输电线路动态安全裕度辨识及自适应过负荷保护

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51707018
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0704.电力系统与综合能源
  • 结题年份:
    2020
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2020-12-31

项目摘要

The existing overload protection of transmission line takes current or impedance exceeding the normal boundary as its action criteria. This action strategy cannot adapt to the surge overload during power flow transferring, and even has accelerated the cascading trip of power system in several block out events. The drawback of the existing overload protection is that its action strategy does not react the electric-thermal coupling mechanism of “current step change, conductor temperature increase, sag growth, security margin reduction” when transmission line sustains the overload current. Therefore, this project researches and establishes an adaptive overload protection of transmission line based on transmission line dynamic security margin. This project solves the key scientific issues of dynamic models of thermal deformation response to surge overload under power flow transferring conditions and dynamic evolution rule of transmission line security margin as well as optimization of overload protection. The radial distribution model of conductor temperature considering forced convection condition and temperature rise response calculation of transmission line will be established through parameter identification of thermal circuit model. The sag calculation method considering the features of radial distribution of conductor temperature and the difference of thermal strain parameters between steel core and aluminum strands will be built based on the modified strain accumulation method. Through constructing associated security check criteria of current, conductor temperature and sag, and obtaining the dynamic curves of “overload current—conductor temperature/sag—tolerance time” of transmission line, the starting criteria and action time of overload protection will be adjusted adaptively, which will provide emergency security control of power system with sufficient time, to block up the spread of cascading trip, and reduce the risk of power system blackouts.
现有的输电线路过负荷保护以电流或阻抗超出设定边界作为启动跳闸条件,其动作原理无法适应潮流转移冲击过负荷影响,在多次大停电事故中助推了连锁跳闸发展过程,其缺陷在于未能反应线路承受过负荷时“电流增大→温度升高→弧垂增长→安全裕度降低”的电热力耦合作用传递规律,为此本项目拟研究构建基于线路动态安全裕度的自适应过负荷保护方法。项目拟解决潮流转移过负荷冲击作用下线路的热力变形响应动力学模型和线路安全域动态演变规律及过负荷保护优化关键科学问题,通过热网络参数辨识法建立计及强迫对流条件的导线温度分布模型及温升响应计算方法,通过改进应变累积法建立计及导线温度径向分布特征和钢芯铝股热应变差异的弧垂计算方法,通过构建电流、温度和弧垂关联安全判据以及“过负荷电流—温度/弧垂—耐受时间”动态特性,实现过负荷保护启动条件和动作时间的自适应调整,为电网紧急安全控制赢得更多时间,有效阻断连锁故障发展,降低大停电风险。

结项摘要

电力系统时刻处在各种内外部扰动影响之下,由于扰动而突然产生大的有功不平衡后,系统将会处于振荡、潮流转移过负荷等非故障异常运行工况,由此带来的输电线路事故过负荷问题日益突出。现有过负荷保护的不合理动作助推大范围连锁跳闸事件发展,威胁电网的安全稳定运行。本项目针对事故过负荷情况下输电线路电热安全动态演变规律、过负荷保护和潮流优化控制等关键问题进行了深入的研究。构建了基于热网络模型的输电线路电热特性及温度计算方法,揭示了外部强迫对流与内部电流耦合作用下输电线路的传热机理,能够有效反映潮流转移下导线的径向周向温度分布特性。提出了高温天气下输电线路热力安全校核与预警方法,有助于运行人员动态校核输电线路安全状态,指导输电走廊植被管理和高温天气下线路潮流控制。提出了基于设备过载耐受能力配合的输电通道安全运行策略,能够充分利用设备的短时过载耐受能力,在兼顾设备安全保护的同时为系统安全运行提供传输容量支撑。提出了电网功率振荡期间的输电线路自适应过载热保护,能够在保障输电线路安全的前提下,有效防止系统振荡恢复过程中出现新的连锁故障。提出了计及输电线路电热特性的交直流混联电网过载控制策略,实现较短时间内的安全经济过载控制,有效阻断混联电网连锁跳闸事故发生。

项目成果

期刊论文数量(9)
专著数量(1)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(7)
有功不平衡下计及低频减载影响的输电线路过载热保护
  • DOI:
    10.19783/j.cnki.pspc.190035
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    电力系统保护与控制
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈璟;熊小伏;胡剑;王建
  • 通讯作者:
    王建
Safety strategy of power transmission channel coordinated with transfer capability support for power system emergency
电力系统应急传输能力保障协同输电通道安全策略
  • DOI:
    10.1134/s1063783418080103
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    International Journal of Electrical Power & Energy Systems
  • 影响因子:
    5.2
  • 作者:
    Wang Jian;Xiong Xiaofu;Hu Jian;Lu Xiaofeng
  • 通讯作者:
    Lu Xiaofeng
A Post-Contingency Power Flow Control Strategy for AC/DC Hybrid Power Grid Considering the Dynamic Electrothermal Effects of Transmission Lines
考虑输电线路动态电热效应的交直流混合电网事后潮流控制策略
  • DOI:
    10.1109/access.2019.2918082
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    IEEE Access
  • 影响因子:
    3.9
  • 作者:
    Hu Jian;Wang Jian;Xiong Xiaofu;Chen Jing
  • 通讯作者:
    Chen Jing
高温天气下架空线路运行温度与弧垂越限预警方法
  • DOI:
    10.19783/j.cnki.pspc.190296电力系统保护与控制
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    电力系统保护与控制
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李明明;王建;熊小伏;冯长有;马超;廖峥
  • 通讯作者:
    廖峥
Current Tolerance Capability Calculation Model of Transmission Lines and its Application in Overload Protection
输电线路容流能力计算模型及其在过载保护中的应用
  • DOI:
    10.1039/d1fd00001b
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    Electric Power Components and Systems
  • 影响因子:
    1.5
  • 作者:
    Hu Jian;Xiong Xiaofu;Wang Jian
  • 通讯作者:
    Wang Jian

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其他文献

高温超导直接冷却技术中 AlN, Bi-2223和OFHC的界面热阻实验研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    Journal of Physics: Conference Series
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王惠龄;饶荣水;王建
  • 通讯作者:
    王建
祁连山区风吹雪对积雪质能过程的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
    冰川冻土
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  • 作者:
    李弘毅;王建;郝晓华
  • 通讯作者:
    郝晓华
海底地形校正在正确拾取OBS震相中的重要作用
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    热带海洋学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王建;赵明辉;张佳政;贺恩远;丘学林
  • 通讯作者:
    丘学林
基于GIS的互联网智慧医疗服务系统的研究与实现
  • DOI:
    10.26508/lsa.202000884
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    软件
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王建;许林瑞;汪玉笳;黄晟祺;李功权
  • 通讯作者:
    李功权
一维Al/SrF_2低温超导体-电介质光子晶体能带结构
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    低温与超导
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李建锋;王建;周峰;王成伟
  • 通讯作者:
    王成伟

其他文献

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暂态波形与气象数据深度融合的输电线路故障原因辨识研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
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    54 万元
  • 项目类别:
    面上项目

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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