2 机械除冰中应力不平衡问题分析 5

2。1 应力计算模型 5

2。2 除冰过程中的问题分析 8

2。3 本章小结 9

3 基于人工蜂群算法的除冰次序优化 11

3。1 人工蜂群算法概述 11

3。2 算法实现 12

3。3 本章小结 16

4 仿真验证 17

4。1 仿真实例 17

4。2 算法改进 20

4。3 本章小结 21

结 论 22

致 谢 23

参 考 文 献 24

1 绪论

1。1 研究背景和意义

输电线路覆冰事故是电力系统最为常见的自然灾害之一，输电线路所处地质条件相对复 杂，容易遭受冰灾等各种恶劣灾害天气的影响。输电线路发生覆冰所需要的条件包括以下三 个[1-4]：①大气中必须有足够的过冷却水滴；②过冷却水滴被电线捕获；③过冷却水滴在脱离 电线表面前发生冻结[5-10]。导线上的覆冰会率先在迎风面上生长，论文网当迎风面的覆冰达到一定厚 度就会使导线发生扭转，覆冰就会继续成长变大，并逐渐在导线上形成圆形覆冰[11，12]。输电 线路在山脉间所形成的低凹处、两个水系或两条河流的分水岭、水气增大型地势（附近有湖 泊江河等）、地形抬升型地势最容易发生覆冰现象，严重的覆冰现象会导致输电线路的各类 性能发生急剧变化[13]，进而造成覆冰事故的发生。全球极端气候的频繁发生，除岭南部分地 区，我国大部分地区都发生着不同程度的输电线路覆冰、脱冰等现象[14]。极端雨雪天气的频 发，使得近些年来重大输电线路覆冰灾害频发如 08 年湖南电网冰灾事故，这使得覆冰和除冰 技术越来越引起电力行业的重视。输电线路覆冰可能造成的灾害主要包括以下四种：1。线路 过荷载：覆冰累积到一定程度后，输电线路重量增加，弧垂变大，导线间发生短路，导线与 地发生闪络，超出导线及杆塔的机械强度，导线抽出或断裂，杆塔倒塌[15]；2。不均匀覆冰或 不同期脱冰：档间不平衡张力变大，会导致绝缘子偏移量过大而损坏，导线拉断[16]。在除冰 过程中如果随意设定除冰次序，也会导致档间不均匀覆冰，使得最大不平衡张力超过耐受值； 3。绝缘子串覆冰所导致的冰闪：覆冰绝缘子串闪络电压降低从而发生冰闪[17]；4。输电线振动 损坏电力设备。

机械除冰法由于在除冰时不需要对电网进行断电处理，能耗也不像直流融冰等方法那么 高，成本和运作价格低，除冰效果也比较杰出，因此在电网除冰工程中被广泛采用。除冰过 程中，除冰的先后顺序会导致输电线路的不均匀覆冰，也即耐张段内各档导线覆冰厚度不同，文献综述

导致线路各档自重和冰重所组成的综合比载（即单位面积单位长度上导线所承受的总重量） 不同[18]，由此引起各档应力不同，进而产生线路的不平衡张力，使得绝缘子串偏移，严重时 不平衡张力会超出导线最大使用力，危害杆塔安全。除冰次序的改变会引起线路上可能产生