输电线路不换位引起的不对称问题及其改进方法

当前短距离(通常输电距离在100 km以内)同杆并架输电线路面临的最大问题是由于不换位引起的三相参数不对称问题,进而导致三相电流不对称.以某实际220 kV环网系统作为算例,采用三相潮流计算和电磁暂态计算进行了三相不平衡现象模拟,验证了三相电流注入潮流计算方法在不平衡分析中的有效性.对不换位输电环网三相不平衡现象进行分析,提出采用逆相序反向换位方法可以改善三相参数不对称问题.     

宁夏北部220kV电网不平衡电流的计算与分析

同塔双回线路的每一回线路三相参数不对称及两回路之间的电磁耦合会导致三相不平衡,给电力系统设备带来诸多不利影响。准确计算同塔双回线路的不平衡度,分析其影响因素,对系统的安全运行具有重大意义。为此,针对宁夏北部电网在2006年网架和2007年网架下220 kV线路的不平衡电流过大的现象,采用ATP对环网进行建模,考虑共输电走廊中平行线路间的耦合作用和系统网架结构的影响,以实际潮流分布为基础对线路的不平衡电流进行仿真计算,得到了各种运行方式下的电流不平衡度,并与实测数据比较。仿真计算结果与实测数据基本相符,并表明通过在电站出线处合理调整同塔双回线路的相序排列,可有效改善宁夏北部电网220 kV线路的电流不平衡现象。     

750 kV同塔双回不换位线路电流不平衡度研究

在线路走廊特别紧张的地区,部分线路可能没有条件采用完全换位的方式架设,而同塔多回线路采用不换位架设将导致电气三相参数不对称。针对这个问题,对同塔双回不换位线路不平衡度计算进行了推导,并应用PSCAD/EMTDC软件从杆塔类型、相序排列方式、回间距离、线路长度几个方面对750 kV同塔双回不换位线路进行了仿真分析。仿真结果表明,输电线路较短时采用同塔同窗逆相序方式架设并适当调整回间距离,电流不平衡度能控制在一定的范围之内。输电线路较长时则需进行换位,避免对系统造成不良影响。     

同塔双回不换位线路电压不平衡度研究

在线路走廊特别紧张的地区,部分线路可能没有条件采用完全换位,而同塔多回输电线路中采用不换位架设将导致电力系统三相参数不对称。针对这个问题,以某地区一条750 kV同塔双回线路为例,对该线路不平衡度计算进行了理论推导,并应用PSCAD/EMTDC软件从杆塔类型、相序排列方式、回间距离、线路长度几个方面对线路不平衡度进行了仿真分析。仿真结果表明,输电线路较短时采用同塔同窗逆相序方式架设并适当调整回间距离,能将电压不平衡度控制在一定范围内。输电线路过长时则需采取换位措施,避免对系统造成不良影响。     

地区电网采用不换位架设方式的高压输电线路潜供电流分析

输电线路的不换位架设会造成其电气参数三相不对称,使得潜供电流呈现明显的分相特性,已成为影响单相自动重合闸成功率的一个重要因素。针对这个问题,建立了不换位高压线路潜供电流的计算模型,通过EMTDC电磁暂态仿真软件对单回线路和双回线路分别研究了相序排列方式、故障相别和输送潮流对线路潜供电流的影响。结果表明,线路不换位导致电气参数不对称是引起潜供电流增大的根本原因,故障点位置以及输送潮流对潜供电流具有重要影响。为使潜供电流保持在一个较低的水平,建议不换位同杆双回线路采用同相序架设。     

相序排列对超高压线路环网电流分布影响

超高压线路因换位困难而用不换位的架线方式,由此引起的线路参数不平衡造成各相电流不平衡。为此介绍了一种采用特征模量分解手段精确计算不换位线路构成的超高压环网中各线路不同相电流分布的方法和相关公式。计算分析表明:各线路电流的零序分量很小,不会产生电磁兼容问题;各线路电流的负序分量不会大到影响保护的程度;而负荷端三相电流基本平衡,负序和零序电流都不大。因此在超高压线路形成环网后,可不换位,相序排列可以根据工程实际情况任意选择。以上结果尚待工程实践的验证。     

单相电源法测量单回不对称线路阻抗参数的误差分析与改善措施

随着高压输电线路数量的日益增多,因此大多数线路都采用不换位的架设方式,该文对单回不换位线路三相阻抗参数测量时所采用的单相电源测量方法产生误差的原因进行了分析,由于测量电路考虑了大地电阻对阻抗参数的影响,因此提出了一种新的测量大地电阻的方法。在进行单回不换位线路三相阻抗参数的计算时,电流矩阵的求逆运算给三相阻抗参数的计算带来了很大的误差,并且推导出了误差项的表达式,为了减小误差,文中提出了采用双端测量方法测量出三相线路首、末端的电压和电流,最后以一条500 k V的单回不换位线路为例,利用首、末端得到的三相电压、电流量在进行单回不换位线路三相阻抗参数的计算时可以减小误差,验证了文中方法的可行性。     

不换位输电线路产生的不对称问题及解决方法

在线路负荷较轻或系统黑启动的初始阶段,由不换位超高压输电线路参数不对称产生的负序电流可能导致发电机负序保护动作,引起发电机跳闸或阻止发电机并网运行而造成大面积停电,或损坏系统中的一些用电设备.文章利用三相潮流计算程序对不同输送功率和不同线路长度情况下的由输电线路参数不对称引起的负序电压和电流进行了计算和分析,并对通过合理设置线路串补元件及线路两端无源无功补偿元件参数来减小负序分量的方法的可行性进行了探讨.计算分析结果表明,该方法能够有效抑制由线路参数不对称产生的负序电流和电压.     

短距离不换位同塔多回输电线路不平衡分析

衡量短距离不换位同塔多回输电线路三相不平衡度需要准确测量正弦稳态下正序、负序和零序电流，这在潮流不断变化且电磁耦合复杂的实际线路中是很难实现的。为此，引入概率统计中衡量数据离散度的变异系数来衡量输电线路的三相不平衡度，直接计算线路阻抗的变异系数，计算简单、准确。同时，考虑架空地线、大地电阻、无功补偿装置和串联电抗器对线路阻抗的影响，基于输电线路分布参数模型，建立了短距离不换位同塔多回输电线路的分析模型。分析了计算江西某220 kV实际双回输电线路。结果表明，线路电流计算结果与实测值误差小于1%,并提出了该线路不平衡度最小的相序排列方式为ABC-CBA。为减小短距离不换位同塔多回输电线路的不平衡度提供了理论参考。     

输电线路不平衡度影响因素分析

线路不平衡是指三相电源各相的电压不对称,是各相电源所加的负荷不均衡所致。研究输电线路不平衡度影响因素对于线路设计具有很大的理论价值和实际意义。基于不平衡度的物理概念,结合EMTP等计算手段,研究了由于输电线路参数不对称对不平衡度的影响。影响不平衡度的主要因素有线路不换位长度、输送功率、输送电压和相序变换等,这对于输电线路的结构设计和换位方式的选择具有较大的参考价值。     

特高压交流输电线路电气不平衡度及换位研究

架空输电线路各相导线参数的不一致,导致了系统中电流和电压的不对称,必须结合导线换位来减小线路不平衡度。基于电磁暂态软件ATP-EMTP,搭建了适用于1000 k V特高压交流输电线路的仿真模型,并结合Matlab软件进行编程计算,研究了双回输电线路的电气不平衡度及其影响因素。提出了1000 k V输电线路电压不平衡度满足要求值的换位方式,对于武汉—南京—长沙1000 k V特高压交流输变电工程线路,在武南段进行一次全换位,南长段进行一次全换位,即可满足不平衡度限制的要求,换位后电压不平衡度低于0. 66%。     

750kV双回平行线路电流不平衡异常情况分析和处理

当前短距离双回平行线路不换位会引起三相参数不对称,进而导致三相电流不对称.以某实际运行的750 kV双回平行架设线路为例,利用EMTPE电磁暂态仿真软件对电流不平衡现象进行仿真分析,研究相序排列、回路间距离、导线间距离、线路长度、等值阻抗、地线情况和线路潮流等因素对电流不平衡的影响,并提出合理的抑制措施.仿真结果表明:...     

一种输电线路不平衡电流计算的新方法

长距离同塔双回输电线路的打开以及短距离同塔双回输电线路的不断增加,导致输电线路的电气参数出现不对称,进而出现输电线路三相电流不平衡的问题。为评估三相电流不平衡的程度,目前三相电流不平衡度的计算一般均使用GB/T 14543—2008附录中提供的计算方法,结合实际运行情况,提出一种基于三相电流幅值和相角的电流不平衡度计算方法。     

基于序电流补偿的微电网三相潮流算法

由于微电网的网络参数不对称和负荷不平衡,使其三相不对称运行,从而传统的潮流算法不再适用于微电网。为此,提出一种基于稳态序电流的三相微电网潮流计算方法。针对微电网中的不对称线路和几种常见形式的负荷,引入基于电流补偿的线路和负荷的数学模型;并提出基于节点注入电流型的三相微电网潮流算法。将三相潮流问题转换成3个独立的电流方程,对正序应用Newton-Raphson方法进行潮流计算。为验证该算法的正确性和有效性,将计算结果与PSCAD/EMTDC的仿真结果进行对比分析。另外,为验证该方法可处理微电网潮流计算时遇到的线路高R/X比值及环网问题,对CIGRE MV微电网进行潮流计算,结果表明:基于电流注入模型的微电网潮流算法比传统潮流算法在计算速度和收敛性上更具优越性。     

计及线路不平衡时线模解耦不完全误差的行波单端测距新方法

采用小波多尺度奇异性检测行波信号可实现超高压输电线路故障的精确测距。对于不换位或不完全换位线路采用传统解耦方法并不能完全消除三相之间的耦合,因此波头难以鉴别。提出采取实际不对称数值解耦的方法并引进实际模量波速。通过相模变换对三相电流进行解耦处理,对三相输电线路均匀换位和不换位或不完全换位2种情况,分别确定模变换矩阵,求得各模量上的电感和电容参数;应用单端法进行故障测距;用小波变换检测奇异信号,把对行波信号的分析转化为对模最大值的分析。仿真结果表明采用非对称解耦相模变换有效地消除了各相之间的电磁耦合,与采用对称假设时的故障测距结果相比精度有了较大提高。     

基于不对称参数补偿的同塔六回输电线路不平衡问题抑制

为了解决同塔六回输电线路存在的三相不平衡问题,首先对线路阻抗矩阵进行解耦计算,推导出负序、零序电流表达式,然后提出基于线路不对称参数补偿的不平衡抑制方法,理论计算了补偿电容参数,最后以广东某同塔六回输电线路为例,在PSCAD环境下进行仿真分析。结果表明,对于同塔六回输电线路,优化导线间距、优化相序布置等方法仍无法使不平衡度达到要求时,考虑合理配置补偿电容补偿线路不对称参数能够进一步减小线路不平衡度,该结论对同塔六回或更高回输电线路的不平衡抑制问题有实际指导意义。     

不完全换位引起的输电线路三相电流不平衡分析

对输电系统中单回空输电线路不完全换位引起的三相电流不平衡情况进行了分析,提出在进行线路换位设计时要根据架空线路的排列情况选择合适的换位方式。     

秦山第二核电厂500kV出线三相电流不平衡现象的测试及分析

超高压输电线路中都存在不同程度的三相电流不平衡现象,作者通过对秦山第二核电厂500kV出线的三相电流不平衡现象进行综合测试和定性分析,提出电网元件不对称和线路潮流的变化是产生三相电流不平衡的主要原因,并提出了相应的对策;认为从电网安全的角度来讲,目前秦二厂出线的三相电流不平衡不会对电网及核电厂的安全运行造成影响.     

基于微扰法的不换位输电线路相模变换

传统的对称分量法适用于理想换位的三相对称输电线路,对于不对称程度较大的不换位单回输电线路,其结果误差较大。为获得更精确的结果,采用模分量法,该方法的关键是求解相模变换矩阵。考虑了架空地线对不换位线路阻抗矩阵的影响,并运用微扰理论,通过构造因不换位造成的阻抗矩阵微扰量,可以求解出不同精度的相模变换矩阵。将求得的变换矩阵用于模分量理论进行故障分析,所得的计算结果与实际结果相比误差很小,验证了该方法的可行性。     

不换位输电线路参数变换矩阵的校正方法

针对利用模分量法进行不换位输电线路的故障计算时,Fortescue变换矩阵将无法使线路参数矩阵对角化的问题,提出一种基于Fortescue变换矩阵的简化计算方法。该方法充分利用Fortescue变换矩阵对于不换位时精确的对角化矩阵的决定作用,通过分析参数矩阵的相似矩阵的特点,进行近似处理后应用于模分量法,并从误差方面分析仿真计算结果,验证了该方法在输电线路不对称的故障分析计算中的可行性,有效减少了计算量并提高了计算精度。