[发明专利]用于对输电线路防冰和除冰的方法及装置

说明书

技术领域

本发明总体涉及对输电系统中的传输线路防冰和除冰。本发明更具体地涉及用于对传输线路防冰和除冰的方法及装置，而不需要改变流入输电系统的电力量和从输电系统流出的电力量。

背景技术

输电系统被配置为将由发电系统产生的电能传输到配电系统。在一些情况下，输电系统中的传输线路的一部分被置于地面之上，并且暴露于这些传输线路周围的环境中的空气里。结果，这些传输线路周围的环境中的天气状况可能影响这些传输线路的性能。

例如，在某些情况下，天气状况可能引起冰形成在这些传输线路上。可能引起传输线路结冰的不同类型的天气状况包括，例如但不限于，温度低于冰冻、冰雨、雪、雨夹雪以及其他类型的天气状况。

当传输线路周围的空气的温度在约负3摄氏度(℃)与约2摄氏度(℃)之间时，可以在传输线路上形成冰。其他因素也可能影响在传输线路上冰的形成。这些其他因素可以包括，例如，传输线路的温度、风的速度、湿度以及其他适合的因素。

目前，不同的解决方案可用于对传输线路防冰和除冰。防冰包括阻止冰在传输线路上形成。除冰包括去除已经形成在传输线路上的冰。

目前用于对传输线路防冰和除冰的一些可用的方法包括向传输线路中的导线施加短路交变电流(AC)或者短路直流电流(DC)以加热传输线路。然而，这些方法可能引起流过输电系统的电能意外中断。进一步，这些方法可能需要比预期将导线加热到用于防冰和除冰的预期的温度的更多电能。

此外，目前用于对传输线路防冰和除冰的一些可用的方法可能需要人类操纵员在防冰和/或除冰能够被执行之前启动一个或者更多个的操作。在某些情况下，人类操作员可能不能够如预期地快地启动用于执行防冰和/或除冰所需要的操作，以便执行。

目前用于对传输线路防冰和除冰的一些可用的方法包括向传输线路的表面施加涂层。该涂层包括被配置为减少冰附着于传输线路的可能性的材料。然而，这些类型的方法的涂层中所用的材料的质量可以随时间下降。因此，可能需要重施加新的涂层以减少冰附着于传输线路的可能性。

进一步，一旦冰已经附着于传输线路，这种涂层不能向传输线路提供除冰的能力。此外，这些用于涂层的材料可能比预期的更贵。因此，具有考虑上面所讨论的一个或者更多个的问题以及其他可能的问题的方法及装置将是被期望的。

发明内容

根据提供的本公开的一个方面，输电系统包括多个传输线路和控制系统。第一电力量通过多个传输线路流入输电系统，并且第二电力量通过多个传输线路从输电系统流出。控制系统被配置为改变流经多个传输线路的电力，以使得多个传输线路的结冰被管理。在流经多个传输线路的电力被改变之后，流入输电系统的第一电力量和从输电系统流出的第二电力量基本上保持恒定。

有利地，控制系统被配置为改变流经多个传输线路的电力，以使得多个传输线路的一部分是防冰的，其中在流经多个传输线路的电力被改变之后，流入输电系统的第一电力量和从输电系统流出的第二电力量基本上保持恒定。

有利地，控制系统被配置为改变流经多个传输线路的电力，以使得多个传输线路的一部分是除冰的，其中在流经多个传输线路的电力被改变之后，流入输电系统的第一电力量和从输电系统流出的第二电力量基本上保持恒定。

有利地，控制系统包括：延多个传输线路分布的多个控制设备，位于多个传输线路中的传输线路上的多个控制设备中的控制设备被配置为改变流经传输线路的电流。优选地，控制设备通过下列几种形式中的至少一种被配置为改变流经传输线路的电流：改变流过传输线路的电流量、改变传输线路的电压以及改变传输线路的阻抗。替换地，控制设备从以下中的一种选择：分布式柔性交变电流传输系统设备、变压器、开关、可控制的网络变压器以及分布式串联电抗设备。替换地，控制系统进一步包括：基于从监控系统接收的传感器数据，被配置为控制多个控制设备的一组代理。优选地，控制系统进一步包括：被配置为向该组代理发送控制数据的主控制器，其中该组代理基于从监控系统接收的传感器数据以及从主控制器接收的控制数据，被配置为控制多个控制设备。

有利地，输电系统进一步包括：被配置为监控多个传输线路以及在多个传输线路中的每个传输线路周围的环境的监控系统。优选地，监控系统包括：被配置为产生关于多个传输线路和在多个传输线路中的每个传输线路周围的环境的传感数据以及向控制系统发送传感数据的多个传感器系统，其中控制系统被配置为基于传感器数据改变流经多个传输线路的电力。