输电线路动态增容技术及其监控平台软件开发

论文摘要

当前国内电力供应形势不容乐观,在供需不平衡的情况下,动态提高输电线路容量(DLR)技术具有巨大的经济效益和广阔的市场前景。该技术通过在线测量线路张力或气象条件计算导线平均温度,实时计算线路载流能力,并根据电网安全稳定运行条件决定该线路可以输送的容量,还可以实现线路的容量预测。本文理论部分首先详细介绍了通过气候模型(WM)和导线温度模型(CTM)来计算线路容量的方法,并通过误差分析,指出了导线温度模型的适用范围。根据介绍的气候模型输入参数,本文重点研究了使用Bayes统计推断方法基于短期历史气候参数测量值对未来导线温度概率分布进行推断,指出使用该模型可以实现基于风险评估的DLR系统。本文实现部分首先给出DLR系统组成,然后根据该组成简单介绍了数据采集终端,并对监控管理平台作了总体设计。之后,通信服务系统和数据库设计要点也被给出。本文实现部分的重点是监控管理与数据分析系统的设计。该设计使用用例技术分析需求,捕获关注点,移植SharpDevelop插件框架划分模块,在.NET下实现面向方面编程,并使用该技术在实现阶段保持模块分离。这一设计能够保持软件模块化、低耦合,有利于再开发与移植。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章. 引言
• 1.1. 研究背景
• 1.2. 研究意义
• 1.3. 国内外DLR 系统研究现状
• 1.3.1. 国外研究
• 1.3.2. 国内研究
• 1.4. 论文主要工作
• 第二章. 输电线路导线的热容量计算
• 2.1. 导线热平衡方程
• 2.2. 导线温度测量
• 2.2.1. 导线比载的计算
• 2.2.2. 代表档距的计算
• 2.2.3. 导线弧垂—应力计算
• 2.2.4. 导线温度—应力计算
• 2.3. 气候容量计算模型
• 2.3.1. 对流散热
• 2.3.2. 辐射散热
• 2.3.3. 日照吸热
• 2.3.4. 导线交流电阻
• 2.4. 导线温度容量计算模型
• 2.5. 计算模型的选择与比较
• 2.5.1. 导线温度的影响
• 2.5.2. 风速的影响
• 第三章. 提高输电线路输送容量的短期风险评估
• 3.1. 概述
• 3.2. Bayes 统计方法
• 3.2.1. Bayes统计方法的优点
• 3.2.2. 特例：最大似然（MLE）估计
• 3.2.3. Bayes后验分布的获得
• 3.2.4. 马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）方法
• 3.2.5. Gibbs抽样
• 3.3. 气候参数的概率分布估计与预测
• 3.3.1. 风向估计
• 3.3.2. 风速估计
• 3.3.3. 环境温度估计
• 3.4. 导线温度的概率分布估计与预测
• 3.4.1. 相关性的引入
• 3.4.2. 估计过程
• 3.5. 进一步的课题
• 第四章 DLR 系统组成及主站监控管理平台总体设计
• 4.1 系统组成
• 4.2 数据采集终端
• 4.2.1 数据传输
• 4.2.2 电源管理
• 4.3 监控管理平台总体设计
• 4.3.1 需求概述
• 4.3.2 组件设计
• 4.4 通信服务系统
• 4.5 数据库设计
• 4.5.1 表结构
• 4.5.2 键与索引
• 4.5.3 关系与外键
• 第五章 监控管理平台软件设计和开发
• 5.1 概述
• 5.2 .NET Framework 开发平台
• 5.3 模块设计
• 5.3.1 需求分析
• 5.3.2 关注点捕获
• 5.3.3 SharpDevelop 插件式框架的移植
• 5.3.4 插件式模块分解
• 5.4 面向方面实现关注点分离
• 5.4.1 面向方面技术的特点
• 5.4.2 面向方面实现用例
• 5.4.3 面向方面编程在.NET Framework 下的实现
• 5.5 开发总结
• 5.5.1 进一步的工作1：通信服务系统
• 5.5.2 进一步的工作2：电气设备绝缘在线监测
• 第六章 结论
• 6.1 本文总结
• 6.2 技术展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间发表的论文