輸電的案例
電力知識圖譜—電力環節：輸電
從發電站發出的電能，一般都要通過輸電線路送到各個用電地方。
為了發電經濟性，現代大型發電廠基本傾向于建在能源基地，其他用電地區距離較遠，就必須通過輸電。
輸電的所有研究，圍繞著三點，第一是經濟性，第二是安全性，第三才是質量。你說安全比經濟重要？不是為經濟性，干嘛要長距離輸電。
為什么一定要高壓輸電？有什么好處？
那么如果我們從宏觀來看的話，大地作為一個導體，輸電線作為一個導體，它們之間有空氣作為絕緣介質，那么它們之間也會存在電容：
那么同樣根據我剛剛提到的，其他條件均不變的時候，導體距離越近，他們之間的電容就越大，那么如果我們將輸電線架設在較矮的位置，甚至是埋在地下的時候，勢必會導致電容增大：
這也就是為什么高壓線路需要架設在很高的地方，盡可能減少輸電線與大地之間的電容。
現在看來，輸電線的假設方法還有不少講究，輸電線首先自身就有電阻，并且存在自身的電感，當它架設在空中的時候還和其他輸電線，大地之間形成了電容。為了方便理解輸電線各個特性之間的關系，我將一根輸電線簡化一下，變成以下的電路：
可以看到輸電線基本上可以等效成自身電阻電感，加上輸電線之間或者輸電線對地并聯的電容，這些因素共同都造成了高壓交流輸電系統中電力的衰減以及流失。
問題三：趨膚效應
關于這個效應其實是在輸電線中存在交流電通過時，由于導線中心反向感應電流較大的緣故，從輸電線的橫截面查看電流并不是均勻的、從輸電線內各個位置流過的，而是會集中在輸電線的表層，從而輸電線內部中心區域電流通過較少，這會使得輸電線對于交流電通過時阻抗增加，增加消耗。
從圖上看出，外圍電流密度最大，越往中心，電流密度越低。為了解決這個問題，電纜線生產廠家采用多股細導線鉸接在一起，來代替一根粗導線，來最大化減少趨膚效應帶來的能量損耗：
問題四：有功功率和無功功率
讓我們搭建一個電路，負載采用純阻性負載，然后測量通過電路的電流以及電壓：
我們可以發現，它是同相位的，即電壓最大的時候，電流也是最大的。讓我們再來看看負載為純感性負載的時候
我們可以發現，它并不是同相位的，即電壓最大的時候，電流為0。
展開 基于ANSYS APDL的輸電導線復合材料梁單元找形分析（二）
3基于ANSYS輸電導線梁模型的找形分析
3.1輸電導線ANSYS模擬復合材料模型的基本思想
如圖3所示，本文采用復合材料梁模型模擬輸電導線，在ANSYS中通過截面設置來實現不同鋼芯和鋁絞線兩種材料的賦予。不同于將導線看做一個均勻化的整體模型，復合材料梁單元模型分別對鋼芯和鋁絞線部分賦予對應的材料參數，滿足各自的本構關系，這樣更有助于分析導線內部的應力分布。復合材料模型需要通過截面設置來實現不同材料的賦予。同時，為了避免重力的二階效應帶來的影響，在ANSYS中選擇BEAM189三維3節點梁單元來模擬輸電導線，該單元具有應力剛化效應、模擬大變形、蠕變的功能等特點。
圖3 輸電導線截面材料分布圖
3.2輸電導線ANSYS模擬復合材料模型的基本步驟
如圖3所示，本文采用復合材料梁模型來模擬導線，鋼芯和鋁絞線部分分開來建模，在ANSYS中通過截面設置來實現不同鋼芯和鋁絞線兩種材料的賦予。本文復合材料梁模型找形基本步驟如下：
（1）建立初始有限元找形模型：
目前主要的初始導線建模方法有兩種，一種是在導線弦線位置上創建初始直線幾何模型；另一種是通過架線參數、輸電線載荷參數依照式（3）建立懸鏈線模型。本文采用后一種方法建模：即通過公式在兩懸掛點間建立懸鏈線模型，通過后續迭代計算不斷自動更新校正導線有限元模型，最終得到找形后的標準導線初始形態。
（2）加載求解:
施加自重荷載、初應變后求解,更新導線有限元模型，如果求解后的結果不能滿足收斂條件，則繼續迭代求解直到滿足收斂條件為止。
展開 世界最高電壓等級輸電線路啟動送電！
2018年12月31日，我國自主設計建設的世界首個±1100千伏特高壓直流輸電工程——昌吉—古泉±1100千伏特高壓工程成功啟動全壓送電。
該工程于2015年12月獲國家核準、2016年1月開工建設，起于新疆昌吉回族自治州昌吉換流站、止于安徽宣城市古泉換流站，途經甘肅、寧夏、陜西、河南；線路全長3293千米，額定電壓±1100千伏，輸電容量1200萬千瓦，是目前世界上電壓等級最高、輸送容量最大、輸電距離最遠、技術水平最先進的輸電工程。
±1100千伏特高壓直流輸電是我國電力領域取得的最新創新成果，采用先進的高電壓、大電流、低損耗換流技術和裝備制造技術，成功實現“直流電壓、交流電壓和輸送容量”的全面提升，首次具備在3000～5000千米范圍內輸送千萬千瓦級電力的能力，是國際高壓輸電領域的重大技術跨越和重要里程碑。一個±1100千伏直流工程的輸電能力即可滿足我國一個中等發達省份一半左右的用電需求，經濟輸電距離可滿足跨國送電和洲際送電的需要，可大幅提升電力系統的資源優化配置能力。
新疆是我國的五大綜合能源基地之一，具備大規模開發煤電、風電、太陽能發電的條件。
展開 
『分享』特高壓直流輸電系統可靠性和可用率指標研究
摘要：金沙江一期直流外送工程每個直流系統額定功率高達6 400 MW，具有主接線復雜、輸電距離長、可靠性要求高
的特點。在送端，向家壩和溪洛渡左、右岸3個換流站相互之間聯系緊密，任何一個直流系統故障都將會對其他直流系
統乃至整個送端電網產生影響。對于受端電網，特高壓直流系統輸送的6 400 MW 是一個很大的受電功率，即使失去直
流單極，也會對電網產生不小的沖擊。因此，對于特高壓直流系統而言，可靠性是一個不容忽視的問題。文章根據我國
現有直流輸電系統的運行經驗和故障次數、可靠性數據的統計結果，分析我國已投入運行的高壓直流輸電系統故障設備
及故障次數占比，并結合特高壓直流輸電系統的主接線形式和技術特點，分析并提出了特高壓直流輸電系統合理的可靠
性指標。
關鍵詞：特高壓直流輸電系統；可靠性及可用率；指標研究
特高壓直流輸電系統可靠性和可用率指標研究.pdf
展開 寧夏：43條輸電線路實現無人機激光點云數據采集
7月5日，隨著最后一架無人機緩緩落地，標志著由該公司無人機班巡檢作業團隊組織的全區750千伏及以上架空輸電線路無人機激光點云數據采集項目正式完成。該項目通過為期4個月的無人機三維激光雷達掃描，繪制出長達2874公里的輸電線路三維模型，為后續開展輸電線路無人機智慧巡檢奠定了基礎。
此次點云數據采集運用無人機搭載高精度多線程激光雷達對全區750千伏及以上電壓等級共計5984基桿塔的交直流輸電線路進行掃描。多線程激光雷達保證了掃描所獲取的三維點云數據精度高達厘米級，掃描獲取的激光點云數據可以直觀地觀察到線路通道走廊內目標物的空間位置和輪廓，確定導地線與地面、建筑、植被等目標物之間的距離，結合數字正射影像DOM、數字高程模型DEM建立三維可視化數據庫，同時生成“三跨點”報告、安全距離檢測分析報告及模擬工況分析報告等，形成一套多源數據融合的智慧三維數字電網。
目前，國網寧夏檢修公司所運維750千伏及以上電壓等級的主電網輸電線路分布區域廣，存在“三跨點”多，線路通道環境復雜。以往巡視方式為人工巡視、可視化監控以及無人機手動巡檢，面對全區近3000公里的主網線路仍存在巡視力度不夠的問題。
去年年底，檢修公司組建無人機巡檢作業團隊，運用無人機開展激光雷達掃描線路桿塔及通道走廊，利用激光點云數據建立輸電通道三維模型、無人機自主巡檢路徑規劃及三維可視化管理等，加強線路走廊樹障分布管控、“三跨點”治理、外破風險管控、輸電線路各類模擬工況分析，有效提高了輸電線路精益化管理。
?“所有點云數據采集完畢后，我們著手將建設智慧線路無人機巡檢一體化管控平臺。
展開 柔性低頻輸電技術拓撲結構介紹
國內外專家學者普遍認為柔性LFAC技術在中遠距離海上風電送出、陸上新能源發電匯集與送出、大容量中遠距離輸電、大型城市異步互聯擴容/改造和多島嶼互聯供電等場合具有技術經濟優勢。
目前，國內的LFAC工程主要有國網臺州35kV柔性低頻輸電示范工程、國網杭州220kV柔性低頻輸電示范工程、廣東電網珠海桂山島10kV柔性低頻改造項目和海上風電柔性低頻輸電系統動模實驗平臺。
總結
柔性LFAC技術兼具工頻交流輸電技術和柔性直流輸電技術的部分優勢，能夠一定程度上提升電網輸送容量和柔性調控能力，是一種新型高效的交流輸電技術。
變頻器拓撲作為柔性LFAC系統的關鍵，對系統運行性能和經濟性有重要影響。文中三種典型拓撲方案的網側性能相仿，均能滿足柔性LFAC系統對換流站的技術要求，其中M3C和DRU-MMC方案經濟性較好，當前業界認為此兩種技術方案均具備一定的工程應用前景。
展開 縱橫大鵬無人機輸電通道智能巡檢方案，又獲獎啦～
在同期舉行的2021年“金巡?獎第三屆全國電力巡檢技術創新應用評選”活動中，我公司
CW-25E純電動固定翼激光雷達系統，榮獲機載激光雷達技術創新應用獎；
輸電線路固定翼無人機套耕式智能巡檢系統，榮獲固定翼無人機技術創新應用獎。
電力安全是關乎國計民生的大事。隨著無人機應用快速發展，“機巡為主，人巡為輔”的線路運維模式正在全面形成。
相對于傳統的人工巡檢作業，無人機巡檢不僅可以支持遠距離作業，有效保障巡檢人員的人身安全，更可以開啟智能化、專業化、精準化巡檢，有效提高作業效率和數據質量。
近日，縱橫股份正式發布了縱橫大鵬CW-15二代無人機，宣告垂直起降固定翼無人機，作為工業無人機的標準形態，以其智能化、平臺化和工具化，正式進入工業無人機2.0時代，也為無人機在電網巡檢應用上提供了更加強有力的支持。
輸電線路常規巡檢
穩定高效的通道日常維護
飛行平臺采用縱橫大鵬CW-15二代，在通道上方200米飛行，獲取正攝航空影像，巡視通道下方及兩側200米范圍內違章違建、外破、山火等隱患。
山區架空輸電線路地形條件復雜，CW-15二代搭載前置、下置毫米波避障雷達，在起飛、巡航、降落各階段實時感知障礙物，通過智能避障算法，實現飛行路徑動態規劃。
同時搭載下視雙目智能避障，降落階段地形智能感知，自動進行降落點智能篩選，當發現電桿、人員等危險降落地，實時規避，確保飛機安全降落。
純電動、長航時，更是為無人機輸電線路常規巡檢提供了超強優勢，讓飛手在面對復雜的電力通道巡檢作業時更有信心。
展開 無人機輸電線路智能巡檢技術綜述
固定式機巢的供能問題，本質上屬于輸電線路低壓設備的供能問題，其技術路線主要可分為基于電磁場的供能方法和非電磁場供能方法兩大類.非電磁場供能方法主要有光伏/風電供能[50]、微波供能[51]和激光供能[52].其中，光伏/風電供能通過搭設光伏電池板或小型風機為用電設備提供能源，易受環境因素影響，供能穩定性較差，通常需要搭配蓄電模組使用，是目前中小型在線監測設備最常用的供能方式.微波供能與激光供能類似，都屬于電能的無線傳輸，需要在用電設備附近設立額外的電源及轉換發射裝置，不同的是，前者將電能轉換為微波信號，經由整流天線接受后重新轉換為電能；后者將電能轉換為特定波長的激光，使用特制的光伏電池接受轉換.兩種技術都存在明顯不足：電磁波和激光轉換效率較低，取能功率受到限制；其次，位于發射端的額外電源仍然需要解決供電問題，不適用于市電獲取困難的架空輸電線路.基于電磁場的供能方法主要有電流線圈供能、電場感應取能和地線取能三種.電流線圈供能指在導線上安裝電流線圈，利用互感原理獲取電能，但輸電導線電流存在較大的線路負載波動，影響供電穩定性[53].劉錚等[54]針對常規電流互感器在線取能方法無法在較寬的輸電線路電流變化范圍內實現穩定的較大功率輸出的問題，提出基于阻抗匹配的輸電線路在線取能方法，該方法利用套在輸電線路上的磁芯的勵磁電感與磁芯副邊匹配電容實現并聯諧振,大幅增加線路阻抗從而抑制線路上的電流.同時通過分流的方式將輸電線路上的負荷電流導入負載實現功率輸出.電場感應取能的基本原理是利用高壓電力線的空間位移電流為電容充電，電容儲能后為用電設備供能[55]，其供能平均功率較低，一般適用于充電時間長的低功耗或間歇式工作設備.地線取能是近年該領域的研究熱點，基于靜電感應原理，文[56-59]通過高壓變壓器對220 kV輸電線路完全絕緣的地線實現取能，克服大功率設備供電問題，但其裝置體積較大；李一航[
展開 米老鼠輸電桿塔這么可愛，咱們啥時候才有啊
貫通后的阿里聯網工程是國內首個大規模應用美學景觀塔建設理念的超高壓輸電項目。工程沿線共有景觀型輸電鐵塔143基，其中500千伏輸電線路區段共有35基造型為“崗巴羊頭”的景觀鐵塔；220千伏輸電線路區段共有108基造型為“日土白絨山羊頭”造型的景觀鐵塔。
崗巴羊頭塔和白絨山羊塔
不只是鋼與線的結合
更是建設者智慧的結晶
科學+美學
有了視覺構想
再力學求證
設計師并不完全是工程師
也是“藝術家”
這就是工程美學
基于Ls-Dyna求解的結構設計競賽輸電塔抗扭能力仿真優化
研究背景
我國是世界上最大的電能源消費國，為滿足我國能源大規模、遠距離輸送和大范圍優化配置的迫切需要，發展高壓輸電通道已成必然。輸電塔作為輸電通道最重要的基本單元，是輸電線路的直接支撐結構。作為為高聳構筑物，輸電塔所處環境地形復雜，承受包括風荷載、冰荷載、導地線荷載等多種形式的作用，其安全性和可靠性長期以來受到廣大學者及設計人員的密切關注。在西北地區，輸電塔承受多方向的風荷載使其結構的內力布置復雜，極容易使塔身受剪、受扭導致其破壞。
研究方法
對此情況，中國土木工程協會舉辦全國大學生結構設計大賽（以下簡稱結構競賽），力求發揮大學生創新能力，尋求解決不利荷載下輸電塔最優設計方案。本次投稿作品，分以下三點進行優化，（1）首先依照結構競賽中我組的第一版輸電塔結構設計為原型，在目標承載下進行仿真。（2）其次根據結果分析模型承載缺陷，結合模型試驗破壞特征進行調整。（3）最后利用Ls-Dyna求解優化，提出更理想的結構設計方案。
模型概況
圖1 模型概況
荷載概況
其主要受力特點為底部受剪、塔 身受扭、一側主桿受壓、一側主桿受拉的形式。電塔在導線布置平行方向（0度）分布三根導線，一根導線（1#）作用在塔尖處，塔凸角不同兩側各分布一根導線（2#、3#）；電塔在導線布置垂直方向（90度）即塔尖處布置導線（4#），加載情況見表1，加載位置見圖2。
展開 
電塔輸電線覆冰脫冰分析--ANSYS ￥200
1、采用BEAM188建立輸電塔，link10建立輸電線。見下圖：
，
2、施加約束條件，對輸電線進行找型，得到輸電線模型見下圖：
3、對其覆冰進行脫冰分析，得到電線的位移時程：
得到電塔頂部位移時程：
命令流見下方。
abaqus輸電塔線體系建模及地震動分析
教學需求：
?1.使用abaqus軟件建立輸電塔-線體系的有限元模型；
2.對建立的有限元模型進行地震動IDA分析；
3.了解鋼材損傷本構和失效準則的定義，并能在abaqus中實現輸出。
要求：工程師對建立輸電塔線體系具有豐富的經驗，而不是其他結構。（價格可商量）
abaqus輸電塔線體系建模及地震動分析
教學需求：
?1.使用abaqus軟件建立輸電塔-線體系的有限元模型；
2.對建立的有限元模型進行地震動IDA分析；
3.了解鋼材損傷本構和失效準則的定義，并能在abaqus中實現輸出。
要求：工程師對建立輸電塔線體系具有豐富的經驗，而不是其他結構。（價格可商量）
基于ANSYS APDL的某輸電塔塔架 結構尺寸優化設計
近年來，電力行業的快速發展推動了輸電線路鐵塔行業的發展。輸電線路鐵塔，按其形狀一般分為：酒杯型、貓頭型、上字型、干字型和桶型五種。本案例以一桶型輸電塔塔架為例，對其進行尺寸優化分析，簡要介紹采用ANSYS Design OPT進行優化分析的一般步驟。
某塔架塔高51m，底部開間23.16m，頂部開間8m，結構主材采用Q420、Q345和Q235三種角鋼，鋼材材料密度取 7850 kg/m3,彈性模量取205GPa。采用link180單元模擬各個桿件，各個桿件的截面面積通過實常數的方式進行賦值，結構底部固結。結構有限元模型如下：
結構所受荷載主要為風荷載與結構自重，風荷載簡化為集中荷載作用于節點上，且與塔架成45度，為方便加載，將45度風荷載簡化為X方向和Y方向的水平荷載，加載示意圖如下：
結構在自重和風荷載作用下的位移云圖如下所示：
按照甲方要求，需要對該鐵塔進行結構尺寸優化，優化相關要求說明如下：
結構優化目標：結構塔重
結構優化變量：結構底部開間尺寸，結構頂部開口尺寸
結構優化限制：1) 優化尺寸變化范圍為原結構尺寸的正負10%
2) 優化后結構最大位移不能大于優化前結構位移
3) 結構桿件最大應力不能超過材料應力屈服強度
4）優化后的結構第一階自振頻率應大于優化前的第一階自振頻率
按照上述變量，分別設定了優化分析所需要的設計變量、狀態變量、目標函數，優化部分的命令流如下：
/opt
opanl,jianmo,mac
！
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