專利名稱：：一種輸電線路防覆冰的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及輸電設(shè)備控制
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及一種輸電線路防覆冰的方法及裝置。
背景技術(shù)：
：由于全球性氣候變暖，加之我國受大氣候、微地形和微氣象條件的影響，近幾年我國電網(wǎng)覆水災(zāi)害不斷加劇，覆冰影響范圍日益擴大，造成的危害越來越嚴(yán)重。尤其是2008年我國南方大部分地區(qū)出現(xiàn)了歷史上罕見的持續(xù)低溫、雨雪冰凍極端天氣，造成輸變電設(shè)備設(shè)施嚴(yán)重覆冰，輸電線路發(fā)生倒塔、斷線及跳閘，部分地區(qū)大面積停電。此次雪災(zāi)給國家電網(wǎng)直接財產(chǎn)損失達(dá)104.5億元，災(zāi)后電網(wǎng)恢復(fù)重建和改造需要投入資金390億元。目前，國內(nèi)外尚無一種安全、經(jīng)濟、可靠、有效、簡單的輸電線路防除冰方法。我國電網(wǎng)這場水災(zāi)，主要釆用了人工敲擊除冰法(機械除冰法中的一種)。人工敲擊除冰法的優(yōu)點是上手快、無需特殊的設(shè)備投入和特殊的技術(shù)要求，但缺點是需要大量的人力停電操作，時間長，工作量大，而且，人工敲擊對鐵塔、輸電線和絕緣子的機械強度會有一定程度的損傷。在倒塔嚴(yán)重的區(qū)域，操作者上塔操作的人身安全也很難保障。處理導(dǎo)線覆冰問題的基本原則應(yīng)該是以防為主，即先要防止導(dǎo)線覆冰，而不要等到導(dǎo)線嚴(yán)重覆水以后再采取措施來除冰。為此，研究一種簡單、易行、有效和節(jié)能的防覆水技術(shù)非常必要。對于輸電線路防覆冰和融水的研究，國內(nèi)外相關(guān)才幾構(gòu)一直十分重視。目前防覆冰和融冰方法有30余種。其中采用最廣泛的是人工敲擊除冰和采用新材料。人工敲擊除冰以上已經(jīng)介紹過，下面簡單介紹下新型導(dǎo)線防覆冰和融冰。新型導(dǎo)線防覆冰和融冰主要是在導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)和材^T十方面進(jìn)^f于改進(jìn)。如化學(xué)涂料防水方法是在導(dǎo)線表面涂上憎水性涂料降低水和導(dǎo)線之間的附著力。到目前為止，世界上還沒有一種可以阻止水形成的材料，也未見到實用于導(dǎo)線的防覆水涂料，原因是涂料涂在導(dǎo)線上后，涂層容易破裂，這樣憎水性再好的涂料有了裂紋后，水容易吸附到導(dǎo)體上，形成結(jié)冰，另外還有涂料的老化問題。綜上所述，現(xiàn)有的防除冰技術(shù)普遍存在需停電、安全性低、能耗大、花費時間長和投資大的問題。到目前為止，尚無安全、經(jīng)濟、可靠、有效、簡單的防除)水方法。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種輸電線路防覆冰的方法及裝置，能夠安全、經(jīng)濟的防止輸電線路覆冰，并且不需停電。本發(fā)明提供一種輸電線路防覆冰的方法，包括確定覆冰線路的臨界不覆冰電流；依次通過網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)、無功補償和/或有載調(diào)壓增大覆冰線路的工作電流，使所述工作電流大于所述臨界不覆冰電流。優(yōu)選地，所述確定覆冰線路的臨界不覆冰電流具體為根據(jù)覆冰線路的型號、分裂數(shù)和經(jīng)過區(qū)域的氣象條件，根據(jù)三個公式分別計算覆水線路的三個不覆冰電流，取三個不覆水電流中的中間值為臨界不覆水電流，最大值為最大臨界不覆冰電流，最小值為最小臨界不覆水電流；三個不覆冰電流4,、^和^的計算公式分別為/cl=、225.43^公式(1)Vi。公式(1)中At為導(dǎo)線表面的溫升，單位為。C;d為導(dǎo)線外徑，單位為mm;v為風(fēng)速，單位為m/s;^為導(dǎo)線單位長度電阻，單位為Q/km;''c2=,公式(2)公式(2)中A為導(dǎo)線單位長度電阻，單位為Q/km;^為單位長度導(dǎo)線的輻射散熱功率；『,為單位長度導(dǎo)線的對流散熱功率；'c3=-24c義-+平)]公式(3)Vio2c。2公式(3)中^=-"7;++0.95;ro"J2734-(273+7;)4];r。為環(huán)境溫度，單位為。C;=5.567x10-8W/(m2*k4);h和/^分別為導(dǎo)線表面自然對流系數(shù)和強制對流系數(shù)；R為線路半徑，單位為mm;R。為線路單位長度電阻，單位為。/km;^為圓柱體導(dǎo)線表面局部恢復(fù)系數(shù)，對于導(dǎo)線覆冰表面，^取0.79;74=alWv;^為水滴在導(dǎo)線上的碰撞率；v為風(fēng)速，單位為m/s;w為空氣中液水含量，單位為kg/m35^為水的比熱[J/(kg*K)];c。為空氣比熱[J/(kg*K)]。優(yōu)選地，通過網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)增大覆冰線路的工作電流具體步驟為通過電網(wǎng)調(diào)度中心進(jìn)行系統(tǒng)運行方式調(diào)整控制覆冰線路的功率損耗；首先按照覆冰線路臨界不覆冰電流進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)，使覆水線路的工作電流大于臨界不覆冰電流；如果采用臨界不覆冰電流的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)不能滿足防覆冰要求；則采用最大臨界不覆冰電流進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)，使覆冰線路的工作電流大于最大臨界不覆水電流。優(yōu)選地，通過無功補償增大覆冰線路的工作電流具體為對于通過網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)仍達(dá)不到防覆冰要求的線路，在此基礎(chǔ)上，通過增大線路無功功率的傳輸容量，控制覆水線路的功率損耗，4吏覆冰線路的工作電流大于臨界不覆冰電流。優(yōu)選地，通過有載調(diào)壓增大覆水線路的工作電流具體為對于通過網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)和無功補償仍達(dá)不到防覆水要求的覆水線路，在此基礎(chǔ)上，通過線路兩端配置的有載調(diào)壓變壓器進(jìn)行有載調(diào)壓，一端降低線路的運行電壓，增大線路的工作電流，使工作電流大于最小臨界不覆水電流，另一端升壓至正常運行電壓。本發(fā)明還提供一種輸電線路防覆冰的裝置，包括臨界不覆水電流確定單元和工作電流增大單元；所述臨界不覆水電流確定單元，用于確定覆水線路的臨界不覆冰電流；所述工作電流增大單元，用于依次通過網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)、無功補償和/或有載調(diào)壓增大覆冰線路的工作電流，使所述工作電流大于所述臨界不覆冰電流。優(yōu)選地，所述臨界不覆冰電流確定單元，用于確定覆冰線路的臨界不覆冰電流；具體為根據(jù)覆水線路的型號、分裂數(shù)和經(jīng)過區(qū)域的氣象條件，根據(jù)三個公式分別計算覆冰線路的三個不覆水電流，取三個不覆水電流中的中間值為臨界不覆冰電流，最大值為最大臨界不覆水電流，最小值為最小臨界不覆水電流；三個不覆水電流^、^和^的計算公式分別為/,J225.43一公式(l)公式(1)中At為導(dǎo)線表面的溫升，單位為。C;d為導(dǎo)線外徑，單位為mm;v為風(fēng)速，單位為m/s;為導(dǎo)線單位長度電阻，單位為Q/km;'-c2=V(『《《)/io公式(2)公式(2)中i。為導(dǎo)線單位長度電阻，單位為Q/km;^為單位長度導(dǎo)線的輻射散熱功率；^為單位長度導(dǎo)線的對流散熱功率；公式(3)中『,=-"7;(/2+~)+0.95丌[2734-(273+T;)4];T。為環(huán)境溫度，單位為。C;=5.567x10-8W/(m2*k4);h和分別為導(dǎo)線表面自然對流系數(shù)和強制對流系數(shù)；R為線路半徑，單位為mm;R。為線路單位長度電阻，單位為Q/km;C為圓柱體導(dǎo)線表面局部恢復(fù)系數(shù)，對于導(dǎo)線覆水表面，^取0.79;4二c^vv;",為水滴在導(dǎo)線上的碰撞率；v為風(fēng)速，單位為m/s;w為空氣中液水含量，單位為kg/m、cw為水的比熱[J/(kg+K)];c。為空氣比熱[J/(kgfK)]。優(yōu)選地，所述工作電流增大單元，用于通過網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)增大覆水線路的工作電流，使所述工作電流大于所述臨界不覆水電流，具體為通過電網(wǎng)調(diào)度中心進(jìn)行系統(tǒng)運行方式調(diào)整控制覆水線路的功率損耗；首先按照覆水線路臨界不覆水電流進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)，使覆水線路的工作電流大于臨界不覆冰電流；如果采用臨界不覆冰電流的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)不能滿足防覆冰要求；則采用最大臨界不覆冰電流進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)，使覆水線路的工作電流大于最大臨界不覆)水電流。優(yōu)選地，所述工作電流增大單元，用于通過無功補償增大覆冰線路的工作電流，使所述工作電流大于所述臨界不覆冰電流，具體為對于通過網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)仍達(dá)不到防覆冰要求的線路，，在此基礎(chǔ)上，通過增大線路無功功率的傳輸容量，控制覆冰線路的功率損耗，使覆冰線路的工作電流大于臨界不覆冰電流。,2優(yōu)選地，所述工作電流增大單元，用于通過有載調(diào)壓增大覆冰線路的工作電流，使所述工作電流大于所述臨界不覆水電流，具體為對于通過網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)和無功補償仍達(dá)不到防覆冰要求的覆冰線路，在此基礎(chǔ)上，通過線路兩端配置的有載調(diào)壓變壓器進(jìn)行有載調(diào)壓，一端降低線路的運行電壓，增大線路的工作電流，使工作電流大于最小臨界不覆冰電流，另一端升壓至正常運行電壓。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點本發(fā)明提供的輸電線路防覆冰的方法及裝置，通過網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)、無功補償和/或有載調(diào)壓增大輸電線路的工作電流，使線路的工作電流大于其臨界不覆水電流，用工作電流產(chǎn)生的線路功率損耗的熱量來平衡線^各覆冰所需要的熱量，從而破壞覆水形成的條件，防止線路形成覆冰。該方法在覆水前進(jìn)行防御，避免覆水的形成，從而可以避免覆水后人力物力的大量投入，成本低，經(jīng)濟效益好；而且本發(fā)明不需要中斷輸電線路的運行便可以做到防覆水，從而可以保證工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的正常運行。圖l是本發(fā)明輸電線路防覆冰方法第一實施例流程圖；圖2是本發(fā)明輸電線路防覆冰方法第二實施例流程圖；圖3是本發(fā)明三個不覆冰電流曲線圖；圖4是本發(fā)明輸電線路防覆水裝置實施例結(jié)構(gòu)圖。具體實施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式做詳細(xì)的說明。參見圖1,該圖為本發(fā)明輸電線路防覆冰方法第一實施例流程圖。S101:確定覆冰線路的臨界不覆水電流。從電網(wǎng)中選擇穿越覆水地區(qū)的可能覆水線路，根據(jù)所選線路的型號、分裂數(shù)和線路經(jīng)過區(qū)域的氣象條件，計算可能覆水線路的臨界不覆冰電流。線路的型號、分裂數(shù)和經(jīng)過區(qū)域的氣象條件不同，則線路的覆冰電流不同。S102:依次通過網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)、無功補償和/或有載調(diào)壓增大覆水線路的工作電流，使所述工作電流大于所述臨界不覆冰電流。10需要說明的是，所述網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)、無功補償和有載調(diào)壓調(diào)整后的線路工作電流是依次增大的。網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)調(diào)整后，有的線路的工作電流仍然小于臨界不覆冰電流，此時對這些線路進(jìn)行無功補償調(diào)整。無功補償調(diào)整以后，有可能還有一些線路的工作電流小于臨界不覆水電流，此時對這些線路進(jìn)行有載調(diào)壓進(jìn)行調(diào)整，直至所有線路的工作電流均大于臨界不覆冰電流。在弱覆冰氣象條件、枯大運行方式下，有可能出現(xiàn)所選定的線路只經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)一個措施就全達(dá)到了防覆冰的要求?；蛘呓?jīng)過網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)和無功補償兩個措施使所選定的線路全達(dá)到了防覆冰的要求。但是，在強覆冰氣象條件、枯小運行方式下，可能出現(xiàn)所選定的線路經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)和無功補償兩個措施后，只有很少幾條線路可以達(dá)到防覆冰的要求，極端情況下可能沒有線路達(dá)到防覆冰的要求。因此，網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)、無功補償和有載調(diào)壓這三個方法是可以選擇的，有的線路只用到其中的一個或兩個，有的可能三個均要用到才能達(dá)到防覆水要求。本實施例提供的輸電線路防覆冰的方法，通過網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)、無功補償和/或有載調(diào)壓增大輸電線路的工作電流，使線路的工作電流大于其臨界不覆水電流，用工作電流產(chǎn)生的線路功率損耗的熱量來平衡線路覆水所需要的熱量，從而破壞覆冰形成的條件，防止線路形成覆冰。該方法在覆冰前進(jìn)行防御，避免覆水的形成，從而可以避免覆水后人力物力的大量投入，成本低，經(jīng)濟效益好；而且本發(fā)明不需要中斷輸電線路的運行便可以做到防覆冰，從而可以保證工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的正常運行。參見圖2,該圖為本發(fā)明輸電線路防覆冰方法第二實施例流程圖。S201:確定覆水線路的臨界不覆水電流。根據(jù)覆冰線路的型號、分裂數(shù)和經(jīng)過區(qū)域的氣象條件，根據(jù)三個公式分別計算覆冰線路的三個不覆冰電流。需要說明的是，這三個不覆水電流是在同一條件下計算的。三個不覆冰電流^、^和/。的計算公式分別為公式(1)中At為導(dǎo)線表面的溫升，單位為。C;d為導(dǎo)線外徑，單位為mm;v為風(fēng)速，單位為m/s;為導(dǎo)線單位長度電阻，單位為Q/km;G=,+『》/^o公式(2)公式(2)中A為導(dǎo)線單位長度電阻，單位為Q/km;^為單位長度導(dǎo)線的輻射散熱功率；^為單位長度導(dǎo)線的對流散熱功率；43=、/》廣2/,義—公式(3)公式(3)中^=-;r7;(/z+/g+0.95;rcrft[2734-(273+r。)4〗；T。為環(huán)境溫度，單位為°C;&二5.567x10-8W/(m2*k4);h和^分別為導(dǎo)線表面自然對流系數(shù)和強制對流系數(shù)；R為線路半徑，單位為mm;R。為線路單位長度電阻，單位為Q/km;^為圓柱體導(dǎo)線表面局部恢復(fù)系數(shù)，對于導(dǎo)線覆水表面，^取0.79;4二o^v;^為水滴在導(dǎo)線上的碰撞率；v為風(fēng)速，單位為m/s;w為空氣中液水含量，單位為kg/m3;^為水的比熱[J/(kg5^10^c。為空氣比熱[J/(kg5^)]。取三個不覆水電流中的中間值為臨界不覆水電流，表示為取三個不覆水電流中的最大值為最大臨界不覆水電流，表示為取三個不覆冰電流中的最小值為最小臨界不覆水電流，表示為S202:對覆冰線路進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)、無功補償和有載調(diào)壓的數(shù)字仿真，確定最佳的調(diào)整方案。需要說明的是，優(yōu)選計算最大臨界不覆冰電流^^的氣象條件是環(huán)境溫度為-5。C,風(fēng)速為5m/s;優(yōu)選計算最小臨界不覆水電流^m的氣象條件是環(huán)境溫度為-rC，風(fēng)速為0.5m/s。S203:由確定的最佳調(diào)整方案，首先通過網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)增大覆冰線路的工作電流，使工作電流大于臨界不覆冰電流。具體為通過電網(wǎng)調(diào)度中心進(jìn)行系統(tǒng)運行方式調(diào)整控制覆水線路的功率損耗；首先按照覆冰線路臨界不覆冰電流進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)，使覆冰線路的工作電流12大于臨界不覆水電流；如果采用臨界不覆水電流的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)不能滿足防覆水要求；則采用最大臨界不覆水電流進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)，使覆水線路的工作電流大于最大臨界不覆水電流。S204:通過無功補償增大覆水線路的工作電流，是工作電流稍大于臨界不覆冰電流。具體為對于通過網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)仍達(dá)不到防覆水要求的線路，通過增大線路無功功率的傳輸容量，控制覆冰線路的功率損耗，使覆冰線路的工作電流大于臨界不覆水電流。S205:通過有載調(diào)壓增大覆冰線路的工作電流，直至所有線路的工作電流均大于臨界不覆冰電流。具體為對于通過網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)和無功補償仍達(dá)不到防覆水要求的覆冰線路，通過線路兩端配置的有載調(diào)壓變壓器進(jìn)行有載調(diào)壓，一端降低線路的運行電壓，增大線路的工作電流，使工作電流大于最小臨界不覆冰電流，另一端升壓至正常運行電壓。有載調(diào)壓的控制方法是先降后升，多步調(diào)整，直至覆冰線路的工作電流大于線路臨界不覆水電流為止。電壓調(diào)整的步數(shù)等于調(diào)壓的幅度與單步調(diào)壓的電壓變化量之比。單步調(diào)壓的電壓變化率和母線側(cè)的電壓偏移應(yīng)不大于相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。下面結(jié)合具體實施例詳細(xì)說明本發(fā)明輸電線路防覆水方法的具體實現(xiàn)方式。選擇某電網(wǎng)西北部，多山地，氣候條件相對惡劣，冬季輸電線路經(jīng)常發(fā)生覆冰。根據(jù)資料顯示，覆冰一般發(fā)生在風(fēng)速3m/s以下，溫度0。C-5。C時。選定強覆水氣象條件風(fēng)速5m/s,溫度-5。C時的臨界不覆冰電流作為制定控制策略的參考電流。實際運行中，極大多數(shù)線路覆水都發(fā)生在先下小雨，后下濕雪的氣象條件下，氣溫先在0。C以上，后降到0。C以下。先是無風(fēng)或有輕微的南風(fēng)，濕度很大，后變?yōu)楸憋L(fēng)，并逐漸增大，濕度迅速降低，濕雪變?yōu)楦裳Ｒ虼?，在下雨、雪的初期，?dǎo)線如果不覆水，則以后導(dǎo)線就不易覆冰。選擇該電網(wǎng)的運行凄t據(jù)，電網(wǎng)區(qū)內(nèi)負(fù)荷43萬kW,發(fā)電量41萬kW，另外2萬kW由網(wǎng)外發(fā)電廠供給。從電網(wǎng)中選出可能覆水的線路有14條，其中220kV線路6條，110kV線3各8條。在計算條件為空氣液水含量w=0.0003kg/m3;環(huán)境溫度Ta二5。C的情況下，采用線路不覆水電流計算公式(1)、公式(2)和公式(3)計算三個不覆冰電流^、(2和^,曲線如圖3所示，橫坐標(biāo)是風(fēng)速v，單位是m/s;縱坐標(biāo)是電流，單位是A。線路型號和長度見表l。最大臨界不覆水電流為,最小臨界不覆水電流為^。為了反映一般情況，仿真計算取中間值^為臨界不覆冰電流，即采用式(3)計算。仿真計算的基礎(chǔ)條件為計算工具釆用電力科學(xué)研究院微機版PSASP電力系統(tǒng)分析程序完成所有計算和分析工作。計算水平年及計算范圍計算水平年選擇為2008年，計算范圍選擇某地區(qū)電網(wǎng)。運行方式運行方式按照枯大和枯小兩種方式進(jìn)行。計算電壓等級計算電壓等級選擇110kV及其以上等級。發(fā)電機功率因數(shù)枯小運行方式下，由于負(fù)荷降低，考慮將火電滿發(fā)，水電出力降低，發(fā)電功率因數(shù)不低于0.85。電壓水平控制根據(jù)《電力系統(tǒng)技術(shù)導(dǎo)則》、《電力系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)規(guī)程(試行)》、《電力系統(tǒng)電壓和無功電力技術(shù)導(dǎo)則(試行)》的要求。變壓器抽頭正常調(diào)節(jié)范圍0.95-1.05。暫態(tài)穩(wěn)定計算模擬方式三永故障0〃故障；0.12〃切除。穩(wěn)定準(zhǔn)則和穩(wěn)定判據(jù)根據(jù)《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則》、《電力系統(tǒng)技術(shù)導(dǎo)則》、《電力系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)規(guī)程》、《電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定計算暫行規(guī)定》等規(guī)程規(guī)定。表1是利用網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)增大線路的工作電流的計算結(jié)果。14表l網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)后線路電流表<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>表1是采用網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)方法對14條可能覆冰的線路進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的結(jié)果。網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)使兩條線路在不增加任何設(shè)備投入，不影響電網(wǎng)安全運行的情況下滿足防覆冰的要求。即17-J7線路的工作電流為435.64A,大于該線路的臨界不覆水電流397.93A。19-J9線路的工作電流為314.61A,大于該線路的臨界不覆水電流243.90A。下面對12條仍不滿足防覆冰要求的線路通過無功補償進(jìn)行調(diào)整。表2是采用無功補償增大線路工作電流的計算結(jié)果。<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>表2是采用無功補償方法對12條可能覆水的線路進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的結(jié)果。需要說明的是，將網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)后的電流作為無功補償前的線路電流。采用無功補償方法對仍不滿足防覆冰要求的12條可能覆冰線路進(jìn)行無功補償增大其線路損耗。從表2的結(jié)果可以看出，有4條線路通過無功補償設(shè)備的運行方式和容量的調(diào)整工作電流大于線路的臨界不覆水電流，即IIO-JIO、Ill-Jll、I12-J12和I13-J13。下面對仍不滿足防覆水要求的8條線路通過有載調(diào)壓進(jìn)行調(diào)整。表3是釆用有載調(diào)壓增大線路工作電流的計算結(jié)果。表3有載調(diào)壓后線路電流表<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>表3是釆用有載調(diào)壓方法對仍不滿足防覆冰要求的8條可能覆冰線路進(jìn)行有載調(diào)壓增大其線路損耗的結(jié)果。從表3的結(jié)果可以看出，有8條線路通過有載調(diào)壓后的工作電流大于線路的臨界不覆冰電流，即Il國Jl、I2-J2、I3-J3、I4-J4、I5-J5、I6-J6、I8-J8和I14-J14。以上是本發(fā)明依次采用網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)、無功補償和有載調(diào)壓增大線路工作電流的具體步驟。本發(fā)明實施例提供的輸電線路防覆水方法主要是以防御為主，當(dāng)監(jiān)測到輸電線路滿足可能覆水的條件時，啟動防覆冰的措施，這樣可以避免覆冰引起停電和倒塔事故。并且本發(fā)明防覆水方法無需中斷線路的供電，社會效益好。充分利用電網(wǎng)的現(xiàn)有設(shè)備和資源，投資少，成本低?，F(xiàn)有的防覆冰和融冰方法主要是人工操作，不但工作量大，成本高；而且需要停電實施，本發(fā)明充分利用電網(wǎng)現(xiàn)有的設(shè)備和資源，無需大量的人工和專用設(shè)備的投入，防御冰災(zāi)的效益高，成本低。基于上述輸電線路防覆冰的方法，本發(fā)明還提供了輸電線路防覆冰的裝置，下面結(jié)合具體實施例來詳細(xì)說明其組成部分。參見圖4,該圖為本發(fā)明輸電線路防覆水的裝置實施例結(jié)構(gòu)圖。本發(fā)明實施例提供的輸電線路防覆水的裝置包括臨界不覆水電流確定單元401和工作電流增大單元402。所述臨界不覆水電流確定單元401,用于確定覆冰線路的臨界不覆水電.'六從電網(wǎng)中選擇穿越覆水地區(qū)的可能覆水線路，根據(jù)所選線路的型號、分裂數(shù)和線路經(jīng)過區(qū)域的氣象條件，計算可能覆水線路的臨界不覆冰電流。所述氣象條件包括強覆水氣象條件和弱覆水氣象條件。線路的型號、分裂數(shù)和經(jīng)過區(qū)域的氣象條件不同，則線路的覆冰電流不同。所述工作電流增大單元402，用于依次通過網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)、無功補償和/或有載調(diào)壓增大覆冰線路的工作電流，使所述工作電流大于所述臨界不覆水電流。需要說明的是，所述網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)、無功補償和有載調(diào)壓調(diào)整后的線路工作電流是依次增大的。網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)調(diào)整后，有的線路的工作電流仍然小于臨界不覆冰電流，此時對這些線路進(jìn)行無功補償調(diào)整。無功補償調(diào)整以后，有可能還有一些線路的工作電流小于臨界不覆水電流，此時對這些線路進(jìn)行有載調(diào)壓進(jìn)行調(diào)整，直至所有線路的工作電流均大于臨界不覆冰電流。本實施例提供的輸電線路防覆冰的裝置，通過網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)、無功補償和/或有載調(diào)壓增大輸電線路的工作電流，使線路的工作電流大于其臨界不覆冰電流，用工作電流產(chǎn)生的線路功率損耗的熱量來平衡線路覆冰所需要的熱量，從而破壞覆冰形成的條件，防止線路形成覆冰。該方法在覆水前進(jìn)行防御，避免覆水的形成，從而可以避免覆水后人力物力的大量投入，成本低，經(jīng)濟效益好；而且本發(fā)明不需要中斷輸電線路的運行便可以做到防覆冰，從而可以保證工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的正常運行。下面詳細(xì)介紹所述臨界不覆冰電流確定單元401怎樣確定覆水線路的臨界不覆水電流。根據(jù)覆冰線路的型號、分裂數(shù)和經(jīng)過區(qū)域的氣象條件，根據(jù)三個公式分別計算覆冰線路的三個不覆冰電流，取三個不覆水電流中的中間值為臨界不覆冰電流，最大值為最大臨界不覆冰電流，最小值為最小臨界不覆冰電流；三個不覆水電流^、42和/。3的計算公式分別為/cl=、225.43^公式(1)公式(1)中At為導(dǎo)線表面的溫升，單位為。C;d為導(dǎo)線外徑，單位為mm;v為風(fēng)速，單位為m/s;^為導(dǎo)線單位長度電阻，單位為。/km;4,V(^+^VA公式(2)公式(2)中A為導(dǎo)線單位長度電阻，單位為Q/km;^為單位長度導(dǎo)線的輻射散熱功率；^為單位長度導(dǎo)線的對流散熱功率；"=、手[『廣2/附^—公式(3)~2c。2公式(3)中『s=-;r7;(/+^)+0.95;ro"J2734-(273+r。)4];T。為環(huán)境溫度，單位為。C;^=5.567x10-8W/(m2*k4);h和/^分別為導(dǎo)線表面自然對流系數(shù)和強制對流系數(shù)；R為線路半徑，單位為mm;R。為線路單位長度電阻，單位為Q/km;^為圓柱體導(dǎo)線表面局部恢復(fù)系數(shù)，對于導(dǎo)線覆水表面，^;取0.79;4^qwv;^為水滴在導(dǎo)線上的碰撞率；v為風(fēng)速，單位為m/s;w為空氣中液水含量，單位為kg/m、cw為水的比熱[J/(kg*K)];c。為空氣比熱[J/(kg*K)]。所述工作電流增大單元402，用于通過網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)增大覆冰線路的工作電流，使所述工作電流大于所述臨界不覆水電流，具體為通過電網(wǎng)調(diào)度中心進(jìn)行系統(tǒng)運行方式調(diào)整和網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)控制覆冰線路的功率損耗；首先按照覆冰線路最小臨界不覆水電流進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)，使覆水線路的工作電流大于最小臨界不覆水電流；如果采用最小臨界不覆水電流的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)不能滿足防覆冰要求；則釆用最大臨界不覆冰電流進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)，使覆冰線路的工作電流大于最大臨界不覆水電流。所述工作電流增大單元402,用于通過無功補償增大覆冰線路的工作電流，使所述工作電流大于所述臨界不覆水電流，具體為對于通過網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)仍達(dá)不到防覆冰要求的線路，在此基礎(chǔ)上，通過增大線路無功功率的傳輸容量，控制覆水線路的功率損耗，使覆水線路的工作電流大于臨界不覆冰電流。所述工作電流增大單元402,用于通過有載調(diào)壓增大覆水線路的工作電流，使所述工作電流大于所述臨界不覆水電流，具體為對于通過網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)和無功補償仍達(dá)不到防覆冰要求的覆冰線路，在此基礎(chǔ)上，通過線路兩端配置的有載調(diào)壓變壓器進(jìn)行有載調(diào)壓，一端降低線路的運行電壓，增大線路的工作電流，增加線路的功率損耗，使工作電流大于最小臨界不覆水電流，另一端升壓至正常運行電壓。本發(fā)明實施例提供的輸電線路防覆水裝置主要是以防御為主，當(dāng)監(jiān)測到輸電線路滿足可能覆水的條件時，啟動防覆冰的措施，這樣可以避免覆水引起停電和倒塔事故。并且本發(fā)明防覆冰方法無需中斷線路的供電，社會效益好。充分利用電網(wǎng)的現(xiàn)有設(shè)備和資源，投資少，成本低?，F(xiàn)有的防覆水和融冰方法主要是人工操作，不但工作量大，成本高；而且需要停電實施，本發(fā)明充分利用電網(wǎng)現(xiàn)有的設(shè)備和資源，無需大量的人工和專用設(shè)備的投入，防御水災(zāi)的效益高，成本低。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制。雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。權(quán)利要求1、一種輸電線路防覆冰的方法，其特征在于，包括確定覆冰線路的臨界不覆冰電流；依次通過網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)、無功補償和/或有載調(diào)壓增大覆冰線路的工作電流，使所述工作電流大于所述臨界不覆冰電流。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸電線路防覆冰的方法，其特征在于，所述確定覆冰線路的臨界不覆冰電流具體為根據(jù)覆冰線路的型號、分裂數(shù)和經(jīng)過區(qū)域的氣象條件，根據(jù)三個公式分別計算覆水線路的三個不覆水電流，取三個不覆冰電流中的中間值為臨界不覆冰電流，最大值為最大臨界不覆水電流，最小值為最小臨界不覆水電流；三個不覆冰電流[、^和^的計算公式分別為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>公式(1)公式(1)中At為導(dǎo)線表面的溫升，單位為。C;d為導(dǎo)線外徑，單位為mm;v為風(fēng)速，單位為m/s;&為導(dǎo)線單位長度電阻，單位為Q/km;<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>公式(2)公式(2)中A為導(dǎo)線單位長度電阻，單位為Q/km;^為單位長度導(dǎo)線的輻射散熱功率；^為單位長度導(dǎo)線的對流散熱功率；公式(3)中=-;r7;(/z+/g+0.95;rc7s[2734-(273+r。)4];r。為環(huán)境溫度，單位為°C;crs=5.567x10-8W/(m2*k4);h和、分別為導(dǎo)線表面自然對流系數(shù)和強制對流系數(shù)；R為線路半徑，單位為mm;R。為線路單位長度電阻，單位為Q/km;^為圓柱體導(dǎo)線表面局部恢復(fù)系數(shù)，對于導(dǎo)線覆水表面，r。取0.79;/w=alWv;A為水滴在導(dǎo)線上的碰撞率；v為風(fēng)速，單位為m/s;w為空氣中液水含量，單位為kg/mS;cw為水的比熱[J/(kg化)];^為空氣比熱[J/(kg承K)〗。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的輸電線路防覆冰的方法，其特征在于，通過網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)增大覆水線路的工作電流具體步驟為通過電網(wǎng)調(diào)度中心進(jìn)行系統(tǒng)運行方式調(diào)整控制覆冰線路的功率損耗；首先按照覆水線路臨界不覆冰電流進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)，使覆冰線路的工作電流大于臨界不覆水電流；如果采用臨界不覆水電流的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)不能滿足防覆水要求；則采用最大臨界不覆水電流進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)，使覆冰線路的工作電流大于最大臨界不覆冰電流。4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的輸電線路防覆冰的方法，其特征在于，通過無功補償增大覆水線路的工作電流具體為對于通過網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)仍達(dá)不到防覆冰要求的線路，在此勤出上，通過增大線路無功功率的傳輸容量，控制覆冰線路的功率損耗，使覆冰線路的工作電流大于臨界不覆冰電流。5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的輸電線路防覆水的方法，其特征在于，通過有載調(diào)壓增大覆水線路的工作電流具體為對于通過網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)和無功補償仍達(dá)不到防覆冰要求的覆水線路，在此基礎(chǔ)上，通過線路兩端配置的有載調(diào)壓變壓器進(jìn)行有載調(diào)壓，一端降低線路的運行電壓，增大線路的工作電流，使工作電流大于最小臨界不覆冰電流，另一端升壓至正常運行電壓。6、一種輸電線路防覆水的裝置，其特征在于，包括臨界不覆冰電流確定單元和工作電流增大單元；所述臨界不覆冰電流確定單元，用于確定覆水線路的臨界不覆冰電流；所述工作電流增大單元，用于依次通過網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)、無功補償和/或有載調(diào)壓增大覆冰線路的工作電流，使所述工作電流大于所述臨界不覆水電流。7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的輸電線路防覆冰的裝置，其特征在于，所述臨界不覆冰電流確定單元，用于確定覆水線路的臨界不覆冰電流；具體為根據(jù)覆冰線路的型號、分裂數(shù)和經(jīng)過區(qū)域的氣象條件，根據(jù)三個公式分別計算覆水線路的三個不覆水電流，取三個不覆冰電流中的中間值為臨界不覆冰電流，最大值為最大臨界不覆冰電流，最小值為最小臨界不覆水電流；三個不覆水電流/d、^和,:,的計算公式分別為公式(1)中At為導(dǎo)線表面的溫升，單位為匸；d為導(dǎo)線外徑，單位為mm;v為風(fēng)速，單位為m/s;&為導(dǎo)線單位長度電阻，單位為。/km;<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>公式(2)中A為導(dǎo)線單位長度電阻，單位為Q/km;^為單位長度導(dǎo)線的輻射散熱功率；^為單位長度導(dǎo)線的對流散熱功率；<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>公式(3)中<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>T。為環(huán)境溫度，單位為。C;=5.567x10-8W/(m2*k4);h和、分別為導(dǎo)線表面自然對流系數(shù)和強制對流系數(shù)；R為線路半徑，單位為mm;R。為線路單位長度電阻，單位為Q/km;i;為圓柱體導(dǎo)線表面局部恢復(fù)系數(shù)，對于導(dǎo)線覆冰表面，/;取0.79;/w=alWv;A為水滴在導(dǎo)線上的碰撞率；v為風(fēng)速，單位為m/s;w為空氣中液7jc含量，單位為kg/m、~為水的比熱[J/(kg+K)];c。為空氣比熱[J/(kg+K)]。8、根據(jù)權(quán)利要求6所述的輸電線路防覆水的裝置，其特征在于，所述工作電流增大單元，用于通過網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)增大覆冰線路的工作電流，使所述工作電流大于所述臨界不覆水電流，具體為通過電網(wǎng)調(diào)度中心進(jìn)行系統(tǒng)運行方式調(diào)整控制覆水線路的功率損耗；首先按照覆冰線路臨界不覆水電流進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)，使覆冰線路的工作電流大于臨界不覆冰電流；如果采用臨界不覆冰電流的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)不能滿足防覆冰要求；則采用最大臨界不覆冰電流進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)，使覆冰線路的工作電流大于最大臨界不覆冰電流。9、根據(jù)權(quán)利要求8所述的輸電線路防覆水的裝置，其特征在于，所述工作電流增大單元，用于通過無功補償增大覆水線路的工作電流，使所述工作電流大于所述臨界不覆水電流，具體為對于通過網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)仍達(dá)不到防覆冰要求的線路，，在此基礎(chǔ)上，通過增大線路無功功率的傳輸容量，控制覆水線路的功率損耗，使覆水線路的工作電流大于臨界不覆冰電流。10、根據(jù)權(quán)利要求9所述的輸電線路防覆冰的裝置，其特征在于，所述工作電流增大單元，用于通過有載調(diào)壓增大覆水線路的工作電流，使所述工作電流大于所述臨界不覆水電流，具體為對于通過網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)和無功補償仍達(dá)不到防覆冰要求的覆冰線路，在此基礎(chǔ)上，通過線路兩端配置的有載調(diào)壓變壓器進(jìn)行有載調(diào)壓，一端降低線路的運行電壓，增大線路的工作電流，使工作電流大于最小臨界不覆水電流，另一端升壓至正常運行電壓。全文摘要本發(fā)明提供一種輸電線路防覆冰的方法及裝置，所述方法包括確定覆冰線路的臨界不覆冰電流；依次通過網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)、無功補償和/或有載調(diào)壓增大覆冰線路的工作電流，使所述工作電流大于所述臨界不覆冰電流。本發(fā)明通過提高線路的工作電流，用工作電流產(chǎn)生的線路功率損耗的熱量來平衡線路覆冰所需要的熱量，從而破壞覆冰形成的條件，防止線路形成覆冰。本發(fā)明還提供一種輸電線路防覆冰的裝置。本發(fā)明在覆冰前進(jìn)行防御，避免覆冰的形成，從而可以避免覆冰后人力物力的大量投入，成本低，經(jīng)濟效益好；而且本發(fā)明不需要中斷輸電線路的運行便可以做到防覆冰，從而可以保證工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的正常運行。文檔編號H02G7/00GK101656407SQ20091016594公開日2010年2月24日申請日期2009年8月18日優(yōu)先權(quán)日2009年8月18日發(fā)明者李曉明申請人:國家電網(wǎng)公司;武漢大學(xué)