适用于串联电容补偿线路的距离保护新原理

以串补电容安装于线路末端的运行方式为例,定义保护与串补电容之间的线路末端的计算电压为补偿电压,分别分析了在串补电容前和串补电容后故障时补偿电压的不同特征.在串补电容前故障时,补偿电压和保护安装处的电压反向,在串补电容后故障时,补偿电压和保护安装处的电压相位接近.据此提出了串联电容补偿线路故障点位置识别的方法,配合传统的距离保护形成新的适用于串联电容补偿线路的距离保护新原理.串补电容前故障距离保护动作情况完全由阻抗继电器决定,无需考虑串补电容影响.新原理能可靠防止距离保护的超越问题,且灵敏度基本不受串补电容的影响.EMTP仿真验证了新原理的有效性和可靠性.     

基于补偿点阻抗的阻抗角特性的串补线路距离保护方法

将保护安装处到串补电容间线路阻抗与测量阻抗之差定义为补偿点阻抗,深入分析了串补电容前后金属性故障时补偿点阻抗的阻抗角特性.在电容前金属性故障时,补偿点阻抗的阻抗角介于70°～90°之间;在电容后金属性故障时,补偿点阻抗的阻抗角介于90°～270°之间.据此提出了串补线路故障点位置识别方法,结合传统距离保护形成了适用于串补线路的距离保护新方法.与传统的电平检测方案相比,该方法明显提高了串补线路距离保护的保护范围.EMTP仿真验证了该方法的正确性和有效性.     

串补电容引起的次同步谐振对距离保护的影响

基于实际系统参数搭建仿真模型,通过模拟仿真并观测保护测量阻抗的轨迹图,研究次同步谐振对距离保护的影响。研究表明,次同步谐振对距离保护Ⅰ段有影响,而对Ⅱ、Ⅲ段没有影响。串补线路上区外故障时,保护Ⅰ段可能误动作,而区内故障时保护不会拒动作。在非串补线路上,若保护安装点到故障点的线路上有串补电容存在,保护可能会误动。次同步谐振对距离保护Ⅰ段的影响与串补度、故障点、故障类型和串补电容安装位置都有关。对保护安装处的电压、电流进行频谱分析表明,保护误动作本质上是由于电气量中含有次同步分量,造成测量阻抗发生了偏移。     

串补线路故障点位置的模型识别方法

文中提出了一种判断串补线路单相接地故障时故障点相对于串联补偿电容位置的模型识别方法，该方法通过比较不同模型计算出线路电感值的离散度来识别故障位置。将该方法和传统的距离保护相配合，可以解决传统距离保护在串补线路中超越的问题，使得距离Ⅰ段可以按全线阻抗整定，而不必考虑电容的容抗，很大程度地提高了距离Ⅰ段的灵敏度。判别过程仅利用MOV导通前一段时间的暂态量数据，不受MOV非线性特性的影响，避开了MOV导通后串补电容上电压准确值难以获得的问题。该方法仅利用单端电气量，无需通讯通道；数字仿真结果表明：该方法具有很好的适应性，适合于各种电压等级、各种频率的系统，线路各处故障。     

基于R-L模型的串补线路距离保护方案

针对串补线路故障特性更为复杂,造成距离保护难以正确动作的问题,提出了一种利用单端信息的串补线路故障测距方案。以R-L模型为基础,根据串补前及串补后故障线路参数的不同,给出了2个测距计算模型。利用该模型计算出的电阻值与实际电阻值的对比,可准确判断故障点相对串补装置的位置。若故障发生在串补装置前,则直接驱动断路器跳闸;若故障发生在串补装置后,则利用串补后的故障计算模型,判断出故障位置。该方法可以较好地解决传统距离保护在串补线路中的暂态超越问题,同时,利用MOV导通前的暂态信息,避开了MOV导通初期串补电容电压难以获取的问题,极大地提高了距离保护的可靠性。利用PSCAD仿真验证了该方案的可靠性和有效性。     

基于参数识别原理的串补线路距离保护

以串联补偿（简称串补）线路的暂态物理模型为基础,基于参数识别原理提出一种适用于串补线路的距离保护方法。该保护利用系统故障时的暂态信息识别串补线路的电感参数来反映故障点到保护安装处距离,克服了串补电容带来的超越问题,并将故障点相对于串补的位置转化为待识别的未知量,实现串补前故障与串补后故障算法上的统一,无需事先识别故障点...     

基于频域模型识别的串补线路保护方案

为解决目前带串补线路的距离保护可靠性和灵敏性不足的问题,提出一种基于频域模型识别的带串补线路的距离保护方案。利用最小二乘矩阵束方法,准确获取电力系统故障暂态过程中各频点的电压电流相量,通过列写基于分布参数的输电线路端口电压方程,构建串补输电线路全频带模型误差函数。利用全频带误差模型和工频量故障定位结果,识别故障点相对于串补电容的位置,若故障位于串补电容前,则直接驱动断路器跳闸;若故障位于串补电容后,则根据传统的电平检测逻辑动作。该方法仅利用单端量电气量,不受串补电容器和金属氧化物限压器(metal oxide varistor,MOV)(或称限压电阻)的影响,提高了串补输电线路单端量保护的性能。仿真结果验证了该方法的有效性和实用性。     

基于异构边界的串补输电线路单端量全线速动保护原理

针对串补给线路距离保护带来的超越误动问题,提出了一种基于异构边界的串补输电线路单端量全线速动保护原理。该原理将安装于线路一侧的串补装置作为线路保护范围的异构边界,利用单端测量信息构建R-L微分方程求解故障距离,并采用最小二乘算法对故障距离进行拟合估计,根据测距结果的拟合误差可以判断故障点与串补电容之间的相对位置关系,从而实现串补线路的全线速动保护。所提方法应用等传变理论克服了电容式电压互感器暂态传变误差以及线路分布电容对故障测距精度的干扰,仿真表明能够在40 ms内快速切除串补线路的内部故障。     

可控串补潮流控制对距离三段动作裕度的影响

由于保护范围较长,距离三段保护对重载网络潮流分布较为敏感.作为主要柔性输电元件,可控串补常用于重载电网潮流控制.基于电压函数的距离三段保护动作裕度,建立了串补线路不同受控参数,如线路电抗、线路电流幅值、线路有功潮流,与保护裕度间的灵敏度系数,用以量化可控串补对距离三段的影响.计算结果表明,不同位置、不同受控参数及参考值下,可控串补可能增加或者降低保护裕度.可控串补和距离保护的合理整定,有利于协调保护装置和柔性输电设备,降低重载电网运行风险.     

基于故障点电压实测的线路距离保护新方法

基于长线方程实时计算线路故障点电压,实现线路故障点电压准确测量。故障后沿线电压降落幅值呈现物理分布特性:保护区内故障时,保护安装处到故障点的电压降落幅值小于保护安装处到保护整定范围处的电压降落幅值;保护区外故障时,保护安装处到故障点的电压降落幅值大于保护安装处到保护整定范围处的电压降落幅值。基于此特性,提出一种线路距离保护新方法。该方法与方向元件配合使用,适用于单相接地故障和相间故障的整个故障过程的Ⅰ段保护,原理上消除了故障点电压的影响,具有良好的耐高阻和抗负荷电流影响的能力。PSCAD仿真分析和500 kV线路录波数据测试表明,该方法动作性能优于传统距离保护,具有良好的现场实用价值。     

高压输电线路单端故障测距新方法

提出了一种新的单端故障测距的方法,根据故障发生后的故障附加网络,利用单端故障电压电流计算沿线故障电压对距离的导数,然后再求其范数在线路上的分布,根据其分布特点确定故障点的位置,实现测距。仿真证明该新方法具有较高的准确度和稳定性。     

Maximum lightning overvoltage along a cable due to shielding failure

This paper analyzes the maximum lightning overvoltage due to shielding failure along a cable inserted in an overhead line. The cable is protected by surge arresters at both ends and the maximum voltage appears normally somewhere along the cable. The maximum voltage can for severe cases of lightning overvoltages be found by calculating the voltage at a limited number (e.g. 10) of equidistant positions along the cable.     

Time Series Modeling of Voltage Profiles Along Transmission Lines

This paper presents a new method for calculating the voltage profile along a given transmission line during a system transient. This may be used for detecting harmful levels of voltage signals that appear along the length of a long transmission line during transients caused by switching events or faults. It may also be useful in obtaining screen shots of waveforms to be used in animation of traveling wave transients. The voltage profile is recovered by developing a time-series model for the voltages at intermediate points along the length of the line. The proposed method is novel in the sense that once the time-series model is developed, the technique does not require any further simulations for the calculation of the voltages at intermediate points. A transient simulator such as the Electromagnetic Transients Program is utilized to obtain the necessary historical information of the voltages at terminal ends and at the intermediate points to be used in developing the time-series model. This paper presents several examples where voltage profiles are obtained during different types of transient events     

Load Section Design of a Pulsed Power Generator for X-pinch

The load section of a pulsed power generator for X-pinch was designed. It is a work that repeats itself in cycles as follows: making small changes in size and configuration of the electrode system in order to reduce inductance rarr calculating the inductance rarr calculating the load voltage with the measured forward going voltage wave along the pulse transmission line (PTL) incident upon the load rarr calculating the electric field rarr checking if any surface flashover or breakdown in vacuum happens. In the final designed load section, the highest field on the surface of the insulator, a plexiglass diaphragm, is 113 kV/cm and the highest field in vacuum is 298 kV/cm, respectively lower than the surface flashover voltage and the vacuum breakdown voltage in case of an applied pulse voltage of 100 ns of full width at half maximum (FWHIVI) and 500 kV in amplitude.     

电容器调节配电系统电压

根据配电网络辐射性及负荷和电容补偿装置沿线分布的特点,提出了一种计算节点电压对补偿电容的灵敏度方法,而无需计算复杂的雅可比矩阵及其逆阵,以获得最佳的电压调节效果,同时使网损最小     

500kV同塔双回线路感应电压、电流计算及实测

用EMTP电磁暂态计算程序较详尽的计算研究了500 kV淄-青-潍全线同塔双回不换位输电工程双回线路静电感应和电磁感应的电压和电流,并通过测量工程投运时的系统调试验证了工程前期的计算。通过计算其它线路结构(如紧凑型、并行和部分同塔线路)的电磁感应和静电感应得出500 kV同塔双回输电线路感应的一般特性。分析计算山东省在建的其它几条500 kV输电线路的电磁感应和静电感应得出线路接地刀闸的选型要求。     

考虑线路有功传输约束的静态电压稳定分析

在求解电压稳定临界点的过程中,考虑了线路有功传输的系统静态安全运行约束,将电压稳定临界点的求取转变为非线性规划问题,建立以求解负荷裕度为目标函数的数学模型。采用对初值要求不高的非线性原对偶内点法求解已知负荷增长方向上的电压稳定临界点,该方法能够考虑各种等式和不等式约束条件,具有较强的鲁棒性。比较了考虑线路有功传输约束与不考虑约束两种情况下的支路功率,找到其中的薄弱支路。最后通过IEEE-30节点系统的仿真计算,验证了该模型及算法的有效性。     

非对称非均布负荷下配电网线损改进算法

配电网络是指二次降压变压器低压侧直接或降压后向用户供电的网络,具有网络复杂,电压低,网损大的特点。三相不对称运行是低压配电网的主要特点,目前低压线损的理论计算问题大多是采用近似等效的简化算法。为方便和较精确地计算线损,针对低压配电网络的结构特点和实际运行情况在综合比较分析了各种算法的适用范围和优缺点的基础上提出了一种能计及三相不对称和负荷分布不均匀性的低压配网理论线损改进算法,用C++ Builder编程和算法分析的结果表明:改进新算法结合了各种算法的优点,算法不设置过多的简化假设条件,因而更符合低压配电网实际。     

线损电价测算中线损率计算方法的探讨

阐述了统计线损率与电压累计线损率的概念及两者的差别,运用典型的电网图举例说明了各电压等级统计线损率和电压累计线损率的计算方法,介绍了通过各电压等级统计线损率及一些辅助参数计算电压累计线损率的方法,解决了线损电价测算中电压累计线损率的计算问题,并针对各电压等级不同的情况提出了修正建议;最后通过计算实例验证了这种方法的实用性.     

750kV线路绝缘子串电压分布的有限元计算

特高压架空输电线路绝缘子串的电压分布对于绝缘子的相关设计和运行维护非常重要。运用静态电场的三维有限元法分析计算了750kV输电线绝缘子串的电压分布，考虑了绝缘子电介质、屏蔽环、输电线路及铁塔对绝缘子电压分布的影响：比较了计算结果与实测值，并分析了误差产生的原因。根据计算结果建议对于玻璃绝缘子串加屏蔽环以减少第l片绝缘子承受的电压百分比。运用三维有限元法计算高压绝缘子串中的电压分布是可行且有效的，可应用于更为复杂条件下的绝缘子串电场分布的计算分析。