
输电线路动态增容系统
应用背景
近年来随着经济持续快速增长,用电量猛增,在一些经济发达地区表现尤为突出。目前有些线路受到输送容量的热稳定限额,已严重制约系统内的容量输送,不能满足电网实际输送容量要求。建设新的线路不仅投资巨大,建设周期长,而且在用电紧张地区开辟新的线路走廊难度很大,如何提高现有线路输送容量已成为我国许多地区电网的迫切要求,也是今后提高电网经济可靠运行的需要。
输电线路的热稳定限额受气象环境条件影响。因此,通过量化分析气象环境条件对输电线路热稳定限额的影响,对受限线路载流量进行精心管理。也就是通过线路在线监测系统,实时测量线路导线温度、环境温度、风速、日照和载流量等,并在增容分析系统帮助下,提高输送能力,一般可增加10-30%左右,是一种廉价、有效、安全的线路增容技术。

动态增容系统
系统介绍
输电线路负荷动态增容系统用于解决输电线路负荷能力受限、难以满足负荷增长需求等难题,在不改变已有网架结构和不影响在运线路热稳定的情况下,提升线路运行水平和负载能力。输电线路负荷动态增容系统包括三部分:前端感知设备、物联监控应用和决策分析应用。 其中前端感知设备包括导线精灵和微气象监测装置,负责测量线路导线温度、线路电流、导线出口处倾斜角以及线路微气象环境下的环境温度、风速、风向、雨量、雨强、太阳辐射等信息,集成边缘计算功能,可就地计算和分析线路运行状态;物联监控应用接收前端感知设备监测到的各类数据并进行展示。决策分析应用对线路沿线的气象条件和导线倾斜角进行综合分析,计算线路在当前气象条件下的最大允许输送电流以及导线风偏和弧垂值,并对线路运行状态进行监控,发现异常及时报警。最终依靠实时、动态、量化的专家系统技术数据支持,实现输电线路运行负荷的精细化、智能化管理,保障线路安全稳定运行。

导线精灵(可单独用于弧垂监测)

微气象监测装置
系统特点
- 状态监测:实时监测线路运行电流、导线温度,环境温度、太阳辐射、风速、风向、安全运行时间、导线工作状态。
- 线路动态增容能力评估:实时展示线路当前长期安全运行载流量、1.5倍额定负荷下安全运行时间、30分钟内最大安全运行负荷值。绘制线路输送能力曲线。
- 线路运行风险管控:多种方法规避增容运行或N-1运行风险,包括按照最严苛条件给出30分钟安全运行的电流限额、给定电流限额的安全运行时间、给定气象条件的电流限额等数据,实时跟踪增容或N-1工况下导线温度并预警。
- 线路运行限额预测:根据气象预报数据和历史负荷数据预测线路未来运行限额的功能。
- 异常告警:导线温升、负荷超限、安全运行时间超限等告警。
- 关键点测温(选配):实时监测输电线路易发热点(耐张线夹、导线接续管等)的温度,实现温度分级预警和缺陷智能识别。
- 系统可提升线路年平均负载能力 15%~30%(极端天气下 5%~15%)。
主要技术参数
导线精灵
- 工作温度:-30℃~+85℃;
- 适用于35kV~1000kV电压等级的架空绝缘导线;
- 感应取电:工作电流范围10A~1000A(单根导线);
- 启动电流:10A;
- 交流电流测量范围:(单导线)10~1000A,准确度级别(FS):1级;
- 导线温度测量范围:-40℃~+120℃;测量精度:±1℃;
- 倾角测量范围:双轴:±60°,精度:±0.05°
微气象传感器
- 温度测量范围:-40℃~+70℃;测量误差:±0.5℃;分辨率:0.1℃;
- 湿度测量范围:0~100%;测量误差:±4%(<80%RH时),±8% (≥80%RH时);分辨率:1%;
- 风速测量范围:0~60m/s;测量误差:±(0.5+0.03V)m/s V为标准风速值;分辨率:0.1m/s;
- 风向测量范围:0~360°;测量误差:±5°;分辨率:3°;
- 气压测量范围:550hPa~1060hPa;测量误差:±0.3hPa;分辨率:0.1hPa;
- 太阳辐射测量范围:0~1400 W/m2;测量误差:≤5%;分辨率:1 W/m2
布点原则
建议在线路出线的第1级基塔和线路最后1级基塔上各装1套(每套含三个导线精灵与一个微气象监测装置),另外在线路的每个交叉跨越档、典型气象区以及重点监测档上各安装 1套,并在中间其余节点安装若干套,以保证理想效果。一般建议系统在正常工作时以每5分钟一次的频率采集并上传监测数据,在预警状态时转为每分钟一次。
应用案例

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