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考虑杆塔平衡力的配网线路快速机械除冰次序优化

内容来源:机械设计与制造工程杂志      浏览次数:44      更新时间:2020-05-22

吕默影,陈苑婷,常建斌,郑腾飞

(国网浙江兰溪市供电有限公司,浙江 兰溪 321100 )

 

摘要:目前采用传统方法机械除冰时以配网线路一侧为顺序依次除冰,存在除冰效率低、耗时长问题。为此提出考虑杆塔平衡力的配网线路快速机械除冰次序优化方法。在配网线路杆塔上设置快速报警装置,设计机器人快速除冰结构,除冰机器人接收报警信息后,将杆塔所受不平衡力最小的除冰次序作为最优除冰次序,建立配网线路快速机械除冰次序优化模型。采取隐枚举法建立快速机械除冰次序优化模型,并在模型计算过程中设定约束条件。实验结果表明,在不同覆冰厚度下,该方法的除冰效率最高;与正序除冰及逆序除冰相比,采用该方法对快速机械除冰次序优化,杆塔所受不平衡力明显降低,有效提高了机械除冰的安全性。

关键词:杆塔;平衡力;配网线路;快速;机械除冰;次序优化

中图分类号:TM752   文献标识码:A   文章编号:2095-509X(2020)02-0064-05

 

近年来我国电力技术高速发展,配网线路作为用户与电力系统连接的重要环节,在城市供电过程中占据重要地位,安全稳定的配网线路是电力系统良好运行的前提。而在正常生态情况下自然灾害不可避免,覆冰灾害作为配网线路中最严重的灾害之一,将对电力系统运行产生直接影响。配网线路的覆冰灾害会导致断线、杆塔倒塌以及电力系统崩溃等严重后果,因此有必要对配网线路进行合理除冰。配网线路除冰方法中机械除冰是较为常见且有效的方法,主要应用于地形特殊的配网线路。目前已有相关学者对机械除冰进行研究并取得了一定成果。文献提出了采用遗传算法优化覆冰导线的清除次序。该方法考虑了输电线路的安全性,但不能有效地改善杆塔承受力不平衡的问题;文献提出基于除冰机器人抗障碍干扰技术的配网线路快速机械除冰方法,根据自适应阈值小波变换算法提取障碍物图像边缘,利用图像特征匹配结果快速识别破冰障碍物。该方法能够高效识别障碍物,但由于该方法按照顺序除冰,未考虑杆塔承受的较大不平衡力,因此易发生杆塔倒塌等事故。

针对上述方法存在的问题,本文提出了考虑杆塔平衡力的配网线路快速机械除冰次序优化方法。将机械除冰过程中配网线路的杆塔所受不平衡力统计指标设定为次序优化目标,基于隐枚举法优化配网线路中各档线路覆冰清除次序,并通过实验验证该方法的有效性。

 

1 配网线路快速机械除冰机器人

1.1 报警装置设计及快速除冰机器人结构设计
       将新型电子设备应用在配网线路机械除冰快速报警装置上,该装置由控制箱、板体、报警器等部件构成,结构如图
1所示。

 

1 机械除冰快速报警装置

利用捆绑带以及松紧带将报警装置的控制箱和板体固定于配网杆塔上,板体置于控制箱下侧,在板体与杆塔间设置压力传感器,压力传感器位于控制箱内,控制箱内设有报警箱,报警器位于报警箱底部,报警器与压力传感器分别与控制器的输入端、输出端相连接,控制器和蓄电池置于控制箱内。报警装置中设置2个压力传感器,分别位于板体上......

 

......

 

 

作者简介:吕默影(1989—),女,工程师,硕士,主要研究方向为电气工程及其自动化,lhl95598@163.com.

 

 

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