基于弧垂实时测量的输电线路动态增容决策系统设计

弧垂是限制输电线路输送容量的主要因素,难以实现在线监测和预测。现有弧垂测量方法普遍存在计算模型较复杂、测量精度不高、不能满足动态增容对弧垂的实时测量要求。为此,利用行波从线路一端传输到另外一端的时间测量线路长度,动态近似计算整条线路的弧垂;并利用超声波测量制约线路增容的局部线段弧垂,通过导线弧垂-载流量计算模型动态计算线路可运行的最大传输容量。最后,设计输电线路动态增容决策系统,可实现安全、准确、实时、有序的输电线路动态增容。     

接地变压器故障仿真分析

解决现有接地变压器仿真技术的难题,分析接地变压器的特殊结构原理,建立接地变压器的数学模型,并对接地变压器外部故障及内部绕组故障进行理论分析;在此基础上,提出一种在MATLAB仿真平台中利用3个单相5绕组变压器模块搭建接地变压器模型的方法,实现接地变压器引出线故障、内部绕组任一点接地故障和匝间短路故障的仿真,可以应用于接地变压器的保护设计.仿真结果与理论分析结果吻合,证明了所提出的模型正确、合理.     

基于行波技术的电力线路绝缘预警系统及其现场试验

绝大部分电力线路故障由绝缘问题引起,针对目前电力部门应对绝缘故障的主要方式为事故后被动检修的问题,开发了一种基于行波技术的电力线路绝缘故障预警系统,以消除萌芽状态中的绝缘故障。首先,分析了绝缘子的劣化过程和污闪机理;其次,基于绝缘故障预警原理,设计了一种基于行波技术的电力线路绝缘故障预警系统;最后对该系统进行了现场试验。现场试验表明:电力线路绝缘故障预警系统可以高灵敏度的对绝缘子局部放电现象提供预警;且对局部放电的绝缘子定位精度高,平均误差为16. 6 m,可满足现场运行要求。     

配电网有功泄漏电流实时测量方法

在考虑中性点经消弧线圈串联阻尼电阻接地的基础上,提出一种谐振接地配电网有功泄漏电流实时测量的方法,通过配电网零序电压互感器向配电网注入非工频的特定频率电流信号,在消弧线圈内部电压互感器测量返回的电压信号,经计算得出配电网有功泄漏电流。仿真结果表明该测量方法测量精度较高,可消除电压互感器内阻抗及加装阻尼电阻的影响,测量过程安全简便。     

基于零序电压柔性控制的配电网铁磁谐振抑制方法

配电网电磁式电压互感器饱和易引发铁磁谐振,可能产生长时间的过电压。首先,提出一种基于零序电压柔性控制的铁磁谐振抑制新方法,由脉宽调制有源逆变向配电网注入零序电流,吸收电网零序暂态能量,释放线路对地电容的多余电荷,抑制过电压,从本源上消除铁磁谐振;然后对一配电网分频、基频、高频铁磁谐振的抑制进行仿真验证。结果表明,所提方法仅需短时注入零序电流,强迫配电网脱离铁磁谐振状态,抑制零序电压为零。     

配电网谐振状态与单相接地状态的辨识

谐振过电压一直困扰消弧线圈的自动调整及故障选线的正确动作。文中提出了谐振过电压的辨识问题,采用注入信号践踏的方法进行了状态辨识,谐振时,调整消弧线圈挡位,消除谐振;接地故障时,进行故障选线,切除故障线路。研制出新型的消弧线圈自动调整及故障选线综合测控仪,经实验室模拟试验效果良好。     

基于暂态能量比的交流输电线路故障选相方法

针对传统利用小波变换等方法获取暂态能量实现故障选相存在算法和选相判据复杂的问题,提出一种利用故障分量构建暂态能量的输电线路故障选相方法。该方法从电压、电流故障分量角度构建三相暂态能量比和零序暂态能量指标,通过将这些指标与相应的阈值比较,完成故障选相。基于某实际系统动模试验的故障录波数据验证了方法的有效性;并通过PSCAD/EMTDC搭建典型双端电源输电线路仿真模型,验证了所提选相方案可以不受故障点位置、故障初相角等的影响,可耐受更高的过渡电阻。     

基于相电压差值极性的配电网单相接地故障检测方法

针对现有配电网自动化设备和方法难以快速准确检测线路单相接地故障的问题,提出一种基于相电压差值极性的配电网单相接地故障检测方法。通过分析配电网线路单相接地故障时的电压幅值特征,考虑中性点不接地系统和中性点经消弧线圈接地系统的区别,揭示线路单相接地故障时故障相与非故障相的电压幅值关系。利用故障相与非故障相的电压幅值特性,定义线路的电压差值极性系数,建立相应的单相接地故障检测判据,实现线路单相接地故障的快速检测。仿真结果表明,所提方法能够有效检测线路单相接地故障,检测结果不受中性点接地方式、负荷波动和故障角度的影响,具有较好的抗高阻故障能力。现场试验表明,所提方法可在3 ms内检测线路是否发生单相接地故障,可有效检测2.5 k过渡电阻的单相接地故障,具有较好的工程适用性。     

有源柔性接地配电网弧光高阻接地故障检测方法

针对配电网高阻接地尤其是弧光高阻接地故障检测准确率低的问题,该文采用中性点注入电流增量的方式构造故障诊断特征参量,提出配电网高阻接地故障检测新方法,对弧光高阻接地故障有着较高检测灵敏度。实际应用中,仅需向配电网注入选定的电流增量,测量电网零序电压和线路零序电流的变化量即可实现系统和线路绝缘参数测量、接地故障判定与故障程度跟踪监视、故障选相和选线等,具备消除注入电流调控、配电线路分布参数不对称和接地燃弧感性分量等因素对检测结果的影响,操作简单、易于实现。仿真和故障模拟实验证实了方法有效性,为配电网弧光高阻接地故障快速安全处置提供理论依据。     

基于行波全波形主频分量的单端定位方法研究

针对线路参数依频变化导致的时域行波波头畸变无法精确标定,传输波速无法准确计算的难题,提出一种基于行波全波形主频分量的单端定位方法。该方法选取广义Morse小波刻画故障行波的时频谱,获得行波全波形,多维度展现故障信息;定性分析行波波头衰减和传输波速的依频变化特性;定量计算全波形各频段能量,提取能量最大的频段,作为行波全波形主频分量;利用Teager能量算子增强波头突变特征,精确标定行波全波形主频分量下初始波头和第二反射波头对应时刻,准确计算主频分量对应的传播速度,实现基于行波全波形主频分量的单端行波定位。PSCAD仿真结果表明,所提定位方法具有较强的算法适应性,通过提高波头标定精度和传输波速计算准确性,有效提升单端行波定位方法的可靠性与精度,定位绝对误差小于120m。