考虑光照和风速影响的1000kV柱式CVT温度分布特征研究

建立了温度场三维仿真模型,通过正常运行时仿真结果及现场红外测温图谱的比对,验证了仿真模型的正确性,并对不同光照和风速对1000kV CVT温度分布的影响进行了研究分析.     

基于ANSYS的1000kV金属氧化物避雷器不同运行状况下电位分布的仿真计算

1000kV电压等级金属氧化物避雷器(MOA)在长期运行过程中容易出现电阻片老化、受潮等状况,导致电位分布不合理,甚至造成避雷器爆炸等安全事故。为此,首先利用ANSYS建立了1000kV电压等级MOA的完整3维仿真模型;然后研究了电阻片短路及受潮在静电场中的处理方法,对不同位置短路或受潮时的电位分布进行了仿真计算。研究结果显示:将正常运行时的电位分布仿真结果与现场试验结果对比,2者相对误差最大值为3.26%,说明了该模型的合理性;短路电阻片相当于导体,使同一"耦合区"内故障柱上的电阻片承担更高的电压;水分增大了受潮电阻片整体的等效电容,使受潮部分电压承担率降低。以上结论均符合静电场内电位分布的基本规律,说明了结果的正确性。     

弹簧机构断路器拒动原因分析与对策

弹簧机构断路器分合闸采用机械传动结构,通过巡视难以发现机械机构内部卡涩等隐藏缺陷,只能借助机械特性试验进行判断。若断路器长时间处于合闸位置,弹簧机构内部零部件可能由于长时间受分闸弹簧作用力发生卡涩,导致断路器分闸失败,影响电力系统安全稳定。针对此类问题,以一起110 kV弹簧机构断路器拒动故障为例,根据现场一次系统、二次系统检查情况、弹簧机构分闸系统在合闸状态下的应力分布仿真结果和弹簧机构动作原理,分析故障原因为：断路器长时间处于合闸位置,脱扣轴销在主拐臂脱扣轴销安装孔受力点处形成压痕,摩擦力增大导致脱扣轴销无法转动,最终导致断路器分闸失败。最后,从采购、设计、制造工艺和零部件检测范围比例方面提出减少同类型故障措施,为设备可靠运行提供有效指导。     

基于ANSYS的800 kV直流母线避雷器不同运行状况下电位分布的仿真计算

800kV直流母线避雷器耐受电压高、吸收能量大,必须采用电阻片多柱并联、多节串联的结构,若在长期运行中,出现局部损坏或受潮现象,将会导致避雷器整体的电位分布不合理,甚至引发避雷器爆炸等安全事故,因此对其在不同运行状况下的电位分布进行分析计算具有重要的理论和实际意义。本文利用ANSYS建立了800 kV直流母线避雷器的完整三维仿真模型,并根据恒定电场的理论,对各组件的电阻率及边界条件进行赋值,从而对避雷器正常、短路及受潮时的电位分布进行仿真计算,并从恒定电场的角度对仿真结果进行理论上的分析,验证了结果的正确性。     

考虑不同利益主体的DG并网成本?效益分析与并网容量优化

分布式电源(distributed generation,DG)的并网需要投资一定的成本并产生相应的效益,其中主要涉及投资商与配网公司之间的利益关系,因此分析DG并网后各方利益主体的成本?效益关系具有重要意义。首先,从DG投资商和配网公司2个方面分析了DG并网的成本?效益关系,对于不同的DG并网容量,分析两者的净收益情况;其次,建立了使总净收益值最大的DG最优并网容量的计算模型,旨在实现双方的利益共赢;最后,采用IEEE69节点配网系统作为算例分析,结果验证了所提模型的有效性。     

联合发电系统用于含电动汽车的配网可靠性评估研究

将分布式电源、储能系统和电动汽车组成联合发电系统,并用于含电动汽车的配网可靠性评估。根据行驶习惯将电动车划分为自由汽车和规律汽车,并分别建立充放电模型。基于燃油车的统计数据及充电开始时刻和充电时长的概率分布,建立自由电动汽车充电负荷和放电容量的统计模型,并由日常调度安排建立规律电动汽车的负荷模型。根据配网内的电动汽车充放电曲线、日负荷和分布式电源出力,分析求解孤岛内联合发电系统的供电时间,并联合故障持续时间分析孤岛内负荷的停电时长和次数,然后采用序贯蒙特卡罗法完成配电系统可靠性评估。以IEEE RBTS-Bus 6测试系统实例对评估算法进行验证,并从储能装置容量、电动汽车的V2G技术、行驶规律、充电模式和渗透率5个方面对配网可靠性进行量化分析。     

基于修正能量函数和可信性理论的风机极限穿透功率模型研究

建立了考虑暂态稳定约束和风速不确定性的风机极限穿透功率计算模型。采用修正能量函数法计算暂态稳定指标,建立暂态稳定约束条件。针对风电出力的不确定性,采用风速预测误差的模糊性表征风电出力的模糊性,并基于可信性理论建立了支路容量的模糊机会约束条件。结合暂态稳定约束,最终建立风电穿透功率的模糊机会约束模型。为了避免低效的模糊模拟求解,将模糊机会约束条件转化为其清晰等价类,简化模糊机会约束模型为易求解的混合整数线性规划模型。IEEE 30节点算例表明该方法可有效计算风机极限穿透功率。     

环境因素影响下特高压电压致热型设备表面温差修正方法研究

1000 k V电容式电压互感器（Capacitor Voltage Transformer, CVT）、1000 kV气体绝缘金属封闭开关设备GIS(Gas Insulated Switchgear)出线套管、1000 k V避雷器是特高压变电站内主要的电压致热型设备,其内部缺陷具有表面温差小、热点不明显的特点,且易受环境因素影响,通常需要在理想环境条件下开展红外精确测温进行缺陷诊断。然而若现场环境条件短时间内无法满足要求,则可能导致缺陷的进一步发展,因此有必要研究非理想环境条件下测温结果的修正方法。本文建立了3类特高压电压致热型设备的温度场仿真计算模型,结合传热学理论研究了光照强度、环境温度、风速大小等环境因素对特高压电压致热型设备表面温差的影响规律,结果显示,3种因素的增强均会导致表面温差不同程度地下降,需将其修正至理想环境条件下的真实温差。最后利用数据拟合的方法,获得各类环境因素影响下实测温差与真实温差的曲线表达式,进一步总结出非理想环境条件下特高压电压致热型设备表面温差的修正方法,并通过变电站现场应用验证了修正结果的准确性。