电网技术

智能电网技术

  • 基于技术成熟度理论的智能输电网多阶段投资决策模型

    熊浩清;张晓华;孟远景;汤涌;孙华东;易俊;熊传平;

    在智能电网建设背景下,输电网投资面临各种潜在的市场风险,对投资决策的灵活性提出了较高的要求。应用技术成熟度理论分析智能输电网投资决策问题,根据技术成熟度等级划分智能输电网的有效投资阶段,建立基于技术成熟度的智能输电网多阶段投资决策模型,以确定最优投资方案及各阶段的投资资金数量。以IEEE-24节点系统为例分析考虑输电线路、晶闸管控制串联电容器补偿方案的3阶段智能输电网投资决策问题,验证了上述模型的正确性和有效性。

    2011年07期 v.35;No.332 1-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 783K]

特高压输电

  • 交流特高压线路高抗补偿度上限

    易强;周浩;计荣荣;苏菲;孙可;陈稼苗;

    为避免因高抗补偿度过高而产生的非全相运行谐振过电压,分析了单、双回特高压线路非全相运行谐振过电压的产生机理,给出了从避免产生谐振过电压角度确定高抗补偿度上限的方法。结果表明,线路参数对高抗补偿度上限的影响很小,且单、双回线路的高抗补偿度上限非常接近。在目前线路设计水平和设备制造水平下,在系统频率不低于48Hz的条件下,当高抗补偿度设计值不超过90%时,可确保不产生具有危险性的高幅值非全相运行谐振过电压,故一般可将90%作为高抗补偿度的设计上限;而当高抗补偿度小于85%时,肯定不会发生谐振。作为研究的基础,深入分析了高抗中性点接地电抗的阻抗值偏差、系统频率偏差以及高抗补偿容量偏差对产生非全相运行谐振的条件的影响。

    2011年07期 v.35;No.332 6-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 1105K]
  • 向家坝—上海±800kV特高压直流输电工程系统调试技术分析

    杨万开;印永华;曾南超;王华伟;王明新;张健;

    对世界上输送容量最大、输电距离最长的±800 kV特高压直流输电工程"向家坝—上海特高压直流输电工程"的系统调试进行了介绍,包括系统计算分析、系统调试方案和现场调试实施计划编写以及现场系统调试情况等;对现场系统调试分阶段完成的试验项目进行了分类,对每一类试验项目的结果进行了分析,并给出了结论。对系统调试过程中的主要技术问题,特别是大负荷试验过程中发现的问题进行了详细探讨。这些问题的解决保证了特高压直流输电工程系统调试的顺利进行和工程的按期投入运行。

    2011年07期 v.35;No.332 19-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 958K]

新能源与分布式发电

  • 微网的能量管理及其控制策略

    张建华;苏玲;陈勇;苏静;王利;

    为建设实验室微网监控平台,提出了能量管理系统的构成、任务和工作流程,并对其中经济调度和优化运行的数学建模方法进行了详细描述。针对实验室微网运行控制,提出了中央控制器和局部控制器相结合的控制策略,并用实验室微网仿真模型验证了上述控制策略的正确性,结果表明该控制策略能实现微网的优化管理、协调控制和无缝切换。

    2011年07期 v.35;No.332 24-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 745K]
  • 抑制负序和谐波电流的永磁直驱风电系统并网控制策略

    姚骏;陈西寅;廖勇;李辉;黄嵩;

    在详细分析永磁直驱风力发电系统并网电流负序分量及谐波分量产生机理的基础上,从改善永磁直驱风电系统输出电能质量的角度出发,提出了一种采用准比例谐振(quasi-proportional-resonant,quasi-PR)控制器抑制并网负序电流分量及谐波电流分量的控制策略。该控制策略不仅可有效抑制由电网电压不平衡引起的并网电流负序分量,而且能抑制由电网电压或发电系统引入的低次谐波电流分量。仿真验证了上述控制策略的正确性和可行性。

    2011年07期 v.35;No.332 29-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 1026K]
  • 基于决策融合的直驱风力发电机组轴承故障诊断

    安学利;蒋东翔;李少华;

    基于振动信号时域、频域和包络谱等多源特征,采用决策融合方法构建了直驱风力发电机组轴承故障诊断模型。对直驱风力发电机组主轴轴承经常发生的外圈故障、内圈故障、滚动体故障以及正常运行4种状态进行了实验研究。选取具有较高故障区分度,适合风电机组轴承故障诊断的特征参数。以风电机组振动信号的时域特征、频域特征和包络谱频域特征为诊断样本,使用灰色关联分析方法对机组轴承故障进行初步诊断,然后用证据融合理论对不同证据进行决策信息融合,从而获得最终诊断结果。实验结果表明,该方法能较好地识别风力发电机组轴承故障。

    2011年07期 v.35;No.332 36-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 906K]
  • 含模块化多电平变流器的分布式发电系统动态特性分析

    赵岩;胡学浩;汤广福;贺之渊;

    根据模块化多电平变流器(modular multilevel conv-erters,MMC)的工作原理和拓扑结构特点以及逆变型分布式发电系统(distributed generation,DG)的运行特点,建立了由MMC构成的DG等值系统及其交流电流控制器数学模型。运用PSCAD分析了基于MMC的DG系统动态特性,发现当直流电压大幅波动时,DG交流电流和输出功率同样出现了大幅波动的情况。针对这一问题,提出了改进的交流电流控制器,并通过仿真证明了该控制器的有效性。

    2011年07期 v.35;No.332 42-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 924K]
  • 美国新能源发展概况

    黄浩;张沛;

    概述了美国新能源的发展现状、开发策略和发展前景,提供了各种新能源的所有详细数据。此外,还简要介绍了美国联邦政府和州政府关于鼓励开发新能源的一些政策,包括建立相关法案、政策定价和税收补偿等。最后阐述了美国新能源产业的发展前景。

    2011年07期 v.35;No.332 48-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 2875K]
  • 最小二乘支持向量机在光伏功率预测中的应用

    朱永强;田军;

    为了减少光伏发电的随机化问题对电力系统的影响,建立了基于最小二乘支持向量机的光伏功率预测模型,提前1h进行功率预测,根据储能补偿光伏输出期望值与实际输出的差额,优化储能安装容量。介绍了一种反映云层变化信息的地表太阳辐射量预测模型。采用光伏阵列的发电量、地表太阳能辐射量和气温序列分别按统一建模和时间序列建模2种方案建立了最小二乘支持向量机模型,并对训练好的模型在不同日类型下进行了测试和评估,验证了该模型和算法的有效性。结果表明,该模型不仅能够解决光伏发电的随机化问题,而且能有效减少储能安装容量。

    2011年07期 v.35;No.332 54-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 810K]
  • 光照强度快速变化时光伏系统稳定性分析

    廖志帆;祁新梅;郑寿森;王飞;

    由于太阳能电池输出功率受光照条件影响,在多云和刮风等使光照强度瞬时有较大变化的天气环境下,光伏阵列的最大功率点会相应移动,常规最大功率跟踪算法不能分辨光伏阵列输出功率的变化是来自自身扰动还是外界光强变化的影响,因此普通最大功率跟踪算法会暂时失效。研究了快速光照强度变化时光伏阵列特性数学模型及常规最大功率跟踪方法失稳的原因,研究了在2个采样点插入1次测量来抑制光强变化对光伏系统影响的最大功率跟踪方法。理论分析及仿真结果表明,采用抑制光强影响的最大功率跟踪方法可以有效避免控制器误判,准确分辨光伏阵列由最大功率跟踪扰动产生的功率增量,从而避免光强变化时系统工作点偏离最大功率点,提高系统的稳定性和可靠性。

    2011年07期 v.35;No.332 60-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 799K]

电力系统

  • 考虑天气变化的输电系统可靠性评估

    王磊;赵书强;张明文;

    电力系统可靠性评估的结果受天气变化的影响很大。常规处理天气变化的方法是根据天气情况的平均值对元件的平均故障率进行修正,得出不同天气状态下的平均故障率。但是故障率和天气情况均具有不确定性。为了考虑故障率和天气情况的不确定性对可靠性评估结果的影响,在3态天气模型可靠性评估的基础上,运用联系数处理故障率和天气情况的不确定性。根据联系数运算法则进行输电系统可靠性评估,得到具有联系数形式的可靠性指标。通过评估IEEE-RBTS输电部分的可靠性表明,提出的方法能够反映故障率和天气情况的不确定性对可靠性指标的综合影响,证明了该方法的合理性和有效性。

    2011年07期 v.35;No.332 66-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 747K]
  • 交直流系统中低频减载与负荷恢复的静态优化算法

    李生虎;贾树森;孙莎莎;

    电网有功缺额时的频率控制,涉及快速低频减载和相对较慢的调速器动作。同时考虑两者的静态减载算法,初期减载量较小、频率恢复时间较长。文中基于控制效果的先后顺序,将频率调节过程分为2个静态阶段,即不考虑调速器效果的低频减载阶段,以及调速器投入及随后的负荷恢复阶段。计及潮流约束,采用非线性优化算法,求解交流和交直流系统的低频减载及负荷恢复问题。计算结果表明,文中算法减载量稍大,有利于频率的快速恢复;交直流混合系统中电压源变流器的瞬时调节特性,又使减载量比纯交流系统的减载量稍低。第2个阶段,结合调速器调节效果,将该算法应用于负荷恢复量的计算。算例分析验证了所提方法的有效性。

    2011年07期 v.35;No.332 71-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 747K]
  • 基于高通滤波器技术的电力系统霍普分岔控制

    马幼捷;李小双;周雪松;李季;问虎龙;贾丽英;

    针对电力系统运行中出现的影响系统电能质量及安全运行的Hopf分岔现象,给出了一种基于高通滤波器技术的电力系统Hopf分岔控制方法。根据Hopf分岔发生的条件确定高通滤波器控制器的线性和非线性增益系数。通过控制有效地消除了控制前系统存在的Hopf分岔点,很大程度上增大了系统运行的稳定域。理论分析和仿真结果表明了该控制方法的有效性。

    2011年07期 v.35;No.332 76-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 747K]
  • 基于VST的电压稳定分岔分析

    韦延方;卫志农;孙国强;周鹏程;叶芳;

    介绍了一种新颖的基于Matlab的电压稳定分岔分析工具包—电压稳定工具包(voltage stability toolbox,VST)。详述了该工具包用户友好图形接口界面和源代码开放的特点。基于数值和符号计算,该工具包采用Newton-Raphson和Newton-Raphson-Seydel的组合算法,旨在研究电力系统中的电压稳定和分岔问题,其主要功能包括潮流计算、分岔分析、奇异性和特征根分析、动态时域仿真等。VST非常有助于理解电力系统的电压稳定和非线性分岔现象,使用该工具对一个3机5节点系统和IEEE 30节点系统进行仿真,结果验证了该工具包用于电压稳定分析的实用性和有效性。

    2011年07期 v.35;No.332 81-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 831K]
  • 基于特征值灵敏度的负荷模型对系统阻尼影响的分析方法

    马进;徐昊;张国飞;付红军;胡扬宇;孙素琴;

    低频振荡对电力系统影响危害极大,负荷是电力系统的重要组成部分,因此分析负荷模型对系统阻尼的影响具有重要意义。提出了运用特征值灵敏度分析负荷模型对于系统阻尼影响的方法:基于系统特征值对于模型参数的灵敏度解析式,推导出阻尼比和振荡频率对模型参数的灵敏度解析式。此方法避开了运用阻尼转矩法分析多机系统阻尼这一难题,并可把负荷模型对系统阻尼的影响定位在具体的参数上,解决了负荷模型如何影响系统阻尼这一问题。通过分析2区域4机算例系统中综合负荷模型对系统阻尼的影响,验证了所提方法的有效性。

    2011年07期 v.35;No.332 87-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 814K]
  • 三相并网逆变器脱网运行电压控制技术

    王宝诚;郭小强;梅强;关雅娟;王雷;孙孝峰;

    IEEE Std.1547规定并网逆变器需要具备孤岛运行的能力以维持负载电压稳定。分析了比例积分控制、比例谐振控制和比例复数积分控制3种线性电压控制策略从系统跟随特性、抗扰特性以及系统主导极点分布对3种电压控制方案的稳态特性和动态特性进行了对比,并在Matlab/Simulink中进行了仿真研究。最后在TMS320F2812数字信号处理器数字化控制平台上验证了理论分析的正确性。

    2011年07期 v.35;No.332 91-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 831K]
  • 基于m次重启的简化广义最小残差法的电力系统暂态稳定仿真

    林济铿;吴鹏;章建新;刘涛;郑卫洪;

    提出了一种基于m次重启的简化广义最小残差法(simpler generalized minimal residual algorithm of m times restart,SGMRES(m))的电力系统暂态稳定仿真新算法,即采用SGMRES(m)方法对暂态稳定仿真中形成的线性方程组进行求解,通过修正标准正交基的生成过程,使得m阶上Hessenberg矩阵成为上三角矩阵。这样,只要通过简单的上三角线性方程组的求解即可求得解的修正量,避免了求解广义最小残差法每次迭代中的最小二乘问题,从而有效地减少了计算量。为进一步加快计算速度,文中算法进一步结合了伪牛顿策略和不完全LU预处理技术。多个算例的计算结果表明,所提出方法是有效的。

    2011年07期 v.35;No.332 96-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 812K]
  • 一种综合频率扫描和复转矩系数的次同步谐振风险定量评估方法

    王忠军;王林川;谢小荣;杨煜;王燕廷;

    针对串补输电系统的次同步谐振风险,提出了一种综合频率扫描和复转矩系数的定量评估方法。它首先利用阻抗–频率扫描获得串补输电网的简化等值模型及其参数;然后根据复转矩系数法推导出机组各扭振模式的阻尼显式表达式,兼顾了轴系机械阻尼和电气阻尼。实例研究表明:该方法与特征根分析法的结果一致,但它的原理简洁直观、计算量小,且为机网参数的显式函数,能对多模式SSR提供直接、精确和定量的阻尼结果,可应用于工程上多串补、多个电压等级复杂电网的SSR风险评估。

    2011年07期 v.35;No.332 101-105页 [查看摘要][在线阅读][下载 792K]
  • 基于2阶轨迹灵敏度的暂态稳定约束最优潮流计算

    潮铸;刘明波;

    针对现有基于轨迹灵敏度技术的暂态稳定约束潮流计算中存在的问题,计算出发电机转角对控制变量的2阶轨迹灵敏度,并利用1阶和2阶轨迹灵敏度更精确地描述发电机转角与所有发电机有功和无功出力之间的2阶泰勒展开表达式。此外,根据时域仿真,将多机系统等值为单机无穷大母线系统,并根据等值系统的临界功角轨迹建立严格的暂态稳定判据。据此可建立更为合理的暂态稳定约束最优潮流模型。新英格兰10机39节点和英国20机100节点系统的仿真结果验证了该方法的准确性和有效性。

    2011年07期 v.35;No.332 106-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 940K]
  • 电力系统仿真软件PSASP接口研究与应用

    王武双;王晓茹;黄飞;吴丹;

    对电力系统仿真软件PSASP的结构和作业数据库进行了剖析,开发了能自动循环调用其暂态稳定计算模块和访问其计算数据的接口。针对传统基于单机单负荷模型的低频减载方案整定方法的缺陷,将所开发的接口应用到基于时域仿真的方案优化程序和方案校核程序的编写。最后对某地区电网进行低频减载方案整定计算和方案校验。仿真结果表明,所述接口对增强PSASP的计算功能和提高计算效率,降低现场工作人员工作量具有很好的效果。

    2011年07期 v.35;No.332 113-117页 [查看摘要][在线阅读][下载 719K]
  • 基于广域测量系统的在线电压稳定预测指标的应用

    赵冬梅;陈晓云;张旭;

    基于相量测量单元(phasor measurement unit,PMU)的广域测量系统(wide area measurement system,WAMS)为在线电压稳定估计提供了新的思路和方法。采用π型支路模型,利用同步测量数据推导了可用于高压电网的支路在线电压稳定指标,从物理意义层面将该指标解释为虚拟有功裕度指标IVAM,并提出了一种改进的考虑某一断面IVAM变化趋势的实时电压稳定预测指标。IEEE14节点算例和某省实际电网算例验证了该指标的准确性。改进的电压稳定预测指标算法结构简单、准确度高,便于实现在线应用。

    2011年07期 v.35;No.332 118-122页 [查看摘要][在线阅读][下载 761K]
  • 模式化电网规划设计方法

    宋晓辉;盛万兴;史常凯;李建芳;

    区域供电从各供电区域的用电需求出发,采用由下至上顺序进行电网规划设计,即先规划电压等级较低电网再规划电压等级较高电网。模式化电网规划方法在区域供电思想的基础上,采用典型供电区域电网规划方案(即供电模式)进行电网规划设计,包括纵向组合和横向优化2个过程。供电模式具有可复制性和移植性,模式化电网规划设计方法有助于电网标准化建设,可提高电网规划的效率和质量。

    2011年07期 v.35;No.332 123-128页 [查看摘要][在线阅读][下载 695K]
  • 禁忌搜索–粒子群算法在无功优化中的应用

    曾令全;罗富宝;丁金嫚;

    禁忌搜索粒子群算法是针对粒子群算法局部搜索能力较弱和存在早熟收敛的问题,将禁忌搜索思想融入到粒子群算法中的混合算法,并将该算法应用到电力系统无功优化中。该方法在粒子群算法寻优过程的后期加入了禁忌表,扩大搜索空间,避免陷入局部最优。通过对IEEE 30节点测试系统和鸡西电网进行仿真计算,并与其他算法进行比较,结果表明该算法能取得更好的全局最优解,既加快了收敛速度,又提高了收敛精度。

    2011年07期 v.35;No.332 129-133页 [查看摘要][在线阅读][下载 762K]
  • 采用改进免疫算法的多目标配电网重构

    李樊;刘天琪;江东林;

    建立了网损最小、负荷均衡度最小及静态电压稳定裕度最大的多目标配电网重构优化模型。应用免疫算法进行模型求解,略去了交叉操作,利用可行解排序确定抗体综合亲和度,并根据综合亲和度自适应调整可行解变异率,利用自适应变异及疫苗接种操作保证了抗体的多样性,提高了可行解比例,保证了算法向全局最优解收敛。算例结果验证了该方法的有效性。

    2011年07期 v.35;No.332 134-138页 [查看摘要][在线阅读][下载 807K]
  • 采用改进型多目标粒子群算法的电力系统环境经济调度

    刘刚;彭春华;相龙阳;

    电力系统多目标环境经济调度要求在满足发电成本最小的同时发电厂的污染气体排放也最小,为此提出了基于Pareto占优策略和拥挤距离排序方法的改进型粒子群算法求解该多目标问题。采用容量可动态调整的外部存档集合存储当前Pareto最优解,利用Pareto占优策略确定个体最优位置,进而根据粒子拥挤距离确定全局最优位置,并设置了动态惯性权重,引入了小概率变异机制,提高了算法搜索能力。算例结果验证了该算法的有效性。

    2011年07期 v.35;No.332 139-144页 [查看摘要][在线阅读][下载 758K]
  • 含分布式电源的配电网电压暂降评估

    代双寅;韩民晓;严稳莉;

    运用蒙特卡洛法研究了含分布式电源的配电网电压暂降评估。分别建立了同步机型DG和逆变器型DG的仿真模型,然后基于EMTDC/PSCAD运用蒙特卡洛法对含分布式电源的典型配电网进行了仿真,采用系统平均均方根值变化频率作为评价各节点电压暂降的指标。结合多个仿真算例分析了DG的类型、控制策略、出力和接入位置对电压暂降的影响。仿真结果表明,逆变器型DG的接入能够降低配电网电压暂降的发生频次,DG的控制策略、出力和接入位置都会对电压暂降产生一定的影响,这为配置分布式电源和缓解电压暂降问题提供了参考。

    2011年07期 v.35;No.332 145-149页 [查看摘要][在线阅读][下载 820K]
  • 一种大功率电力电子设备的数据采集系统

    张新刚;杨波;王韧秋;赵彩萍;冯静波;

    设计了一种应用于大功率电力电子设备的数据采集系统,该系统由测量元件、同步单元、采集单元和后处理单元4部分组成。其中,测量元件是与一次回路直接连接的高电压设备,用于将一次回路的高电压、大电流按比例变送为小模拟信号,根据不同需求,测量元件的设计和安装可按照接地支路的、不接地支路的电压测量和接地支路、不接地电支路的电流测量4种情况分别加以解决。同步、采集和后处理单元是位于地电位的微电子电路,用于实现模数转换、数据传输、滤波、消偏置等功能。本系统已经应用于中国电力科学研究院电力系统电力电子试验室的高压直流换流阀运行试验装置中,运行结果验证了系统的测量精度和可靠性。

    2011年07期 v.35;No.332 150-155页 [查看摘要][在线阅读][下载 756K]
  • 基于随机子空间的同步电机参数高精度辨识新方法

    李玲;李天云;黄绍平;金国彬;

    将随机子空间辨识方法应用于同步电机的参数辨识中,提出基于随机子空间辨识的三相短路电流处理新方法。随机子空间辨识是一种线性系统时域模态参数识别方法,利用系统输出的数据构造汉克矩阵,进而分离出系统状态方程的系统矩阵和输出矩阵,从而识别系统的模态参数:固有频率、阻尼比、振型。应用该法分析同步电机短路电流,首先识别时间常数,进而依次消去时间常数识别各电抗参数。分别针对无阻尼、噪声和有阻尼背景下的仿真信号和同步电机三相短路电流进行仿真分析,计算中基于振型实现系统自动定阶,同时与普罗尼法作对比,结果表明该法抗噪性强、检测精度高。

    2011年07期 v.35;No.332 156-160页 [查看摘要][在线阅读][下载 788K]
  • 电压源换流器高压直流输电系统的精确线性化变结构控制器设计

    吴维鑫;王奔;李慧;李升来;

    建立电压源换流器高压直流输电系统在同步旋转dq坐标系下的暂态非线性数学模型。为实现对这个非线性系统的控制器的直接设计,采用状态反馈精确线性化的方法,将非线性的数学模型转化成线性的形式。然后,运用变结构的控制方法,设计整流侧和逆变侧的控制器,从而实现直流侧电压恒定和有功、无功功率的独立解耦控制。最后,建立Matlab的仿真模型进行仿真分析,仿真结果表明所设计的控制器具有良好的暂态控制性能和较强的鲁棒性。

    2011年07期 v.35;No.332 161-166页 [查看摘要][在线阅读][下载 1452K]

电力市场

  • 大用户电力需求品质的多维评判方法

    刘俊勇;吴薇;赵岩;李磊;刘友波;胥威汀;

    为全面衡量大用户直接交易的效果,提出电力需求品质的新理念及其评判方法。在研究电力需求品质内涵、确定品质评判分析维度后,基于电网状态阐述品质因子的属性。考虑负荷特性与经济指标,从偏差电量、偏差时段、曲线形态3方面建立了电力交易品质因子的多维评判标准,建立了品质评价指标集及交易效果评估模型,并对频率影响因子、可靠性责任电价等参数进行了计算。采集某电网交易数据进行仿真,算例结果表明该评价体系能全面、深入地评价电力交易效果。

    2011年07期 v.35;No.332 167-174页 [查看摘要][在线阅读][下载 986K]
  • 基于长期边际成本的不同电压等级输配电价定价模型及其应用

    韩勇;田闻旭;谭忠富;

    给出了考虑同时率和负荷率的高峰增量负荷计算模型。为了平缓输配电设备投入的不均匀性对输配电边际成本波动的影响,提出了一种平均增量成本年金计算方法,并建立了能合理分摊电压等级费用基于长期边际成本的计算模型。根据高峰增量负荷及各电压等级所承担的最终平均增量成本,计算得出了分电压等级输配电价。对A地电网长期边际成本进行了实例分析,计算研究结果表明,这种输配电价定价方法能够反映未来经济趋势,同时有利于消除交叉补贴,使各类、各电压等级用户承担的电价更公平、合理。

    2011年07期 v.35;No.332 175-180页 [查看摘要][在线阅读][下载 746K]

高电压技术

  • 具有串并联结构的模块化多断口真空断路器静动态电压分布特性

    黄道春;阮江军;吴高波;廖才波;舒胜文;张坤;普子恒;涂其华;

    为向基于光控模块的多断口真空断路器的静态、动态绝缘特性设计提供参考,建立三维有限元分析模型,计算126 kV U型布置的三断口真空断路器的静态电位分布和真空灭弧室内部的电场分布。利用110 kV振荡型合成试验回路,进行低电压、小电流三断口串联断路器样机的开断试验,测量三断口的瞬态恢复电压分布。计算和试验结果表明:三断口真空断路器的静态和动态电压分布不均匀,高压端断口的静态分压超过65%,串联样机进行试验时底部可以不安装支架;高压端断口的动态分压(瞬态恢复电压峰值)超过60%,1 000 pF均压电容可以满足低电压、小电流开断均压要求,高电压、大电流开断情况需进一步验证。

    2011年07期 v.35;No.332 181-186页 [查看摘要][在线阅读][下载 2366K]
  • 应用频域介电谱法的变压器油纸绝缘老化状态评估

    郝建;廖瑞金;杨丽君;马志钦;

    通过频域介电谱法(frequency domain dielectric spectroscopy,FDS)测试分别在110和130℃下老化不同程度的变压器油纸绝缘试品的相对介电常数(εr)和介质损耗因数(tanδ),提出利用油纸绝缘试品在特征频率处的εr、tanδ值评估油纸绝缘老化状态的新方法,建立油纸绝缘试品在特征频率处的εr、tanδ与绝缘纸老化状态的量化关系。结果表明FDS低频段对油纸绝缘老化状态反应敏感,不同老化程度油纸绝缘试品在特征频率处的εr和tanδ值与绝缘纸聚合度满足指数函数关系;研究成果为将FDS用于无损诊断变压器老化状态提供参考。

    2011年07期 v.35;No.332 187-193页 [查看摘要][在线阅读][下载 780K]
  • 不同海拔地区棒–板间隙临界半径的试验研究

    王晰;宿志一;廖蔚明;谷琛;

    在棒–板间隙的正极性操作冲击放电试验中,放电电压受到棒端部半径大小的影响。为得到放电电压随棒端部半径变化的规律,选择棒电极端部为半径19~475 mm的球面,得到2~5 m间隙距离下棒–板间隙的放电电压。试验数据表明,棒端部半径增大到某临界值时,放电电压开始明显增大,该临界值称为临界半径。提出新的临界半径计算方法,并分析临界半径现象产生的原因。为了解不同海拔下棒–板间隙临界半径的变化,分别在北京(海拔50 m)和西藏羊八井(海拔4 300 m)开展了相同棒–板间隙的临界半径试验研究,得到两地的临界半径。试验结果表明,临界半径的大小与棒–板间隙距离和所处海拔有关。

    2011年07期 v.35;No.332 194-198页 [查看摘要][在线阅读][下载 872K]
  • 接地金属网对高压输电线路下方工频电场强度及感应电压改善的研究

    周建飞;周年光;孔淑琴;彭继文;欧阳玲;

    为解决高压输电线路附近民房由于工频电场而产生感应电压的现象,提出采用接地金属网来减小民房内工频电场强度以及居民房内不良接地导体的感应电压。采用高密度板制做的木盒子模拟居民房,分别在人工气候室内和湖南省内某500 kV和220 kV交流输电线路下方进行试验,并采用CDEGS电磁计算软件进行计算,试验结果与计算结果表明,接地金属网可有效减小高压输电线路周围居民房中的工频电场强度和感应电压。

    2011年07期 v.35;No.332 199-202页 [查看摘要][在线阅读][下载 685K]
  • 利用母线CVT响应电流实现变电站雷电侵入波在线监测

    彭向阳;钱冠军;王红斌;吕鸿;余钢华;高峰;

    介绍了110 kV以上变电站雷电侵入波在线监测的基本原理,以及高频下电容式电压互感器(capacitor voltage transformer,CVT)回路电阻、电感、电容等值参数计算方法并通过仿真模型分析了等值参数计算误差对过电压监测的影响。提出了一种基于CVT响应电流的侵入波在线监测方法,以克服现有研究存在的不足。基于这种监测方法,开发了一种利用变电站母线CVT回路电流实现母线过电压监测的系统,通过该系统可以进行进线段侵入波电流和母线过电压的监测,实现变电站事故监测统计的自动化、智能化和信息化。最后通过电磁暂态程序(alternative transient program,ATP)仿真结果和现场运行中实测波形的对比,说明了监测系统可以持续有效运行。

    2011年07期 v.35;No.332 203-207页 [查看摘要][在线阅读][下载 713K]

自动化

  • 基于序分量综合阻抗的母线保护原理

    邓旭阳;索南加乐;王志恩;侯卓;

    提出了母线正序故障分量综合阻抗、负序综合阻抗和零序综合阻抗的概念,通过分析母线区内、外故障时3种综合阻抗的特征,分别利用阻抗幅值和相角构成了基于正序故障分量综合阻抗、负序综合阻抗以及零序综合阻抗的母线保护原理。3种保护原理在母线区内、外故障时特征明显,判据简单、易整定,而且原理本身不受3/2断路器接线的母线区内故障汲出电流以及过渡电阻的影响。当母线区外故障电流互感器(TA)饱和时,利用各个序分量综合阻抗相角所构成的TA饱和识别判据能够可靠地将母线保护闭锁,从而避免保护误动;当母线区内发生故障有TA饱和时,保护性能不受影响,能够可靠地快速动作。基于正序故障分量综合阻抗的母线保护原理可以反映各种类型的母线故障,对于最严重的三相短路故障可以快速切除;基于负序、零序综合阻抗的母线保护原理则可以在故障后长期应用,不受系统振荡的影响,而且对于高阻接地故障依然能灵敏动作。3种保护原理可构成完整的母线保护方案。EMTP仿真结果验证了新原理的有效性和可行性。

    2011年07期 v.35;No.332 208-213页 [查看摘要][在线阅读][下载 752K]
  • 快速适应电网结构变化的广域后备保护新方法

    马静;李金晖;李金龙;王增平;杨奇逊;

    提出一种能够快速适应电网变结构的广域后备保护新方法。该方法在电力系统正常运行的情况下,首先利用故障等值模型计算故障点的等值注入电流,再根据网络拓扑参数和节点注入电流形成支路相关因子矩阵,确定故障界定集;在网络拓扑发生变化后,通过修改支路相关因子矩阵中部分元素,实现故障界定集的快速更新。当电力系统出现故障时,迅速计算故障界定集与支路电流测量值之间贴近度的最小值,并以此确定故障位置。新英格兰10机39节点系统仿真结果表明,该方法不受系统运行方式的影响,能够在有限测点及网络变结构情况下准确、灵敏、可靠地实现故障定位。

    2011年07期 v.35;No.332 214-221页 [查看摘要][在线阅读][下载 828K]
  • 换流阀阀基电子设备丢脉冲保护与控制的研究

    周亮;汤广福;郝长城;杨明武;

    提出了一种避免因换流阀阀基电子设备触发脉冲丢失而造成控制保护系统(control and protection,CCP)误动作的控制策略。该策略的核心是同时算法设计,在控制保护系统经过以太网向门级单元(gate unit,GU)发出的触发信号出现脉冲丢失的情况下,VBE检测到回报信号后不做任何处理,根据运行经验和数理统计得出,当检测到连续丢4个周波(80 ms)的脉冲时才向控制保护系统发送请求切换系统信号。基于这种控制策略设计的阀基电子系统已经在实时数字仿真器联调试验中应用,试验结果表明,这种控制策略有效消除了现有保护方法产生的危险现象,避免了系统误动作的概率。

    2011年07期 v.35;No.332 222-226页 [查看摘要][在线阅读][下载 685K]
  • 考虑波速变化特性的直流输电线路行波故障测距新算法

    张怿宁;徐敏;刘永浩;蔡泽祥;

    提出一种考虑波速变化特性的新型直流行波故障测距算法,有效解决了由于采用固定波速造成的某些故障距离下测距误差过大的问题。首先深入分析了故障行波的变波速特性,得出结论:对于合适分辨率的测距装置,行波波速为故障距离的一元函数。基于这一结论深入分析了变化波速对直流行波故障测距的影响机理,并提出了考虑波速变化特性的新型故障测距算法。在EMTDC环境下进行了仿真分析,相关结果证实了所提算法的有效性。

    2011年07期 v.35;No.332 227-232页 [查看摘要][在线阅读][下载 771K]
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