吉林省风电通过特高压直流外送的方式方法研究

从吉林省电源结构、系统调峰、无功及安全稳定等方面,分析了制约吉林省风电大规模开发的主要因素,综合考虑风能资源开发规划、结合地区电网风电消纳能力,计算分析东北电网和吉林省风电消纳能力,提出吉林省风电采用特高压外送华北、华东电网消纳的方案,并对外送方式、送端电源组织、送受端落点进行分析,提出需要寻找合适的省外和区域外消纳方式,建议东北实行统一调度.     

交流特高压主变局部放电不同试验方法的现场应用比较与分析

大型电力变压器在投运前或大修后都需进行现场局部放电试验的考核,现场局部放电试验作为绝缘系统考核的重要试验项目,其试验技术难度较高,对设备及现场环境要求高,1 000 kV交流特高压变压器作为交流特高压输变电关键设备,由于其电压等级高、容量大、分布电容复杂等原因,现场试验难度更大、要求更高。本文介绍了目前交流特高压主变现场局部放电试验所普遍采用的中频无刷励磁同步发电机组和变频电源试验系统,阐述了两种试验系统因其本身技术原理的不同而在现场试验中呈现的特点,对试验原理、装备特性进行分析,对比分析其现场试验方法的优势及缺点。     

基于Bergeron模型的纵联电流保护新判据

随着电网电压等级的大幅提高和线路远距离输电的发展,线路分布电容电流对继电保护装置的影响更加突出。提出了一种基于Bergeron模型的快速分相纵联电流保护方案。大量EMTP仿真结果验证对于不同故障点处发生的各种类型故障均有效:能准确区分区内、区外故障,具有较高的可靠性;由于补偿效果好,具有较高的灵敏度;且由于保护方案是基于瞬时采样值的,具有更好的速动性。     

特高压直流耐压实验用防风抗晕导线的设计

为了应对西北风力强劲的特殊气候条件,本文设计了一种特高压直流耐压实验用的新型防风抗晕24分裂导线.基于计算流体力学与模拟电荷法,通过求解空气-多分裂导线流场的二维RANS控制方程和相应的电位系数矩阵,分析计算了不同分裂数、子导线直径、间隔盘半径与导线间距比的防风抗晕导线在风速场中的气动力特性及三维电场,导线设计以抑制电晕和减小风偏角为主要目标,综合考虑导线的电场-流场特性,确定了实验导线的子导线直径、分裂数、间隔盘半径等优化设计参数.计算表明,对于多分裂实验导线,存在子导线间干扰效应最大的临界导线间距比,分裂子导线间的干扰效应能显著影响导线风偏角;在13.8m/s的水平风速下,实验导线风偏角被抑制在25°以内,导线表面最大场强被抑制在27kV/cm以内,防风抗晕导线在大风条件下具备较好的电气性能与力学性能,能够确保耐压实验的安全进行.     

采用特高压隔离开关切合固定串补平台的电容式电压互感器的快速暂态试验

采用特高压(UHV)隔离开关切合串补平台时会产生隔离开关的重复击穿和快速暂态过程,可能导致邻近的电容式电压互感器(CVT)发生故障。为系统研究该暂态过程,通过特高压隔离开关切合串补平台模拟试验,测量了CVT上的过电压水平、快速暂态电压和电流波形,并分析了在CVT高压端上加装保护电阻和保护电感对快速暂态的抑制效果。试验结果表明:隔离开关操作时,CVT端口最大过电压约为1.54倍工频试验电压峰值,远小于其雷电冲击耐受电压,不会对CVT造成严重威胁。快速暂态电流振荡主频为500 k Hz,幅值可达2.2 k A,高幅值和高陡度的快速暂态电流可能会导致CVT内部元件局部过热,并产生局部过电压,进而导致CVT损坏。在CVT高压端加装保护电阻和保护电感能有效限制快速暂态电流的幅值和陡度,对CVT具有较好的保护效果。     

利用电子围栏的特高压换流站人员运维安全管控

针对特高压换流站中人员运维安全以及设备运维智能化提出了相应的模型和系统。通过 UWB 电子围栏模式实现对相应设备以及人员运行的位置数据采集,采集定位数据实现人员位置信息、设备运行状态信息的进一步提取。提出了采用 TDOA 方法对位置坐标进行计算。分析了换流站的运维特征,并对所提出的位置坐标求解进行分析,将特高压换流站运维安全管控系统具体架构以及功能特点进行分析,最后在实际案例中验证了所提系统的有效性。     

基于定关断面积的分层接入UHVDC系统换流器协调控制策略

基于分层接入特高压直流输电（UHVDC）系统逆变侧高低端的耦合特性,分析叠弧面积增加引发换流器换相失败的机理,提出一种抑制分层接入UHVDC系统非故障层换流器换相失败的协调控制策略。该策略通过补偿交流故障后非故障层换流器所需的叠弧面积,使晶闸管具有足够的关断面积完成去游离过程,从而防止换相失败的发生。最后基于PSCAD/EMTDC搭建实际系统模型并进行了仿真验证,结果表明所提协调控制策略能有效抑制不同故障程度下受端电网对称和不对称故障下非故障层换流器的换相失败,可提升系统的稳定性。     

可再生能源和特高压接入的输电系统规划研究

可再生能源与特高压在输电系统层面高渗透,给电网安全可靠运行带来一定影响。为全面评估输电系统运行状况,首先从经济性、可靠性、潮流、负荷、环境角度分析了可再生能源接入对输电系统运行规划的影响,从短路电流、穿越无功的角度分析了特高压接入对输电系统运行规划的影响,然后根据不同利益主体的侧重点不同,建立了考虑电网企业、政府、终端用户三个多利益主体的输电网规划方案评估指标体系,包括全寿命周期成本、风电场容量可信度等合计6种实用指标,采用模糊综合评估方法进行综合评估,最后通过某实际区域的输电网规划方案比选算例验证了方法的有效性并给出了比选结果。所提综合评估方法因考虑了可再生能源和特高压的广泛接入而更有应用前景。     

二氧化硅超薄膜的扫描隧道显微镜和扫描隧道谱研究

用超高真空热氧化方法在Si(111)清洁衬底上生长了二氧化硅超薄膜，并利用超高真空扫描隧道显微镜和扫描隧道谱技术对超薄膜的表面形貌和局域电学特性进行了研究。结果显示，在超薄范围二氧化硅呈层状生长，不同层的微分电导谱所测禁带宽度差别可以达到约3eV，形貌对二氧化硅带宽的影响小于膜厚的影响。