智能变电站在线监测系统的IEC 61850信息建模与通信实现

首先,分析了智能变电站在线监测系统的网络架构、在线监测智能电子设备(intelligent electronic device,IED)的软硬件设计以及面向对象建模技术的内容;然后,以避雷器在线监测IED为例,阐述了信息建模的步骤和方法,以及实现IEC61850通信的操作流程;最后,将所建立的信息模型应用于实际工程中,成功实现了避雷器在线监测IED与监控中心的IEC61850通信,站端监控中心专家软件上的监测数据展示说明了在线监测系统通信状况良好。     

PBG结构圆柱形微带贴片天线的设计与仿真

本文利用光子晶体带隙(PBG)结构的特点,将特殊设计的 PBG 结构应用于圆柱形微带贴片天线中。在同轴线馈电的圆柱形微带贴片天线的介质上蚀刻出按一定规律排列的 PBG 结构,并基于 HFSS 对特殊设计的 PGB 结构圆柱形微带贴片天线和普通的圆柱形微带贴片天线进行仿真和优化,仿真结果表明,按照一定规律排列的 PBG 结构可以有效抑制天线表面波的传播,明显提高圆柱形微带贴片天线的带宽和增益,有效改善圆柱形微带贴片天线的辐射方向图,实现天线性能的优化设计。     

氧化锌避雷器分布式测量装置的研究

为了改进氧化锌避雷器传统测量方法和现有状态监测系统传输方式存在的弊端,提出一种氧化锌避雷器分布式测量装置。将PT二次侧电压、阻性基波电流和阻性三次谐波电流作为判定氧化锌避雷器性能的参考参数,采用AT91RM9200为核心处理器,通过对PT二次侧电压、阻性基波电流和阻性三次谐波电流的提取、采集、分析,利用Wi-Fi进行通信传输,最终在基于LABVIEW软件设计的终端处显示各判定参数的实时采集波形。通过实验验证,本设计不仅保证了对避雷器性能状态进行在线监测的准确性,并通过Wi-Fi进行通信传输提高了分布式测量的可靠性,实现简单,满足实际需求。     

基于LoRa无线传输的新一代避雷器在线监测装置研制

氧化锌避雷器在线监测装置是预防避雷器绝缘故障最有效的方法之一,而变电站规模大,传统的避雷器在 线监测装置需要大量布线,工作量巨大.开发一种基于LoRa通信的无源无线避雷器监测装置,该装置无需供电布 线,安装便捷.通过河北１０００kV邢台变应用在线结果与离线仪器检测结果比对,验证了该装置的精确度、稳定性与 有线装置无异,具备很好的应用推广价值.     

500 kV瓷套式氧化锌避雷器电位分布的有限元分析与实验研究

荷电率是设计氧化锌避雷器的一项关键指标。针对一500 kV瓷外套式氧化锌避雷器,首先应用有限元方法,通过设置合理的计算边界来简化开域电场问题的求解,并采用耦合自由度的方法解决电位悬浮导体问题,计算了避雷器中的电位分布;接着在避雷器最大持续运行电压下,采用光纤-电流法,通过测量避雷器中电阻片的轴向电压分布,验证了计算方法的正确性和有效性;然后分析了计算边界大小、均压环参数、安装高度等对电位分布的影响。发现:增大安装高度,可使上节和下节MOA的电压分布系数趋于理想;下均压环对改善电位分布的作用最为显著。     

声表面波在MOA比例单元中的热特性研究

无间隙金属氧化物避雷器(MOA)的在线监测是保证电力系统可靠运行的重要措施,实时获取MOA的在线状态,成为避雷器在线监测的热点.本文在介绍避雷器常用测温方式的基础上,分析声表面波(SAW)温度传感器的测温原理并由此分析了SAW器件应用于避雷器在线监测的可行性,本文利用无线无源SAW温度传感器设计了MOA比例单元温度测量的应用方案,通过比例单元动作负载试验的热特性试验,验证了SAW技术应用于避雷器在线监测的正确性,改进了以往测试方式,提高了测量精度,对应用于MOA在线监测有重要的参考价值.     

线路避雷器在线监测系统的程序设计

由于线路避雷器的漏电仪、计数器等设备均安装在杆塔高处,避雷器参数抄表和检修工作难度较大。线路避雷器由于长期承受雷击过电压、工频电压,再加上恶劣环境的影响,避雷器的性能会大大降低,若不能及时清除避雷器存在的隐患,会造成严重的输电故障。设计了一种线路避雷器在线监测系统上位机的程序设计,利用现有的GSM通信技术,采用Visual Basic 6.0编程语言,能够对线路避雷器进行实时监测,接收、保存并分析数据,能根据数据情况作出报警,并将报警信息发给相关工作人员。该程序设计通过与设备的连接测试,能正常运行。     

ZnO压敏电阻残压比的影响因素分析

ZnO压敏电阻作为避雷器的核心元件,已经被广泛地应用于电力系统雷电防护设备之中.残压比是ZnO压敏电阻避雷器的重要参数,它决定了电力系统的过电压保护水平和电力设备绝缘要求.为此,分析了ZnO压敏电阻残压比的宏观影响因素,利用维诺网格模型和晶界导电模型研究了微结构参数和晶界参数对ZnO压敏电阻残压比的影响规律.晶粒尺寸、...     

750kV高抗中性点过电压差异化特性及绝缘优化

目前国内对于750 kV输电工程高抗中性点避雷器的参数设计没有明确的技术原则,现有标准规定的高抗中性点绝缘水平要求也未考虑不同工程高抗中性点过电压的差异化特性,并且未来可能出现的低高抗补偿度可能对现有中性点避雷器及绝缘水平形成挑战,因此有必要开展深入研究并提出对策。文章基于对国内已投运的多项750 kV交流输电工程高抗中性点过电压的电磁暂态仿真及现场实测结果进行调研,采取理论分析和数字仿真手段,研究了750 kV线路高抗中性点的过电压差异化特性,提出了750 kV线路高抗中性点避雷器参数、绝缘水平的选择方法,以及适应于单回及同塔双回2种架设方式、60%~90%高抗补偿度的中性点避雷器及绝缘水平差异化设计参数要求。研究成果可为750 kV线路高抗及其中性点小电抗设备的避雷器及绝缘优化设计提供技术依据。     

66 kV带串联间隙金属氧化物避雷器与电缆过电压绝缘保护配合研究

通过选取避雷器本体参数和串联间隙设计,对电缆线路的冲击特性长度l0和绝缘配合进行计算研究,研制出66 kV带串联间隙金属氧化物避雷器,可与66 kV电缆过电压绝缘保护相配合,正常运行状况下该避雷器是免维护的,并对电缆加以保护.     

雷电预警技术在通信站防雷的应用实践

文章介绍雷电预警技术应用到高山微波通信站防雷中的原理、实现方法和取得的效果.低压供电线路是高山微波通信站雷电波侵入的主要途径,有效阻断低压线路雷电波侵入途径,对保护微波通信站的通信设备至关重要.文章阐述了利用雷电预警技术控制高山微波通信站低压供电线路断路器,在雷电来临时从物理上隔离低压供电线路和微波站通信设备联系,实现阻断雷电波从低压供电线路侵入微波站的目的.     

雷电波的衰减与变形问题研究

在同时考虑冲击电晕和由集肤效应引起的大地阻抗频率特性的基础上,研究雷电过电压波沿架空线路传播时衰减与变形的问题。对冲击电晕和大地阻抗进行离散化和线性化,计算出相应的参数,这种计算方法不仅简化了算法,而且可用于工程实践中。在PSCAD软件中建立电力系统的输电线路模型,模拟雷电流打在线路杆塔顶部发生反击．测量同一点在不同情况下的雷电过电压波,然后进行对比,并测量在不同情况下的耐雷水平．准确直观地反映了冲击电晕和集肤效应这2种因素对雷电波的影响。为系统设计和工程实践奠定了基础、     

超/特高压输电线路耐雷性能计算方法探讨

防雷电性能是输电线路安全运行的关键。通过对行波法、蒙特卡洛法、故障树法、EMTP法、绕击耐雷水平的规程法、电气几何模型法、改进电气几何模型法、雷电绕击的先导发展模型法和输击概率模型等架空线路反击耐雷水平计算方法的归纳比较,分析超/特高压输电线路的反击耐雷性能、绕击耐雷性能,最后对上述诸计算方法评价和展望。     

输电线行波测距中雷击与短路故障的识别

掌握超高压、高压输电线路上雷电冲击发生的位置和频次等信息,对输电线路的防雷保护及系统运行水平的提高具有重要的理论和现实意义,故而利用现有可检测与定位线路雷击的行波测距装置,提出了一种基于小波包能量谱和暂态行波特征分析的雷击与短路故障识别方法。通过对500kV输电线路的非故障性雷击、故障性雷击以及普通短路故障的仿真研究,提取出电流行波信号的特征和信号各频段的能量分布规律,结合这些特征和规律提出了对3种暂态过程进行识别和分类的具体算法。EMTDC仿真验证了该算法的正确性。     

基于小波能量谱的输电线路雷击故障识别方法研究

准确辨识输电线路雷击故障类型对于改进防雷设计、实现差异化防雷具有十分重要的意义,因此以雷击输电线路后三相导线暂态行波电流为研究对象,建立了基于小波能量谱的雷击故障识别方法。根据不同雷击情况下的小波能量谱分布特点,构建了相应特征量及故障识别判据。仿真结果表明,该方法不受雷电流参数及波形的影响,对于绕击未闪络、绕击闪络及反击三种雷击类型均能准确识别。通过合理选择判断阈值和电流行波监测点,可分别避免雷电冲击电晕及线路末端折反射波对算法准确性的影响,因此本方法具有较高的实用价值。     

输电线路多脉冲雷电响应探讨

架空输电线路在电力系统中作为用户与发电厂的连接枢纽,线路可靠防雷与安全运行尤为重要。分析由输电线路上测得的雷电数据,证实了多脉冲雷电的存在,统计并分析雷电波前时间、波尾时间、极性及幅值参数。电磁暂态仿真软件ATP-EMTP对多脉冲雷电、架空输电线路、杆塔、绝缘子串、避雷器建立仿真模型。仿真分别计算在线路是否安装避雷器时,在单脉冲和多脉冲下发生直击和反击时的响应情况。比较两种不同脉冲雷电下线路过电压的差别。仿真分析表明:避雷器能有效的限制雷电过电压的幅值,并且在多脉冲雷电冲击时,输电线路会出现更高的雷电过电压,且持续时间更长的现象,使其防雷形势更加严峻。     

鲁中山区220kV输电线路雷击过电压与防护研究

以鲁中山区某220kV输电线路作为研究对象,根据实际参数采用杆塔多波阻抗模型模拟了雷电流、输电线路、杆塔、绝缘子串和避雷器,建立了雷击输电线路的仿真模型。本文基于ATP-EMTP电磁暂态分析软件,分析了线路避雷器组合安装和接地电阻对输电线路耐雷水平的影响。仿真结果显示:输电线路按策略分相组合加装避雷器和降低杆塔的接地电阻可以有效保护输电线路的安全,提升电网的安全经济效益。     

直流输电系统的防雷保护

针对我国高压直流输电线路的雷击闪络率较高的问题,深入研究了直流输电系统的防雷保护。由于其结构和控制保护不同于交流系统,直流输电线路的雷电性能与交流输电线路有所不同,通过对国内外计算方法的分析研究,结合我国正极性导线容易发生雷击闪络的运行经验,提出了直流输电线路的计算方法和计算用参数的建议并对直流换流站的防雷措施进行了分析,提出了合适的直流输电系统的防雷保护措施。     

500kV AIS变电站雷电侵入波计算

以具体一500kV敞开式变电站为例,根据雷电的产生机理,给出了相应的外过电压计算模型,基于贝杰龙法建立起线路和变电站内各个设备的等值模型。采用电磁暂态计算程序（ATP-EMTP）对500kV变电站站外输电线路的外过电压进行计算建模,结合FORTRAN自编程序对站内设备中的过电压进行计算,并分析各影响因素的影响效果。相比以往的模型,创新提出了利用多波阻抗模型模拟输电线路杆塔,利用新藤先导模型来模拟绝缘子串的闪络。