10 kV配电网合环电流计算方法研究

合环转供电已成为10 kV配电网转移负荷的重要方式,而合环电流的计算是合环转供电操作的必要前提。为保证合环操作的顺利进行,提出了一种10 kV配电网合环电流计算方法。首先依据戴维南定理建立了典型配电网合环系统的等效电路;然后利用叠加定理对合环稳态电流和冲击电流进行了理论分析,并考虑最大合环冲击电流出现时刻和所在相的影响,改进了现有合环冲击电流计算方法,提高了计算结果的准确性;最后通过合环仿真模型对理论分析进行仿真验证,结果表明所提计算方法具有较高的准确性,对实际合环操作具有一定的指导意义。     

基于戴维南等值的配电网合环冲击电流计算

针对合环操作冲击电流可能越限的问题,提出一种基于戴维南等值的冲击电流计算方法。该方法以戴维南定理为基础建立数学模型,采用网络潮流计算求得其中的等值电势,采用节点阻抗矩阵求得其中等值阻抗,继而推导出冲击电流和稳态环流的对应关系,并利用电流分布系数法研究合环支路冲击电流对其它支路的影响。针对配电网没有馈线负荷量测的问题,将馈线负荷分别集中于两侧馈线的首末相异端,由潮流计算直接获取馈线合环稳态电流最大值,并进一步求得冲击电流的最大值。通过实际算例仿真,验证了所述方法的正确性和有效性,对实际配电网的调度运行具有一定的指导意义。     

配电网合环冲击电流计算方法及其简化计算公式

配电网合环操作可能产生较大的冲击电流,影响电网的安全稳定运行。为此提出一种配电网合环冲击电流计算方法,并推导了较准确的非合环支路冲击电流解析计算公式。基于最佳频率下合环前后的潮流和戴维南定理,计算合环冲击电流衰减时间常数;基于额定频率下合环前后的潮流结果和最佳频率法计算获得的衰减时间常数,计算合环冲击电流及非合环支路电流。最后,对不同方法(包括PSCAD/EMTDC暂态仿真)计算冲击电流的结果进行比较分析,验证了所提方法的实用性和有效性。算例结果同时表明某些非合环支路的冲击电流比合环支路冲击电流要大,表明非合环支路冲击电流简化计算公式及其计算校验是非常必要的。     

基于OPEN—3000平台的配电网实时合环操作风险预警系统研究

随着配电网的发展以及当前对供电可靠性的要求越来越高,10 kV配电网的合解环操作成为电力系统运行操作中必不可少的环节。为评估合环操作的安全风险,保证电网合环操作的安全,分析了配电网合环冲击电流的计算模型及计算方法,研发了基于OPEN—3000平台的实时的配电网合环操作风险预警系统,实时采集SCADA信息数据,为配电网在线合环提供合环冲击电流、稳态电流的校核,实现合环冲击电流的时域特性在线计算及预警分析。通过芜湖10 kV配电网实践试验,验证了风险预警系统所建立模型和所提出方法的有效性。实践结果表明,该系统可为城市配电网合环操作提供理论依据和技术支持。     

基于DIgSILENT的中压配电网合环电流计算与仿真分析

中压配电网合环操作可能会产生较大的合环稳态电流与合环冲击电流,将对电网的安全稳定运行造成巨大影响.为验证在实际工程中合环判别的适用性,提出了一种基于合环电流的中压配电网合环判定方法.首先,对叠加法和公式法两种合环稳态电流计算方法进行了分析,推导了最佳频率下合环冲击电流的解析公式.然后,结合合环的稳态电流与冲击电流构建合...     

计及分布式电源输出特性的主动配电网合环电流计算方法

分布式电源（distributed generation,DG）的大量应用使得主动配电网建设持续推进。主动配电网故障恢复的合环操作产生冲击电流,严重威胁电力电子设备和人身安全。由于合环瞬间电压波动造成DG输出特性变化,使得主动配电网的合环电流变得更加复杂,目前尚难以准确分析和计算。为此,建立了含DG的主动配电网合环等值模型,分析了DG对主动配电网合环电流的影响,通过分解有源辐射状开环网络与无源环状网络,推导了合环稳态电流与合环暂态电流的表达式,提出了考虑DG输出特性影响的主动配电网合环电流计算方法。算例表明,DG输出特性对合环电流具有直接影响,所提出的计算方法能够准确计算主动配电网合环电流。     

配电网合环冲击电流精确算法

针对配电网合环冲击电流问题,提出一种基于闭区间求解目标函数最大值的数学计算方法。首先,将配电网合环电路的物理模型转化为满足工程要求的数学模型;其次,针对数学模型在自变量的闭区间内找出函数的所有极值点;最后,通过极值点得到函数值域,值域的绝对值中最大值即为冲击电流最大值。所提算法结合拓扑搜索方法,实现合环回路中所有支路冲击电流的精确计算,对实际配电网的合环操作具有更加精确的指导作用。最后,在所开发的配电网合环分析平台上进行编程实现,并通过算例证明本文方法的正确性和可行性。     

基于改进算法的10kV配电网合环稳态电流计算

为了保证合环操作的顺利进行,提出了一种10 kV配电网的合环电流计算方法,重点对合环冲击电流计算过程进行改进,将最大电流出现时刻和所在相纳入考虑。首先,通过理论分析推导,介绍了所提的10 kV配电网合环前稳态电流和合环冲击电流的计算方法;然后,给出了合环操作判定条件的流程;最后,基于MATLAB/Simulink搭建了10 kV配电网的合环仿真模型,对理论分析进行了仿真验证。仿真结果表明,提出的计算方法具有较高的准确性,对实际工程中合环电流计算和合环操作判定具有一定的指导意义。     

利用仿真软件提高配电网合环电流计算效率

为了提高供电可靠性,电力调度机构经常需要对电网进行合环操作,由于合环两端存在电压差,合环操作会产生合环稳态电流和合环冲击电流,导致参与合环的馈线电流过大,严重时可能引起继电保护误动作,造成大面积停电。因此需要对合环电流进行详细的分析。而计算合环电流有许多方式,本文针对某地区典型配电网环路,分别以人工计算和仿真模拟的方式计算合环电流,以供参考,仿真模型的方式计算合环电流不但时间上要短于人工计算方式,且可重复利用,效率非常高。同时仿真模型的准确性得到系统实际电压、人工计算稳态电流及合环冲击电流的验证。因此,采用仿真计算合环电流的方式值得推广。     

10 kV配电网合环电流实用计算方法研究

目前,10 kV配电网合环倒负荷操作成为配电线路转移负荷的重要方法,而合环电流计算及分析是开展配电网合环操作的必要前提。合环电流主要受合环点两侧的电压差及环路总阻抗等因素影响,建立了配电网合环稳态电流计算模型,并考虑馈线负荷分布特性,提出合环稳态电流的实用计算方法。在此基础上提出合环冲击电流的工程计算方法。根据合环稳态电流及冲击电流计算结果,考虑10 kV配电线路所配置的三段式过流保护的原理,分析其对配电线路继电保护动作的影响。最后,通过对济源地区不同220 kV片区的10 kV线路合环算例进行理论计算,并与实际合环电流值进行比较分析,可以看出理论计算值与实测值接近,满足工程要求,同时继电保护动作情况理论与实际相符。以上验证了合环稳态电流及冲击电流计算方法的正确性和有效性。     

PMSM断电-重投时的冲击电流研究

当原有机车牵引用的感应电机利用永磁同步电机代替时,由于永磁同步电机在经过分相绝缘子时永磁体的存在会产生高的反电动势使断电后重投瞬间出现不可控冲击电流。针对该问题在永磁同步电机三相瞬态数学模型的基础上,对其瞬态冲击电流产生原因进行了分析研究,该分析过程主要是建立在带谐波的PWM调制波的基础之上。根据分析结果,对重投时的控制条件和控制方法进行了探讨性研究,如对给定转速进行了一定的限制,对逆变器重投瞬间的电压幅值和相位进行了一定的控制,利用滑模控制的强鲁棒性和抗干扰性代替了PID控制。最后,设计了一种使重投瞬间冲击最小的滑模控制系统。经实验和仿真对比分析,验证了瞬态冲击产生机理分析的有效性及设计的控制系统在抑制断电-重投瞬间电流冲击强度的积极作用。     

不同220kV供区的10kV配电线路合环转电应用

目前配电网合环操作只是凭借运行调度人员的经验来进行的,没有形成适用于本地区电网的合环操作规范,大大增加了配电网合环的风险。针对这种现状,对珠海电网不同220 kV供区的10 kV环网参数进行了统计分析,提出适用于珠海电网的合环操作规范,并且根据珠海电网的实际情况,应用电力系统计算机辅助设计和电磁暂态模拟程序软件(power system computer aided design and electric magnetic transient in DC system,PSCAD/EMTDC)建立冲击电流模型,计算出珠海电网冲击系数范围,大大提高运行人员估算合环冲击电流的水平、能力以及电网的供电可靠性。     

Effective Utilization of Surge Protection Devices

A systematic method is described for selecting the energy rating for surge protection devices when coordinated with a known impedance and subjected to typical low-voltage ac transients. A review of line transient generation characteristics, source impedance determination, and load surge protection device characteristics is given. From this study, an analytical model of the source, line, and load protection device is presented with closed-form mathematical expressions for suppressor current and energy. Results are obtained and compared for a unidirectional voltage impulse, a decaying oscillatory voltage wave, and a unidirectional current wave. From the analysis, the effect that line impedance has on each of these waveforms is shown graphically. In addition, the validity of the analytical model is confirmed experimentally.     

电力电缆故障冲闪测试放电回路建模

对电力电缆故障冲击高压闪络测试(简称冲闪测试)系统的放电响应进行了研究.在只考虑暂态低频分量信号的条件下,利用电缆的均匀传输线T型等效网络,建立了冲闪测试放电回路的集中参数电路模型.根据电缆的结构和材料参数.以及电缆集中参数与其分布参数之间的关系,推导了模型的电流、电压响应近似表达式.以及电流响应的衰减系数和振荡频率表...     

广州地铁33 kV中压电网合环操作分析

对广州地铁33kV中压环网短时合环操作的可行性进行了分析,并对广州地铁二号线建立了PSCAD／EMTDC电磁暂态仿真模型。仿真结果表明：在110kV进线电压幅值差超过18％,相角差超过14°等情况下进行短时合环操作时,冲击电流和合环稳态电流都可能超过继电保护整定值,使保护动作跳闸。可通过调整变压器分接头,以控制冲击电流和稳态电流大小：     

A frequency-independent circuit model of a conductor under surge conditions

This paper presents a circuit-based model of a current carrying conductor that can provide instantaneous ohmic losses under surge conditions. The model is frequency independent and can be used to calculate transient current characteristics of surges on overhead transmission lines. The theoretical current distribution under lightning surge conditions is used to demonstrate the validity of the model and the results are compared with values obtained using a finite element analysis package. There is a good correlation between the two methods with the circuit-based model having the advantages of being less cumbersome, requiring shorter computation time and being simple to implement in transient analysis packages.     

A validated high-voltage arrester model for transient network analyzer applications

This paper describes the development of a dynamic surge arrester model for use on a transient network analyzer to evaluate the arrester instantaneous voltage, current and total energy during conduction. Based on the results of duty-cycle tests, a model is proposed for which three sets of parameters were found to match three different makes of 72 kV arrester. The relative values of these parameters are discussed as well as a general set of parameters that could represent all three types of arrester.