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%。     

小湾水电站直流输电电压等级探讨

云南小湾水电站总装机容量4200MW,将采用直流输电方式向广东送电,设计直流输电容量为3000MW,输电距离约1500km。根据国内外直流输电工程现状,结合直流输电线路的导线截面选择,对小湾水电站直流输电应采用±500kV还是±600kV电压等级向广东送电进行了研究,并对采用±600kV直流输电电压的可行性进行了分析。     

基于综合评价的交、直流输电适用范围研究

以交、直流输电方式的合理适用范围作为研究对象,基于交、直流输电特性,研究了给定输电需求下考虑受端电网电气强度的各高电压等级交、直流输电方案的快速建立方法。在此基础上,建立了考虑功率传输特性、安全稳定性、经济性等多因素的交、直流输电方式的综合评价指标体系,用以评价交、直流输电方案,并提出了交、直流输电方案的综合优选方法。最后,将所提方法应用于多组典型输电情景,建立交、直流输电方案并进行综合优选。总结得到:随着输电容量增大,所需交流和直流输电电压等级增大,2种输电方式的输电距离临界线也由500 km增大到1000 km。     

银东线雷电防护线路避雷器开发与应用

为提高±660 k V电压等级直流输电线路的耐雷水平,通过对线路避雷器基本要求和结构型式的研究,从额定电压、直流参考电压、雷电冲击残压、通流容量、压力释放能力、绝缘配合和串联间隙距离等方面对±660 k V直流输电线路避雷器的关键参数进行了设计计算和试验验证,成功研制了±660 k V直流输电线路避雷器,并设计了线路避雷器的支架支撑式安装方式。研究结果表明:线路避雷器的额定电压应为±800 k V,直流参考电压应≥800k V,标称放电电流应为30 k A,雷电冲击残压应≤1 583 k V,波形为1.2/50μs的正极性雷电冲击50%放电电压应≤2 600 k V,串联间隙距离应为(1 900±100)mm,2 ms方波通流容量应为2 k A。研制的±660 k V直流输电线路避雷器已在±660 k V银川—山东直流输电线路(简称银东线)挂网应用,积累了±660 k V直流输电线路避雷器的挂网运行经验,为大规模批量应用提供了依据。     

高温超导电缆在城市地下输电系统应用的可行性研究

大城市有可能最先采用商业化运行高温超导电缆 ,用于城市地下交流输电系统。其主要应用目标是用于地下电缆工程改造 ,利用现有排管以高温超导电缆取代现有的常导电缆 ,增加地下电缆传输容量以及采用高温超导电缆将巨大电能 (1GVA以上 )输入到城市负荷中心。采用常导电力电缆传输 1GVA以上的电能进入中心城区 ,输电电压一般要求为 5 0 0 k V。在城市中心区不可能建设 5 0 0 k V变电站。 5 0 0 k V电缆线路所需的 5 0 0 k V大长度电缆和相应附件 ,目前尚未研制开发。采用高温超导电缆将有可能降低输电电压等级 ,可以采用 2 2 0 k V高温超导电缆将 1GVA以上的电能输入到城市负荷中心 ,满足特大型城市负荷中心供电需求。采用 110 k V高温超导电缆 ,亦有可能传输 1GVA左右电能。本文通过对交流高温超导电缆系列设计计算对额定电压 35 k V、110 k V、2 2 0 k V的高温超导电缆 ,按不同传输电流 (或传输容量 ) ,以高温超导电缆的传输效率 (损耗与传输容量比 )、高温超导电缆外径限值和超导导体绕制结构限制条件 ,确定高温超导电缆适用性界定条件 ,提出城市地下输电、配电系统用高温超导电缆可行方案。     

许继：打破直流输电国外垄断

直流输电是世界发达国家作为解决高电压、大容量、长距离送电和异步联网的重要手段。它容量大，同等电压等级下输电能力是交流输电的3至5倍；距离远，传输距离达到1200km，比交流电长一倍；此外还有占用输电走廊小、输电容量可调可控等优点。但直流输电的关键技术以前只掌握在ABB、西门子、AVERA三家电力装备大公司手中。受技术限制，过去国内企业连参与直流输电工程项目投标的资格都没有。     

750kV输电线路串补补偿容量对工频过电压的影响

带串补装置线路的过电压计算对750k V输电线路的设计、绝缘配合和保护都有重要的意义。本文通过建立有串联补偿装置的750k V输电系统系统暂态过程模型,以西北某750k V输电线路为研究对象,计算了不同串补装置容量对线路空载容升过电压的影响;计算了不同地点发生单相接地时,串补装置容量对单相接地工频过电压的影响;计算了两相接地时,串补装置容量对两相接地工频过电压的影响;计算了不同串补容量时,单相接地时的潜供电流和恢复电压。通过计算发现,该线路串补装置补偿度变化对相连线路工频过电压影响很小,对自身线路各节点过电压有影响。     

500/220kV同塔四回输电线路带电作业电场仿真分析

500 k V与220 k V交流同塔四回输电线路与单一电压等级超高压线路的空间分布具有较大区别,线路带电作业电场环境更为复杂。笔者采用有限元法仿真计算同塔四回输电线路典型带电作业位置的电场分布特点,通过建立人体仿真模型,计算分析等电位和地电位典型作业工况下人体不同部位的电场强度,进而确定带电作业人员安全防护措施。结果表明,等电位作业时需穿屏蔽效率为40 d B的防护服,地电位作业人员穿戴常规防护服可满足作业要求。     

500kV线路下方低压配电线路感应电压问题研究

为了保障低压配电线路检修作业的安全,有必要研究交流超高压输电线路下方平行架设的低压配电线在停运检修状态下的感应电压问题。采用CDEGS电磁场数值计算软件,计算了某交流500 k V架空输电线路下方平行架设的停运低压配电线路上的感应电压,分析了配电线路与500 k V线路平行长度、偏移距离以及500 k V线路潮流、相序排列方式等因素对感应电压的影响。基于现有的感应电抑制方法,研制了一种便于操作、安全可靠的感应电自动消除装置,并通过试验证明了其有效性。     

风电场集电电压序列经济性优选研究

鉴于风电的集电电压等级序列对其建设及运行成本影响较大,研究了风电场集电电压等级序列的经济性优选问题。提出了风电场集电电压等级序列经济性优选的整体流程,建立了风电场集电电压等级序列经济性优选的评估模型。该模型以风电场年建设及运行费用之和最小为目标函数,考虑了风电场变电站容量及高中压输电线路输送容量限制等约束条件,并给出实施经济性评估的边界条件。最后对一个600 MW风电场进行了算例分析,验证了所提方法的有效性,并进一步对风电场总容量以及风电场发电能量密度对风电场集电电压等级序列优选结果的影响进行了分析。     

1000 kV级交流特高压输电线路导线最小对地距离研究

导线最小对地距离的取值是特高压输电线路设计过程中需要考虑的关键因素之一。通过总结国外特高压输电线路的相关研究成果,结合我国超高压输电线路的设计经验,提出了把"最大地面电场强度限值"作为我国交流特高压线路导线最小对地距离的选取原则。基于逐步镜像法建立了特高压架空线下空间电场的数学模型,并按照不同区域地面电场控制指标的要求,通过计算确定了1000 kV级交流特高压单回和同塔双回输电线路导线在相应区域下的最小对地距离。研究了线路运行电压、相间距离、分裂导线结构、导体布置形式和双回路相序布置方式等因素对导线最小对地距离取值的影响规律。     

特高压对提高华东电网输送能力的作用分析

随着华东电网负荷水平、装机容量和输变电规模的进一步扩大,大电源送出和500kV电网短路电流控制成为电网规划必须考虑解决的问题.根据华东电网发展规划,在国家电网公司总体规划指导下,"十一五"期间将开始建设特高压电网.结合华东电网皖电东送淮南-上海输变电工程,通过对不同方案比较计算,就特高压全压、降压和500kV方案的输电能力进行了分析,就特高压线路对华东电网提高输送能力的作用提出了建议,对特高压线路导线截面选择提出了设想.     

多级合闸电阻限制1 000 kV输电线路操作过电压的研究

电网电压等级的提高对输电线路操作过电压允许值提出了更加严格的要求。国内外超高压系统中普遍采用的附加单级合闸电阻限制操作过电压的方法,在特高压系统中已经很难满足。作者提出采用多级合闸电阻限制特高压线路的操作过电压,并用ATP-EMTP软件对国内第一条特高压交流输电试验示范工程晋东-南阳-荆门特高压交流输电工程中的1000kV输电线路操作过电压进行了分析研究,仿真结果与理论计算值相当接近。     

特高压交流输电线路串联补偿合闸操作过电压研究

采用串联补偿能够有效地提高特高压交流输电线路的输电能力和系统的稳定性,但同时也会影响输电线路的电压特性。以中国特高压交流示范工程为背景,采用电磁暂态计算程序ATP-EMTP,对含有串联补偿装置的特高压交流输电线路的合闸操作过电压进行了计算分析。计算结果表明:加装串联补偿电容器可以降低操作过电压;串联补偿电容器的位置越靠近线路首端限压效果越好,其补偿度越大限压效果越好;采用相应的限压措施,可以将空载线路合闸过电压和单相重合闸过电压分别限制在1.34 p.u.和1.36 p.u.。     

特高压半波长交流输电系统经济性与可靠性评估

结合特高压交直流输电技术经济性方面的最新研究成果,采用最小年费用法对特高压半波长交流输电系统和±800 kV特高压直流输电系统2种输电方案的经济性进行方案比较和敏感性分析,给出了特高压半波长交流输电系统的临界经济输送功率和附加控制费用上限,并对特高压半波长交流输电系统和±1 000 kV特高压直流输电系统的输电经济性进行了比较.运用可靠性评估方法对特高压半波长交流输电系统和±800 kV特高压直流输电系统2种输电方案进行了定性和定量的可靠性评估.     

特高压交流线路邻近建筑物时畸变电场的研究

1 000 kV晋东南-南阳-荆门特高压交流试验示范工程已投入商业运行,随着输电线路电压等级的升高,电磁环境愈加复杂,而过于恶劣的电磁环境很可能会对附近无线电台站的工作及周围居民和输电线路工作人员的工作和生活产生影响,引起的纠纷也日益增多.基于此,笔者利用CDEGS软件对特高压走廊邻近民房时其周边电场进行仿真计算,并与...     

1 000 kV输电线路同期合闸过电压的研究

随着电网电压等级的提高，对输电线路操作过电压允许值提出了更加苛刻的要求。国内外超高压系统中用得最多的利用避雷器与合闸电阻限制操作过电压的方法，在特高压系统中还能不能得到满足呢?文中利用ATP-EMTP软件分别对国内第1条特高压交流输电试验示范工程———晋东—南阳—荆门特高压交流输电工程中的1 000 kV输电线路使用避雷器和合闸电阻限制同期合闸过电压进行了分析研究，仿真结果表明利用多级合闸电阻与在线路两端和中部同时安装避雷器的方法效果最好。     

特高压输电线路分裂导线表面电场特性分析

特高压输电线路能减小走廊面积,有效提高单位输电线路走廊宽度的输电容量,从而提高输电线路的经济效益。特高压输电线路常采用多分裂导线,导线表面电场强度的计算精确度直接影响导线的合理选型和布置。为此,以有限元法为理论基础,以COMSOL Multiphysics软件为仿真工具,以1000 kV特高压交流输电线路为研究对象,建立典型特高压交流输电线路的二维静电场仿真模型,研究分析分裂导线在水平排列、同塔双回、正三角对称、倒三角紧凑型对称布置方式下周围空间电场的分布,以及地面是否水平、是否有杆塔等因素对电场分布的影响。分析结果可以为特高压交流输电线路的设计提供一定的参考。     

特高压交流1000 kV示范工程故障电流谐波分析

根据国家电网公司提供的交流特高压示范工程二次系统研究用关键参数与边界条件,采用输电线路分布参数法,理论计算晋东南—南阳—荆门交流示范工程充电合闸、不同位置故障的电流谐波分布,了解特高压1000kV交流输电短路的过渡过程可能出现的现象及对继电保护的影响,对1 000 kV交流示范工程的继电保护研究具有一定的指导意义。     

特高压半波长输电系统绝缘配合研究

特高压半波长输电技术具有输送距离长而不需要建设中间开关站等优点,但沿线路的运行电压、工频过电压和操作过电压特征以及过电压限制措施与传统的特高压输电技术有明显不同之处,因此需要对半波长输电线路的沿线稳态运行电压、工频过电压、操作过电压、绝缘配合等进行研究.绝缘配合研究主要包括:确定变电站电气设备绝缘水平和空气间隙距离、确...