淮南-上海特高压工程电气不平衡度及换位方式仿真计算

以建设我国第一条同塔双回1 000 k V输电线路(皖电东送淮南~上海)工程为例,研究探讨了输电线路不同换位方式,分析了输电线路不平衡度的影响因素;结合该条线路的工程实例,同时利用理论计算结果和EMTP-ATP(电力系统仿真软件)建立该条特高压线路的同塔双回输电线路模型,分析了该条线路换位之后的不平衡度,且研究了在六种相序排列下特高压同塔双回线路对不平衡度的影响关系,仿真结果表明:当进行一次全换位后,此时线路的不平衡度显著下降,范围为20倍~30倍;当输电线路长度增大,线路的不平衡度随之增加;同时线路的不平衡度与导线相序排列方式密切相关,对线路的不平衡度影响由大至小依次为同相序、逆相序、异名相序。最后根据特高压线路换位方式,进行线路换位方式的技术经济分析,并且给出了适宜的换位长度。     

带有复合阻抗的输电线路接地距离Ⅱ段保护整定计算

分析了在OPGW(Optical Fiber Composite Overhead Ground Wires)与大地之间安装复合阻抗后,复合阻抗对输电线路零序阻抗及接地距离保护测量阻抗值变化大小的影响.并推导了复合阻抗使输电线路产生零序互感耦合情况下距离保护Ⅱ段与相邻线路接地距离、零序和纵联保护配合的整定计算方法和公式.     

电力系统复故障计算——分块迭加导纳矩阵法

随着电力系统规模的日益扩大,以及稀疏矩阵技巧的应用,计算电力系统复故障的导纳矩阵法由于具有占用计算机内存少,计算速度快等一系列优点,因而在国内外正被逐步引起重视。本文提出一种用导纳形的线性网络方程组来描述电力系统故障状态,将电力系统简单不对称故障时计算各序分量的复合序网法推广至解算电力系统复故障的算法。线性方程组中的节点导纳矩阵是通过将电力系统故障时的复合序网络按各序网络的基本部分和边界连接     

1000kV特高压输电线路不平衡度分析及换位方式的研究

以锡盟—南京1 000 kV特高压工程为例,借助PSCAD仿真软件研究了输电线路不同情况下的电气不平衡问题。仿真结果表明:输电线路不平衡度随着导线长度的增加而增大,随着输送功率的增加而增大,同时受导线排列方式影响较大。对于1 000 kV锡盟—南京同塔双回输电工程,推荐采用逆相序排列、反向换位方式,以实现最优的换位效果。     

双回线故障精确测距法

将M.S.Sachdcv等人提出的单回线测距法应用到具有零序互阻抗的双回线路上。它利用故障线路两端的数字式阻抗继电器所测量的电压和电流的基频分量进行测距,具有公式不迭代、精度与故障点电阻和电源阻抗无关、两端测量不必同步、以及利用阻抗继电器的计算结果简化测距计算等优点。     

利用解二次方程法的故障测距仿真计算

分析利用电力系统正序阻抗、零序阻抗对由系统模型和由故障电流相位修正算法构造的二次方程进行仿真计算，并作了比较分析，在此基础上对于接地短路提出能够识别真根且具较高精度的测距算法。     

喇叭口的辐射自阻抗与互阻抗

对称振子的自阻抗与互阻抗已有精确的图表可查,而口面天线阻抗的类似图表却没有,本文用平面波角谱概念导出喇叭口自阻抗与互阻抗公式,借助电子计算机算出30个不同口面喇叭的自阻抗与互阻抗。用实验和对比的方法证明计算的结果是正确的。对标准波导口馈源做了互阻抗实验,实验结果与计算结果基本吻合。以平面波角谱概念绘出一组缝隙天线的互阻抗曲线,据二重性原理,这些曲线确实与经典半波振子的互阻抗曲线相重合。在推导过程中还揭示天线参数之间及线、面天线之间某些内在联系。     

复合阻抗对接地距离继电器测量阻抗的影响

对输电线路的零序阻抗进行了分析,指出在OPGW(Optical Fiber Composite Overhead Ground Wires)上安装复合阻抗后输电线路的零序阻抗不再是一个定值;且随着复合阻抗导通个数的不同,输电线路的零序阻抗值以及零序电流也发生变化,从而影响到采用.UΦ、I.Φ+K3I.0接线方式的接地距离继电器的测量阻抗,进而影响保护装置的正确动作.     

建立电力系统互感部分双口网络方程的新算法

本文提出了一种将互感线路断线转化成切除无互感线路的处理方法，在此基础上，将“建立无互感电力系统双重故障口网络方程的新方法”一文提出的不修改原网各序节点导纳（或阻抗）阵建立无互感电力系统—口网络方程的新方法，推广到计及零序互感时的更一般情况。该算法具有不受系统内互感组数及每组内互感支路条数的限制、计算速度快、较其它方法简便、易于编制程序等特点。     

油浸式变压器绕组分数阶传输线模型参数辨识的研究

导线的集肤效应和油纸介电常数的频变特性导致变压器绕组传输线模型的阻抗和导纳参数产生频变。模型中频变参数的准确性对于分析绕组上各处电压分布有重要意义。根据时谐场理论,得出变压器绕组单位长度复电容与复介电常数线性对应关系。在有限元软件基础上得到不同频点下的复电容值,由复电容量拟合模型,求得频变效应下变压器绕组模型中的分数阶导纳参数,同时与考虑导线集肤效应时单位长度阻抗参数结合,进而确定整个模型参数。最后对新参数下的分数阶传输线模型进行仿真计算,同时将其与实际测量值和不考虑参数频变的整数阶模型以及以平行板电容公式为基础确定频变导纳参数的分数阶模型仿真值进行对比,验证所确定分数阶模型参数的准确性。     

500 kV地下变电站全电缆进线对继电保护的影响

500 kV静安（世博）变电站是中国首座将500 kV电源引入大都市中心区域的地下超高压变电站,所有出线和进线全部采用电缆线路.电力电缆,尤其是高压电力电缆的电气参数和特性,与架空线路相比有较大的不同,针对这一差别对继电保护装置动作行为的影响进行分析.并就电缆电容电流对差动保护的影响以及电缆零序阻抗非线性的特点对零序保护的影响给出了相应的解决方案,为超高压地下变电站运行提供指导.     

高自然功率紧凑型输电线路电容效应探讨

紧凑型线路是当前输电线路发展的一个新趋势.本文针对高自然功率紧凑型的特点,结合电工理论分析高自然功率紧凑型线路能提高输电传输容量的机理.探讨了导线电容的数学模型.通过提高导线的对地电容,减少导线的波阻抗,为提高输电线的传输功率提供理论基础.     

大风区接触网线路参数对附加导线舞动的影响

针对大风环境下兰新高速铁路接触网附加导线发生剧烈舞动以及线间放电的现象,依据接触网附加导线结构特点,建立了附加导线有限元计算模型,并对附加导线进行找形计算。采用谐波叠加法模拟接触网附加导线处的随机风场,并对导线模型施加风荷载,利用无条件稳定Newmark法以及荷载增量法,分析接触网线路参数对附加导线舞动及线间距离的影响规律,并给出相应的舞动防治措施。结果表明：40 m及更小档距对导线在低风速及高风速下的舞动均有明显的抑制效果;将附加导线运行张力提高至6.5 kN,导线阻尼比提高至1.5%及以上能有效降低两条导线的舞动剧烈程度;接触网附加导线的档距过大,运行张力及阻尼比过小,将导致导线舞动时悬挂点张力过大,易引起导线掉线、断线等事故;随附加导线档距减小、运行张力及阻尼比增大,线间最小距离呈递增趋势;不同线路参数下(档距、运行张力及阻尼比)附加导线舞动时线间最小距离均随风速增大出现减小趋势。本研究可为兰新高铁大风区段接触网附加导线舞动及线间放电的防治提供有效的理论依据。     

基于有限元法特高压直流线路大跨越电晕振动分析

针对降雨条件下特高压直流大跨越输电线路的电晕振动特性,以四川向家坝—上海奉贤特高压直流输电杨家厂大跨越为计算模型进行了分析。首先,研究了降雨条件下导线电晕振动产生的机理,并对振动导线和附着在其上的水滴进行了受力分析。然后以杨家厂大跨越为计算模型,建立了特高压直流线路大跨越线路的计算模型,基于有限元法计算了降雨条件下导线电晕振动的幅值。同时,在控制条件相同的情况下,分析了不同降雨强度时导线电晕振动的幅值。最后,基于对电晕振动现象的研究,提出了电晕振动的防治措施。     

同步电机定子空心导体集肤效应的研究

为分析大型同步电机空心导体的集肤效应,采用了将导体分层处理的方法。根据电路基本定律,列出了计算各层定流的矩阵方程并推导了有关的计算公式。对不同空心导体的最大电流密度与损耗增加系数进行了数值计算。     

考虑时变气象参数的输电导线覆冰数值仿真

近年来输电线路覆冰灾害频发,给电网运行带来了极大威胁。现有研究大多未考虑时变气象条件对导线覆冰所产生的影响。为对线覆冰增长情况进行有效预测,给输电线路融冰除冰和舞动预警提供重要参考。本文基于导线覆冰机理和欧拉气液两相流模型,提出了考虑时变气象参数时变影响下的输电线路导线覆冰数值仿真方法。在此基础上建立了基于FLUENT和FENSAP-ICE软件的导线覆冰增长数值模拟框架,利用三维仿真模型,研究了温度、风速、空气中的液态水含量、水滴中值体积直径等时变气象参数和导线直径等因素对输电线路导线覆冰质量及覆冰形状的影响,结果表明导线覆冰形状受风速、过冷却水滴中值体积直径、空气中的液态含水量和导线直径影响较大,受温度影响较小。最终利用真实输电线路现场覆冰监测数据以及相应的气象数据对仿真计算方法的有效性进行了验证。预测结果与输电线路覆冰监测结果吻合度较好,考虑时变气象参数的方法比不考虑时变参数的方法更能有效地预测导线实时覆冰形状和质量,表明本文提出的导线覆冰仿真方法具有较好的精度。     

特高压紧凑型输电线路工频电场强度计算

将有限元方法应用于特高压紧凑型输电线路电场强度的计算.建立二维静电场有限元模型,计算对比了特高压紧凑型线路导线表面电场强度和相导线平均电场强度最大值,分析了特高压线路导线截面和分裂半径的选取,也计算了线路下方距离地面1 m处最大电场强度和线路走廊宽度.计算结果表明特高压交流输电线路采用紧凑型方式具有一定的优越性.     

覆冰导线的空气动力参数数值模拟

覆冰导线的空气动力参数是导线舞动的关键因素.由于覆冰形状的多样性,风洞试验研究代价巨大,仅靠风洞试验提供覆冰导线的空气动力参数是不实际的,因此有必要采用数值模拟的方法.提出了基于面元法的覆冰导线空气动力参数的数值模拟方法,采用有粘性的绕流模型,编制计算程序对覆冰单导线随攻角变化的空气动力参数进行了数值模拟计算.该程序系统简单易用,能快速得到结果.通过比较,所得数值模拟结果与试验结果基本一致,一定程度上反映了覆冰单导线气动力的规律.该方法是一种实用、快速、有效的数值解法,为覆冰导线舞动计算与仿真的深入研究提供了一种有效的途径.