CN108334715B - 变电设备带电热风除冰路径选择方法、系统及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电网除冰减灾技术领域，公开了一种变电设备带电热风除冰路径选择方法、系统及存储介质，以确保融冰的安全性。本发明方法包括：确定带电热风除冰变电设备备选的至少两种除冰路径；针对每种除冰路径，构建一一对应的带电热风除冰模型，并根据所述带电热风除冰变电设备的实际覆冰参数分别对各带电热风除冰模型进行电场模拟；将所有电场模拟结果与所述带电热风除冰变电设备无覆冰状态下的电场进行畸变比较，选择畸变最小的电场模拟结果所对应除冰路径进行除冰。
Description
技术领域
本发明涉及电网除冰减灾技术领域，尤其涉及一种变电设备带电热风除冰路径选择方法、系统及存储介质。
背景技术
覆冰严重影响变电设备电气、机械性能，威胁大电网安全稳定运行。2008年冰灾中，我省电网36座220kV及以上变电站因开关设备冰冻停运，100多套隔离开关、断路器等设备损坏，线路、变电设备冰闪跳闸700余次，湖南电网直接经济损失70余亿元。传统人工除冰方法效率低、停电时间长、安全性低。带电热风除冰方法不影响供电，除冰效率高，但对绝缘性能要求高。
变电设备带电除冰过程中产生的水膜会一定程度降低设备绝缘性能。目前，使用热风带电除冰主要依靠经验，对覆冰变电设备除冰路径缺乏指导，导致盲目选择除冰路径，存在融冰过程中跳闸的风险。
发明内容
本发明目的在于公开一种变电设备带电热风除冰路径选择方法、系统及存储介质，以确保融冰的安全性。
为实现上述目的，本发明公开了一种变电设备带电热风除冰路径选择方法，包括：
确定带电热风除冰变电设备备选的至少两种除冰路径；
针对每种除冰路径，构建一一对应的带电热风除冰模型，并根据所述带电热风除冰变电设备的实际覆冰参数分别对各带电热风除冰模型进行电场模拟；
将所有电场模拟结果与所述带电热风除冰变电设备无覆冰状态下的电场进行畸变比较，选择畸变最小的电场模拟结果所对应除冰路径进行除冰。
可选的，上述带电热风除冰变电设备为绝缘子，备选的除冰路径包括：
从上到下的方式一；
从下到上的方式二；
从中间到两端的方式三；
其中，所述方式一对应顶部无覆冰的带电热风除冰模型，所述方式二对应底部无覆冰的带电热风除冰模型，所述方式三对应中部无覆冰的带电热风除冰模型；且在各带电热风除冰模型的无覆冰区设置间隔分布的水膜以模拟冰层融化产生的积水。
为达上述目的，本发明还公开一种变电设备带电热风除冰路径选择系统，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。
为达上述目的，本发明还公开计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
本发明具有以下有益效果：
原理简单，实现方便，可快速确定哪种除冰路径对绝缘性能影响最小，最大限度保证变电设备带电热风除冰安全，大幅提高了冬季供电可靠性。
下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1至图3分别是本发明实施例的顶部无覆冰、底部无覆冰及中部无覆冰的带电热风除冰模型；
图4是本发明应用例绝缘子的覆冰模型示意图；
图5至图7分别是顶部开始融冰、中部开始融冰及底部开始融冰的电场模拟示意图；
图8至图10分别是对应顶部开始融冰、中部开始融冰及底部开始融冰的电场模拟结果的电场分布云图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1
本实施例公开一种变电设备带电热风除冰路径选择方法。
本实施例方法主要包括：
步骤S1、确定带电热风除冰变电设备备选的至少两种除冰路径。
步骤S2、针对每种除冰路径，构建一一对应的带电热风除冰模型，并根据所述带电热风除冰变电设备的实际覆冰参数分别对各带电热风除冰模型进行电场模拟。
步骤S3、将所有电场模拟结果与所述带电热风除冰变电设备无覆冰状态下的电场进行畸变比较，选择畸变最小的电场模拟结果所对应除冰路径进行除冰。
本实施例中，带电热风除冰变电设备以绝缘子为例，备选的除冰路径可包括：从上到下的方式一；从下到上的方式二；以及从中间到两端的方式三。基于实际的变电设备通常都外露于自然环境，通常的覆冰大多为设备整体覆冰，但覆冰路径的选择会使得在除冰过程中，逐一开辟出无覆冰区。藉此，方式一对应顶部无覆冰的带电热风除冰模型，具体如图1所示；方式二对应底部无覆冰的带电热风除冰模型，具体如图2所示；方式三对应中部无覆冰的带电热风除冰模型，具体如图3所示；且在各带电热风除冰模型的无覆冰区设置间隔分布的水膜以模拟冰层融化产生的积水。
基于本案申请人的大量实验和长期摸索，优选地，在相对于绝缘子的各带电热风除冰模型中，若绝缘子长度为L0，无覆冰区域长度设置为L无＝0.2L0。另一方面，在相对于绝缘子的各带电热风除冰模型中，间隔分布的水膜长度为L无/3，即如图1所示，水膜长度量化公式为：
l无1+l无2+…+l无n＝L无/3；
水膜的厚度和导电率为根据现场情况设置的实际覆冰参数。
此外，本实施例中，在构建所述带电热风除冰模型时，通常还需要综合考虑工作电压、设备尺寸、设备摆放方式及伞裙桥接情况；且进行电场模拟的实际覆冰参数还包括实际覆冰厚度和冰棱长度等。
如图1所示，若根据步骤S3所确定的畸变最小的带电热风除冰模型为a，则对应的除冰路径为从上到下方式；若畸变最小的带电热风除冰模型为b，则对应的除冰路径为从下到上方式；若畸变最小的带电热风除冰模型为c，则对应的除冰路径为从中间到两端方式。
针对本实施例的上述技术构思，具体的应用例如下：
【应用例1】
某110kV纵置支柱绝缘子带电热风除冰路径选择。
本应用例中110kV纵置支柱绝缘子高L0＝1220mm，爬电距离l＝2900mm，伞裙直径为190/150mm，芯棒直径为70mm，伞裙个数14/13。安装法兰直径为127/178mm。
1、建立电场仿真计算模型
根据变电站运行环境及真实覆冰情况，参照附图1，冰层厚度设置为10mm，冰棱长度设置为15mm，电导率设为0.01μS/cm；水膜厚度为1mm，电导率设为4μS/cm。顶端为高压端，设置为工作电压110kV(有效值)，底端接地。在Ansoft电场仿真计算软件中设置覆冰模型，如附图4所示。
2、电场计算
按照附图1中的三种模型，电场计算结果以及电场分布云图分别如附图5至图10所示。
3、选择除冰路径
从图中可以看出，模型3的电场畸变最小。根据除冰路径选择原则，选择从下至上的除冰方式。
实施例2
本实施例公开一种变电设备带电热风除冰路径选择系统，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述实施例的方法步骤。
实施例3
为达上述目的，本发明还公开计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现上述实施例的方法步骤。
综上，本发明上述各实施例分别公开的变电设备带电热风除冰路径选择方法、系统及存储介质，具有以下有益效果：
原理简单，实现方便，可快速确定哪种除冰路径对绝缘性能影响最小，最大限度保证变电设备带电热风除冰安全，大幅提高了冬季供电可靠性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种变电设备带电热风除冰路径选择方法，其特征在于，包括：
确定带电热风除冰变电设备备选的至少两种除冰路径；所述带电热风除冰变电设备为绝缘子，备选的除冰路径包括：
从上到下的方式一；
从下到上的方式二；
从中间到两端的方式三；
其中，所述方式一对应顶部无覆冰的带电热风除冰模型，所述方式二对应底部无覆冰的带电热风除冰模型，所述方式三对应中部无覆冰的带电热风除冰模型；且在各带电热风除冰模型的无覆冰区设置间隔分布的水膜以模拟冰层融化产生的积水；
针对每种除冰路径，构建一一对应的带电热风除冰模型，并根据所述带电热风除冰变电设备的实际覆冰参数分别对各带电热风除冰模型进行电场模拟；
将所有电场模拟结果与所述带电热风除冰变电设备无覆冰状态下的电场进行畸变比较，选择畸变最小的电场模拟结果所对应除冰路径进行除冰；
其中，在相对于绝缘子的各带电热风除冰模型中，若绝缘子长度为L0，无覆冰区域长度设置为L无＝0.2L0；在相对于绝缘子的各带电热风除冰模型中，间隔分布的水膜长度为L无/3，水膜的厚度和导电率为根据现场情况设置的实际覆冰参数；在构建所述带电热风除冰模型时，还综合考虑工作电压、设备尺寸、设备摆放方式及伞裙桥接情况；且进行电场模拟的实际覆冰参数还包括实际覆冰厚度和冰棱长度。
2.一种变电设备带电热风除冰路径选择系统，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1所述方法的步骤。
3.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现上述权利要求1所述方法的步骤。
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