基于旋轉多導體覆冰量的覆冰參數(shù)預測.pdf

1、隨著全球氣候的變暖，覆冰對電力系統(tǒng)的危害日益突出，2008年中國南方地區(qū)發(fā)生歷史罕見的冰災，造成電網大面積停電，給國民生活造成嚴重的危害，主要原因是覆冰的監(jiān)測嚴重缺失，電力系統(tǒng)覆冰研究開始受到極大的重視。目前覆冰測量是國際上沒有解決的問題，國內外還沒有成熟的測冰傳感器。隨著覆冰預測模型的不斷完善，加之國內外絕緣子覆冰研究常采用旋轉導體上的覆冰量作為絕緣子覆冰量的表征，因此可以采用旋轉多導體法間接實現(xiàn)對輸電線路覆冰測量和絕緣子覆冰量的表征

2、。本文基于旋轉多導體從覆冰的結果出發(fā)實現(xiàn)覆冰參數(shù)的預測，避免了覆冰過程參數(shù)動態(tài)變化的測量的難題，并為測冰傳感器的研究和覆冰監(jiān)測提供實現(xiàn)方法和理論研究基礎，因此本文的研究具有重要的學術意義和工程應用價值。
　　 本文通過探討基于旋轉多導體測量覆冰參數(shù)的可行性，分析多導體測量覆冰參數(shù)的原理。結合現(xiàn)有的覆冰理論，從覆冰機理的流體力學和熱力學角度出發(fā)建立思路清晰、模塊化的圓柱形覆冰預測模型，通過與國外覆冰模型的比較，結合旋轉多導體覆冰試

3、驗驗證本文模型的正確性和預測精度。通過MATLAB覆冰預測仿真程序和多導體覆冰試驗，找出旋轉多導體覆冰質量和覆冰厚度與導體初始直徑、風速、水滴中值體積直徑(Median Volume Diameter)、液態(tài)水含量(Liquid Water Content)、環(huán)境溫度和時間等覆冰參數(shù)的變化規(guī)律，按照變化規(guī)律和覆冰模型探討預測覆冰參數(shù)的數(shù)值分析計算方法和程序流程控制方法，并編制MATLAB覆冰參數(shù)計算程序，實現(xiàn)對覆冰參數(shù)的求解。
　

4、　 本文依托重慶大學輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術國家重點實驗室，在人工氣候室內通過控制覆冰試驗條件完成了風速、MVD、LWC、環(huán)境溫度和時間分別對旋轉多導體覆冰質量的影響試驗，結合MATLAB程序系統(tǒng)地仿真和驗證了旋轉多導體覆冰質量和覆冰厚度隨五個覆冰參數(shù)的變化關系，進一步驗證了覆冰模型的預測精度，全面分析了五個覆冰參數(shù)的影響機理，提出了人工氣候室加快覆冰增長的試驗條件控制方法。
　　 本文提出了采用兩個擬合斜率(過原點擬合斜

5、率和不過原點擬合斜率)作為覆冰質量計算值和測量值擬合逼近程度的指標，根據(jù)試驗數(shù)據(jù)分析了五個覆冰參數(shù)對兩個擬合斜率的影響，找出了根據(jù)覆冰質量求解覆冰參數(shù)的數(shù)值計算方法，以此編制的MATLAB覆冰參數(shù)求解程序實現(xiàn)五個覆冰參數(shù)的同時求解，仿真數(shù)據(jù)和試驗數(shù)據(jù)的計算結果表明收斂性好，計算速度快，計算穩(wěn)定，并且能夠僅通過測量不同初始直徑導體上的覆冰質量找出逼近程度良好的一組覆冰參數(shù)，通過此組參數(shù)計算的覆冰密度和覆冰厚度與試驗測量值吻合很好，表明能夠