支柱瓷绝缘子表面缺陷的电场分析与检测

高压支柱瓷绝缘子断裂而引发系统断电及设备损毁在电力系统中并不罕见。文中在充分统计故障规律的基础上,确定了断裂易发生位置,并针对断裂发生前期出现的表面缺陷状态进行了三维有限元分析,得出其表面电场变化的规律性,并依据该规律性设计了相应的故障检测方法。最后,文中讨论了该方法的灵敏度及抗干扰能力。     

威布尔分布在高压开关产品运行数据分析中的应用

电网的发展对高压开关产品的可靠性提出更高的要求。SF_6气体泄漏是导致高压开关缺陷和故障最重要的因素之一,以某省110 kV断路器SF_6气体泄漏运行数据为基础,研究了高压开关产品的可靠性数据分析方法。对运行数据的统计分析结果表明,SF_6气体泄漏数据能够用威布尔分布模型进行分析描述。进一步对威布尔分布的参数进行了参数估计,并将参数估计结果与统计直方图进行对比,证明了参数估计结果的有效性。基于此,最后对高压开关产品SF_6气体泄漏的寿命情况进行了分析,并给出了针对高压开关产品密封结构的基本运维策略。     

同杆多回线序分量法的推广

同杆并架多回线是未来发展的趋势。在研究同杆2回线和4回线的基础上,提出了一种用序分量解决同杆n(n=2、3、4)回线的通用方法。该方法使用矩阵变换对n回线进行解耦,形成相互独立的3n个序分量,并根据这3n个序分量的特点,给出了线路发生故障时的各序分量图。该推广方法的提出,为同杆多回线的故障计算提供一种分析方法。理论分析表明了该通用方法的正确性     

考虑新能源渗透的电网频率概率分布研究

随着我国能源绿色低碳转型的发展,新能源在电力系统发电结构的比重逐年提升,导致电网动态频率特性出现新的变化。为深入研究电网频率的总体演变规律及概率分布特性,从理论上阐述了考虑新能源渗透的电网频率变化趋势,给出计及新能源渗透率的电力系统调频简化模型及其稳定性分析。使用Simulink搭建电网频率仿真模型,并通过实验室高精度PCI-4474采集卡及基于LabVIEW编写的人机交互界面采集电网频率,得出的仿真和实测结果验证了理论分析所得出的结论。最后以应用的角度总结了电力系统频率概率图对智能电网安全稳定运行及电能计量装置在线评估的重要性。     

220kV线路复合绝缘子耐张串的动态载荷计算

根据复合绝缘子耐张串在220kV线路的应用情况,采用导线-绝缘子动态模型对运行中的复合绝缘子耐张串所承受的各种动态荷载进行计算分析,确定最大动态载荷的大小,以便在复合绝缘子耐张串设计时,合理确定其安全裕度或安全系数,保障复合绝缘子耐张串的安全可靠性。     

含风电机组与电转气设备的虚拟电厂竞价策略

随着电转气(power-to-gas,P2G)技术的不断发展和商业化应用,风电机组(wind power generation unit,WPGU)与电转气设备的协同运行逐步受到关注。电转气设备的运行方式比较灵活,可有效平衡风电出力波动,二者可协同形成虚拟电厂(virtual power plant,VPP)参与电力市场运营。在此背景下,研究了含风电机组与电转气设备的虚拟电厂竞价策略。首先构建了含风电机组与电转气设备的虚拟电厂参与电力市场运营的模型架构。之后,以最大化总体收益为目标,构建了虚拟电厂在日前电力市场的竞价策略模型,并确定虚拟电厂自调度运行策略。然后,考虑到风电出力预测误差的不确定性,发展了基于信息间隙决策理论(information gap decision theory,IGDT)的鲁棒竞价策略和机会竞价策略,以反映虚拟电厂不同的风险偏好水平。接着,采用成熟的商用求解器AMPL/IPOPT求解所构造的非线性优化模型,确定针对预期成本的鲁棒和机会竞价策略。最后,以北欧电力市场的实际数据为例说明所构建的优化模型和采用的求解方法的基本特征。     

金中直流输电工程对中缅油气管道的电磁影响仿真研究

金中直流输电工程是南方电网十二五期间重大西电东送项目,该工程与中缅油气管道存在多处平行接近和交叉跨越的现象。为缓解这种情况所带来的电磁环境问题,本文针对金中直流工程对中缅油气管道的电磁影响进行仿真研究。利用CDEGS软件建立了金中直流工程与中缅油气管道2处平行和交叉模型,仿真研究了直流线路正常运行、单极接地故障、雷击线路时各跨越处管道金属电压及管道防腐层电压分布。通过仿真结果与相关限值的比较,定量评估了直流线路对油气管道的电磁影响程度,并对不符合限值的跨越点处的杆塔位置设计提出了建议。本研究结果对金中直流输电工程和中缅油气管道的安全运行具有重要的实际意义,并可为高压直流输电线路与埋地油气管道共走廊时的设计提供一定工程指导和定量依据。     

基于改进网络等值和故障影响矩阵的复杂配电网可靠性评估

针对含多级分支子馈线且分支线首端设有断路器保护的复杂配电网提出了一种可靠性评估算法。首先对网络进行两级简化处理,通过改进的网络等值法将向上的等效节点直接串接在分支开关下游,将上级网络对下级网络的影响视为向下展开所形成简单节点网络中的区域节点指标,在后续处理时再将该影响叠加到停电指标结果中,避免了传统网络等值可能带来的误差。随后导出了基于故障影响矩阵的指标计算方法,可快速计算出区域和负荷点的可靠性指标以及系统指标。算法考虑了各种开关故障和自动化开关拒动的影响,计算快速准确且易于编程实现。算例验证了算法的正确性和有效性。     

斜坡地基上输电铁塔稳定性评价及加固设计

由于输电线路越来越多的修筑于斜坡顶部或山腰处,斜坡滑移引起输电铁塔失稳破坏屡有发生。通过对斜坡地基上输电铁塔的一个加固设计案例研究,说明了输电线路建设中应该提高对斜坡稳定状态的关注。针对该边坡地形地质条件、工程水文地质条件及周边工程影响因素分析了该斜坡的潜在失稳模式,以Slope/W软件建模并搜索最不利滑动面分析其斜坡稳定性安全系数,并对稳定性较差的斜坡进行了加固和防护排水措施处理,提供了一套评价并处理修建在斜坡上的输电铁塔的设计思路以供实际工程借鉴。     

确定变压器更换策略的机会成本方法

准确评估变压器的经济寿命,不仅对于适当安排其运行方式进而实现其安全与经济运行具有重要作用,也是确定变压器更换策略的依据。针对变压器全寿命周期内的故障率的特征,以常用于描述变压器温升老化失效的Arrhenius-Weibull模型为基础,提出了模拟其故障率浴盆曲线损耗故障期的新方法,并引入变压器役龄回退因子来表征变压器检修的效果。接着,通过综合考虑检修和更换变压器的经济要素,可求得相应的机会成本。最后,以检修和更换变压器的机会成本作为判据来确定变压器的最佳更换时机,并用算例结果说明了所提出的方法的基本特征。