高压输电线路安全运行状态分析建模与仿真

摘要

在国民经济快速发展的形势下，高压输电线路的分布越来越广。因此，电力系统输电网络的可靠运行与否直接影响到国民经济的发展和社会稳定。输电线路作为该系统的重要组成部分尤其显得重中之重。自上世纪以来，因为恶劣的环境气候因素，我国许多地区都曾发生各式各样的输电线路故障。70年代以来，我国很多地区就处于严重缺电局面，电力供应短缺制约着经济发展，如何在不改变输电线路的情况下，提升导线的输送量具有极强的意义。我国受大气候和微地形、微气象条件的影响之下，冰灾事故频繁发生。许多地区输电导线因为冻雨覆冰而使输电导线的荷重增加，并且会引起大振幅舞动，这些造成断线、倒塔、闪络等事故，给社会造成巨大的经济损失。尤其在2008年我国大面积的降雪带来了十分严重的经济损失。因此，对高压输电线路安全运行状态分析具有重要的理论和实际意义。
　　 论文首先对高压输电线路的增容稳态过程进行了分析，对其载流量短时趋势变化特点进行了探讨，应用布朗单一参数线性指数法和自适应过滤法，根据已知的载流量时间序列，设计实现了载流量的预测模型，并对其进行了仿真分析；其次，论证了输电线路杆塔等高和不等高时的覆冰厚度计算公式，针对高压的输电线路覆冰厚度的趋势变化，采用灰色预测模型对其进行短时预测，对预测模型的适用性和误差进行了分析和验证。最后，针对高压导线舞动的三自由度模型，应用龙格一库塔对其进行了仿真求解，并对导线舞动过程进行了拟合仿真分析。
　　 论文针对高压输电导线载流量、覆冰厚度、导线舞动三种运行状态的判别需求，分析了三种类型运行状态的数据特征，选用了不同的分析判别方法对其进行了研究，为管理人员对高压输电线路状态的及时分析和决策提供了辅助支持工具和方法。