直流电网直流短路故障电流计算方法研究进展

柔性直流电网直流侧短路故障传播机理研究是保护控制与故障清除的基础。针对不断涌现的短路电流计算方法,基于其特殊性及技术要求,首先从关键设备建模的角度,分别对比了采用不同换流器模型、不同线路模型、不同故障类型建模、含限流装置的模型、附加控制模型时计算方法的特点。然后,从状态方程列写及求解的角度,将现有方法分为全网等值求解类、方程近似求解类和仿真预测类,对比各类方法的等值与简化求解过程,指出其优缺点。进一步地,在PSCAD/EMTDC中分别搭建不同直流电网模型,从精度与速度、复杂电网适性三个维度对典型方法进行详尽对比,并总结了多种方法的适用场景。最后,根据未来复杂直流电网多节点、高耦合的特点,建议该领域围绕故障特性的高效解析和计算平台研发这两个方向展开研究。     

浅谈如何防止电网中的短路电流

电网的短路电流水平直接决定该电网的整体稳定水平.我国在控制电网稳定性方面的一条重要经验是建设坚强的受端系统.近几年来,随着电网结构的不断加强、大量发电机组的接入,220kV系统短路电流问题,已由原先的次要问题,逐步上升为影响电网安全运行的主要问题.本文研究了统一规划电网、电网分层分区运行、采用高阻抗变压器、串联电抗器技术、发展更高一级电压电网等防止电网中的短路电流的措施.     

柔性互联电网短路电流计算等值模型分析

在我国“双碳”目标的推动下,电力系统将有可再生分布式能源大量接入及电力电子设备广泛应用。柔性多状态开关功率平滑可调、响应快速,能有效提高分布式能源的消纳能力,增强电网调控灵活性,但也给电网的潮流分析及继电保护带来了新的挑战。针对含柔性多状态开关的配电网短路电流计算问题,首先阐述了柔性多状态开关的基本原理与控制策略;然后通过分析短路期间柔性多状态开关控制环响应时序,建立了柔性多状态开关故障端电压型变流器暂态等值模型与参数计算方法,并基于该模型给出了短路电流工程计算方法;最后基于Matlab搭建了对比仿真模型,验证了等值模型与参数计算方法的有效性,为柔性互联电网的继电保护电流整定提供了一种简便实用的短路电流工程计算方法。     

湖北电网2007年短路电流水平及限制措施

随着湖北电网规模的扩大、容量的上升,如何有效控制系统内不断上升的短路电流水平已成为摆在网内电力科技工作者面前的重要研究课题.结合湖北电网的发展规划,根据基于PSASP程序的2007年湖北电网短路电流计算结果,对湖北电网结构、短路电流增长原因及其带来的问题进行分析,提出限制短路电流的主要技术措施.     

支路短路电流直流分量及衰减时间常数计算方法

随着电力系统电压等级的提高,直流分量对断路器开断能力的影响被密切关注,但针对断路器支路短路电流直流分量计算方法的研究却非常少.基于此,提出一种基于转移阻抗实现支路短路电流直流分量及其衰减时间常数计算的方法.利用支路追加法形成节点阻抗矩阵的原理,在已知原网络节点阻抗矩阵的条件下,根据系统短路时网络的特点,使变换后的网络能...     

电网短路电流的限制措施

由于电力系统规模的扩展,电网短路电流也随之增大．总结短路电流增大的原因和短路电流的危害性,并对现有限制短路电流的技术措施进行分析和比较,认为控制短路电流是一项系统工程,需要结合电网规划设计、运行方式、电器设备制造和安装等进行综合分析选择．     

模型辩识法任意时间短路电流计算

本文提出用模型辨识方法,将计算任意时间短路电流的运算曲线模型化,使原来由人工查曲线的计算方法,全部由计算机计算。对于同一条运算曲线,只需辨识一次,将模型存于机器的内存或外存中,供长期使用。对于网络,只需做一次消节点运算处理,并且可以将电源的类型加以更多的区分。因此,这种方法可以提高计算精度。节省内存和计算时间,同时,可适用于任何类型的运算曲线,并且可以方便地在微型计算机上实现。     

考虑单相短路电流控制的特高压受端电网限流优化

随着特高压输电容量的不断提高,受端电网的短路电流超标问题,特别是单相短路电流超标问题越来越严重。分析单相短路电流的超标原因及其专门限制措施,并对各种限流措施的灵敏度和经济性进行统一的定义和描述。针对限流措施的配置对象定义对象灵敏度的概念,基于对象灵敏度筛选限流措施配置对象,以避免维数灾。以限流方案的经济性和电网结构紧密性为目标函数,以单相短路电流和三相短路电流同时满足要求为主要约束条件,建立了特高压受端电网的综合限流优化模型,采用自适应混合PSO算法进行求解。济宁220 kV规划电网的仿真结果表明,所得限流优化方案能同时有效限制单相和三相短路电流。     

基于PSS/E考虑动态负荷的短路电流计算方法

提出了基于PSS／E考虑动态负荷的短路电流计算方法,其潮流与短路电流的计算结果表明：当短路残压较低时,表明短路点与动态负荷的电气距离较近,此时电动机的反馈电流较大;当残压较高时,电动机的反馈电流可以忽略．     

西双版纳电网短路电流衰减的影响因素

在考虑发电机饱和特性、励磁系统及负荷特性等影响因素后,对西双版纳电网的短路电流进行衰减仿真计算.结果表明:发电机饱和特性以及励磁系统对短路电流衰减的影响不大,但负荷尤其是动态负荷对短路电流衰减有较大的影响.这一结果可作为研究与评估西双版纳电网实际短路电流衰减的参考.     

面向管理信息系统短路电流计算方法的研究

详细讨论了短路电流计算功能集成于电力局管理信息系统过程中遇到的主要问题,针对管理信息系统数据库的特点,采用了多端口网络的思想对电力网络进行了分析和描述,建立了数据库数据模型与短路电流计算数据模型的映射关系,并给出了相应的短路电流计算方法。     

220kV输电线路工频短路电流分布研究

针对某220kV雷击闪络频发线路,希望能够通过测量工频短路电流和雷电流参数实现故障杆塔准确定位.为解决这一实际问题,在电路理论基础上采用ATP-EMTP及Matlab对短路电流在杆塔-避雷线中的分布特征及影响因素进行了研究.通过对比分析故障录波和仿真波形,验证了所建模型的正确性,同时该研究对于避雷线热稳定性的校验、选型,故障塔电位上升,故障塔定位,通信线路的电磁干扰及电力网络经济设计等研究具有重要意义.     

适用于柔性直流电网的新型限流式直流断路器

混合型高压直流断路器凭借损耗低、速度快、高可靠性等优势,成为直流领域中的重要方向.而现有断路器在减少电力电子器件冗余方面的贡献有限,并且未充分挖掘断路器的故障限流潜力.为解决上述问题,文中提出一种兼备限流及开断功能的直流电网保护动作设备.利用晶闸管来替代传统断路器中IGBT的大规模使用;通过主动短路的方式进行引流,达到减小故障时线路开关的电压电流应力的效果;通过加入限流电感抑制故障电流的上升速率.最后,在PSCAD软件中将所提拓扑应用于四端柔性直流电网,并与传统直流断路器进行对比,验证了所提拓扑的有效性与经济性.     

基于小波包变换的地铁远方短路电流分析

本文讨论了地铁直流侧远方短路故障的三种保护方案 ,指出现有的基于电流变化率方法以及基于傅立叶变换的方法都难以躲开机车起动电流。文中根据远方短路故障电流受铁轨集肤效应的影响而具有不断变化的时间常数的特点 ,提出使用Haar小波包变换来提取该短路电流的暂态特征的新方法 ,仿真结果表明该方法可有效避开机车起动电流     

基于PSS/E的短路电流衰减影响因素分析

针对大电网短路电流超标日趋严重、中国现行短路电流计算方法偏于保守的情况,在PSS/E机电暂态仿真环境下研究发电机？负荷和励磁系统模型对短路电流衰减的影响.通过研究发现：在动态仿真过程中,不同的元件模型对短路电流衰减有较大的影响,可作为研究与评估电网实际短路电流衰减的参考.     

交直流混联电力系统的短路容量及电压稳定在线监测方法研究

随着越来越多的高压直流输电工程的建设和投运,交直流混联电力系统的电压稳定问题引起了广泛的关注.利用直流线路两端的相角测量单元(Phase-angle Measurement Unit,PMU)所量测的交流侧电压、电流信息,将接入交流系统中的直流线路等值为相应的交流系统阻抗,将交直流混联系统等值成一个纯交流系统,进而研究直流接入对交流系统的短路容量的影响.基于短路容量的电压稳定的分析方法,计算出交流系统中各负荷节点的电压稳定指标,分析交直流混联电力系统电压稳定性,通过仿真验证了该直流线路等值方法及电压稳定监测方法的有效性,为交直流混联电力系统电压稳定研究提供了一种新思路.     

感应发电机接入配电网的不对称短路电流峰值评估

短路电流计算是分布式发电接入配电网规划和保护的基础. 研究了感应发电机(IG)的不对称故障暂态特性, 推导配电网不对称故障时IG定子短路电流的解析式. 由于配电网不同位置发生短路故障时, 故障瞬间电压相位变化和发电机转速在故障过程中快速上升, 都将对IG注入电网的短路电流产生影响. 在计及配电网不对称故障后IG转子转速变化的同时, 利用转子运动方程和正负序静态等值电路, 得到了估计电网发生故障后IG的短路冲击电流算法, 最后利用电磁暂态分析软件中IG的5阶动态模型仿真验证该方法的正确性.     

计及短路电流约束的分布式电源准入容量的计算

在尽量不调整配电保护装置的情况下,针对分布式电源的准入容量问题,提出计及短路电流约束的准入容量计算原理和模型,对配电网中计及DG影响的故障计算原理进行分析．该模型的主要特点是把短路约束条件表达为分布电源准入容量与其次暂态电抗之间的函数关系．通过对单分布式电源和多分布式电源的计算和分析,验证了此方法的可行性．