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【6h】

基于参数辨识的架空导线载流量裕度动态监测系统研究

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摘要

1.1 课题的背景及意义

1.2 输电线路最大允许载流量的研究现状

1.3 载流量提升技术的应用情况

1.4 动态输电线路容量提升技术的工程应用

1.5 存在的问题

1.6 课题来源及工作内容

第2章 架空线路载流量的提升及外部影响因素分析

2.1 动态输电线载流量

2.2 架空输电线稳态的载流量

2.3 架空输电线的热平衡方程

2.3.1 热动态过程快速估计

2.3.2 热时间常数

2.3.3 仿真分析

2.4 金具对输电线路载流量提升的影响研究

2.4.1 接头发热的原因分析

2.4.2 接头发热对线路增容的影响

2.5 架空线路外部因素对载流量提升的影响

2.5.1 气象因素对架空线路载流量的影响研究

2.5.2 载流量与弧垂的关系试验

2.6 小结

第3章 架空线路载流量在线监测装置研发

3.1 载流量裕度在线监测装置硬件研究

3.1.1 硬件研发

3.1.2 硬件平台架构设计

3.1.3 硬件模块设计

3.2 载流量裕度在线监测装置软件系统研究

3.2.1 软件设计思路

3.2.2 软件系统结构

3.2.3 功能划分原则

3.3 软件模块的开发

3.3.1 主要功能

3.3.2 在线监测装置异常功能

3.3.3 在线监测装置定值内容及整定

3.4 人机交互界面研发

3.4.1 装置运行信息

3.4.2 辅助决策量

3.4.3 上位机数据

3.5 小结

第4章 系统原理及设计

4.1 载流量裕度在线监测系统架构设计

4.2 通信配置设计

4.3 气象信号传感器的选取

4.3.1 环境温度和导线日照辐射传感器精度要求的确定

4.3.2 环境温度和导线日照辐射传感器的选取

4.3.3 风速传感器精度要求的确定

4.3.4 风速风向传感器的选取要求

4.4 后台管理平台的研发

4.4.1 总体架构

4.4.2 模块设计

4.4.3 功能描述

4.5 小结

第5章 结论

参考文献

致谢

作者简介

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摘要

随着我国经济水平的快速发展,用电负荷也逐渐增加,然而针对提高输电线路的输送容量问题,已经成为电力系统部门迫切关注的重要课题,目前,导线允许温度是解决输电线路输送容量的主要方式之一。
  首先,在综合国内外文献研究的基础上,从架空输电线稳态的载流量的影响因素着手,分析了架空输电线路的温度影响因素:导线材料的性质、几何尺寸和结构、表面环境、环境条件等。讨论金了具对输电线路载流量的影响,通过对导线接头的发热机理进行剖析,建立了起导线接头温升与线路输送容量的关系,并进行了实际仿真和热平衡方程的计算;分析了架空线路外部因素对载流量提升的影响因素,包含风速、风向、日照强度、环境温度等;研究载流量与弧垂的关系,找出其变化的规律。
  其次,本文利用ARM处理器、FPGA和嵌入式系统研制开发了输电线路载流量裕度在线监测装置,对电源模块、采样值接收处理模块、决策判断模块、控制信号接口模块、通信模块及人机界面综合管理模块的设计,同时完成了输电线路载流量裕度在线监测装置软件系统的设计。
  最后,研究了输电线路载流量裕度在线监测装置架构系统,包含了载流量裕度在线监测装置、气象仪及传感器、后台管理监控平台、通信网络等;讨论了监控系统通讯配置的设计方案,确定了环境温度、导线日照辐射、风速风向传感器的要求及选取,并研发了后台监控管理平台,集成多台载流量动态监测装置的业务数据,远程监控线路载流量状况,管理检测装置等。

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