.,,.瓼篢:,,,——.;—;
学位论文作者躲阀肜签字嗍叶年虑梢蝗独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得北京交通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
签字日期.‰辍峦蛉】虱易学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得学位论文作者签名:
致谢本论文的工作是在我的导师王玮教授的悉心指导下完成的,两年来导师严谨题和撰写过程中,给予了我极大的帮助和精心的教导。导师深厚的专业积累、渊研究生期间,倪平浩老师和吴振升老师对我的科研工作和论文撰写提出了许多的宝贵意见,让我从中不断进步,感悟良多,在此向他们表示衷心的感谢。的治学态度和科学的工作方法深深地影响着我,在实验室的科研工作和论文的选博的学识和“方正为人,勤慎治学”的崇高品德给我留下深刻的印象,将使我受益终生。在此向王玮老师表示由衷的感谢和深切的敬意。在实验室工作及撰写论文期间,周兴韬、刘崇伟、张浩和张殿睿等同学给予了我热情帮助和鼓励,感谢他们。最后,要特别感谢我的家人,他们是我前进的动力和精神慰藉,没有他们的理解和支持我将无法完成学业,谢谢。
课题的背景意义随着国民经济的快速发展,我国用电需求日益增长,经过多年电网改造和大研究表明,线路输电能力与导线运行温度有直接关系【,因此,部分专家学者从提高输电线路最高允许温度的角度出发,提出了静态提温增容技术。在电网实献卸缘枷咦罡咴市砦露茸龀龉娑ǎ杭扑愕枷咴市碓亓髁渴保中韭两氏吆透芯铝合金绞线的允许温度值采用。该极限值是基于最恶劣的气象条件下为保允许温度的限制,将其从提高至甚至,从而大幅增加输电容量。但是由此也带来几个问题:首先,导线允许温度不符合现行设计标准:其次,温型电站、电厂建设,全国已经形成华北、东北、华东、华中、西北和南方笫际电网以及海南、新疆、西藏鍪∧诘缤NJ谷ü段诘牡缌ψ试吹玫接化配置,提出了西电东送、南北互供的电力供配模式,使得发电能源分布密集地区的发电中心能够通过远距离输电线路为缺乏能源的负荷中心供电。但是,随着用电负荷的变化和发展,原有输电线路受到载流量热稳定限额等技术条件的限制,输送容量大大降低,已经难以担负送电任务,更不能满足电力用户的需要,尤其在用电高峰期、检修状态下或发生故障等情况下,线路互通容量不足将会造成压限负荷,导致电网运行的经济性和可靠性严重下降。因此,对提高输电线路输送能力的研究显得十分必要。传统的线路增容技术主要针对三个方面:一、改善导线本身结构和材料: