1、一一 、引言、引言随着用电负荷的变化和发展，原有输电线路受到载流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，量热稳定限额等技术条件的限制，输送容量大大降低，己经难以担负送电任务，更不能满足电力用户的需要，己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，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。的经济性和可靠性严重下降。因此，对提高输电线路输送因此，对提高输电线路输送能力的研究
2、显得十分必要。能力的研究显得十分必要。二、常规线路增容技术二、常规线路增容技术2.1 传统的线路增容技术传统的线路增容技术2.2 静态提温增容技术静态提温增容技术在电网实际运行中，为了防止输电线路负荷增加时在电网实际运行中，为了防止输电线路负荷增加时产生过热故障，各国电力部门制定了输电线路静态产生过热故障，各国电力部门制定了输电线路静态热容量极限值，在线路设计时以该极限值校核导线热容量极限值，在线路设计时以该极限值校核导线最大输电容量。最大输电容量。从实际运行情况看，大多数时候气象条件远远好于从实际运行情况看，大多数时候气象条件远远好于规程中的计算条件。静态提温增容技术正是突破了规程中的计算条
3、件。静态提温增容技术正是突破了规程中对导线最高将允许温度的限制提高，从而大规程中对导线最高将允许温度的限制提高，从而大幅增加输电容量。幅增加输电容量。由此也带来几个问题由此也带来几个问题: :所以该技术必须在做好各项技术准备，具备完善的安全所以该技术必须在做好各项技术准备，具备完善的安全保护措施的条件下才能被采用，因此局限性较大。保护措施的条件下才能被采用，因此局限性较大。三、动态线路增容技术三、动态线路增容技术输电线路本体的安全运行主要受线路热稳定输电线路本体的安全运行主要受线路热稳定的制约的制约。热稳定是指线路在允许的温度下，。热稳定是指线路在允许的温度下，因发热引起导线弧垂变化、导线强度
4、损失、因发热引起导线弧垂变化、导线强度损失、导线接头温升及导线配套金具均不会影响线导线接头温升及导线配套金具均不会影响线路的安全运行。最直接反应热稳定的参数是路的安全运行。最直接反应热稳定的参数是线路的载流量，即在特定的气象条件下、导线路的载流量，即在特定的气象条件下、导线不超过规定温度时所容许长期运行的电流。线不超过规定温度时所容许长期运行的电流。调度运行部门按照载流量来限制线路运行的调度运行部门按照载流量来限制线路运行的电流，以尽量减少导体的老化和损伤，提高电流，以尽量减少导体的老化和损伤，提高导线的使用寿命，确保线路的安全运行。导线的使用寿命，确保线路的安全运行。架空线路动态增容技术研究
5、架空线路动态增容技术研究各因素对线路载流量的影响分析各因素对线路载流量的影响分析载流量的计算载流量的计算1 稳态载流量计算稳态载流量计算导线的载流量与导体的电阻率、环境温导线的载流量与导体的电阻率、环境温度、使用温度、风速、日照强度、导线度、使用温度、风速、日照强度、导线表面状态、辐射系数及吸热系数、空气表面状态、辐射系数及吸热系数、空气的传热系数和动态黏度等因素有关。的传热系数和动态黏度等因素有关。式中：为焦耳发热功率；式中：为焦耳发热功率；为磁滞发热功率；为磁滞发热功率；为导线表面日照吸热功率；为导线表面日照吸热功率；为电晕发热功率；为电晕发热功率；为导线表面辐射散热功率；为导线表面辐射散
6、热功率；为导线表面对流散热功率；为导线表面对流散热功率；为蒸发发热功率。为蒸发发热功率。公式：公式：式中：为导线电流，；为导体单位长度交流电阻，式中：为导线电流，；为导体单位长度交流电阻，。暂态载流量计算暂态载流量计算线路的暂态载流量是根据暂态热线路的暂态载流量是根据暂态热平衡方程推导而来的，暂态热容平衡方程推导而来的，暂态热容方程为：方程为：式中：为导线温度，式中：为导线温度，；为短时负荷运行时间，；为短时负荷运行时间，；为对流热损失，；为辐射热；为对流热损失，；为辐射热损失，；为太阳热增量，；为导损失，；为太阳热增量，；为导线的总热容量，（线的总热容量，（）。）。影响载流量各因素分析影响载
7、流量各因素分析风速对载流量的影响风速对载流量的影响当环境温度为当环境温度为 、日照强度为、日照强度为、导体温度为、导体温度为时，风速对载时，风速对载流量的影响如图所示。流量的影响如图所示。日照对载流量的影响日照对载流量的影响当风速为当风速为0.50.5/ /、环境温度为、环境温度为 ，导，导体温度为体温度为时，日照对载流量的影响如图时，日照对载流量的影响如图所示。所示。环境温度对载流量的影响环境温度对载流量的影响当风速为当风速为.5.5、导体温度为、导体温度为 、日照强度为、日照强度为00000022时，环时，环境温度对载流量的影响如图所示。境温度对载流量的影响如图所示。导线温度对载流量的影响
8、导线温度对载流量的影响当风速为当风速为.5m.5m、环境温度为、环境温度为 、日照强度为、日照强度为000000 时，时，导体温度对载流量的影响如图所示。导体温度对载流量的影响如图所示。通过以上分析，得出以下结论：通过以上分析，得出以下结论：架空线路动态增容架空线路动态增容安全判据安全判据当实时、准确地测量导线温度及线路所当实时、准确地测量导线温度及线路所处环境的微气象条件，用来计算线路载处环境的微气象条件，用来计算线路载流量，并严格遵守制定动态增容的安全流量，并严格遵守制定动态增容的安全判据时，即可安全有效地实现线路的动判据时，即可安全有效地实现线路的动态增容。态增容。动态增容系统的构成动态
9、增容系统主要包括：动态增容系统主要包括：前端测量装置前端测量装置前端测量装置由以下设备组成：前端测量装置由以下设备组成：无限通信网络无限通信网络前端测量装置通过射频技术将测量数据传输至安前端测量装置通过射频技术将测量数据传输至安装于塔上的主机装于塔上的主机，主机通过增强型数据速，主机通过增强型数据速率全球移动通信系统演进技术通用分率全球移动通信系统演进技术通用分 组组 无无 线线 服服 务务 技术、无线网络或其他无线传输技技术、无线网络或其他无线传输技术将数据传至系统主站，用于后台数据处理系统术将数据传至系统主站，用于后台数据处理系统进行计算分析。进行计算分析。后台数据处理系统后台数据处理系统
10、完成输电线路动态增容所需相关数据的采集后，主站系完成输电线路动态增容所需相关数据的采集后，主站系统采用在线监测与模型计算分析相结合、理论模型和运统采用在线监测与模型计算分析相结合、理论模型和运行经验相结合、现场监测与预测评估相结合、事态发展行经验相结合、现场监测与预测评估相结合、事态发展与预报预警相结合的模式，对在各种气象环境中的架空与预报预警相结合的模式，对在各种气象环境中的架空输电线路增容状态进行实时在线监测和及时预测。主站输电线路增容状态进行实时在线监测和及时预测。主站系统在监测小气象环境参数的前提下，利用输电线路动系统在监测小气象环境参数的前提下，利用输电线路动态增容数学模型来确定线路当前的热稳定限额和动稳定态增容数学模型来确定线路当前的热稳定限额和动稳定限额，为实时提高输送容量提供定量的直接测量数据；限额，为实时提高输送容量提供定量的直接测量数据；通过该模型的应用，使用电流限额下的安全时间、时间通过该模型的应用，使用电流限额下的安全时间、时间限额下的安全电流以及导线温度实时跟踪模式等方法，限额下的安全电流以及导线温度实时跟踪模式等方法，使输电线路的实时增容运行更具可操作性和安全性，为使输电线路的实时增容运行更具可操作性和安全性，为科学调度和保证设备安全运行提供支撑。科学调度和保证设备安全运行提供支撑。四、结论四、结论
