配电网串联补偿装置稳态和暂态特性研究

电容串联补偿技术应用于配电网可以实现对线路无功正补偿、无时延、有效改善线路沿线电压质量,与传统的补偿技术和调压技术相比,具有负荷自适应性和良好的操作性。但由于配电网的复杂性和差异性,要实现电容串联补偿的合理配置必须掌握串联补偿装置(以下简称串补)稳态与暂态特性,补偿容量和最佳安装位置以及不同因素的影响规律。文中应用EMTP电磁暂态程序建立了典型辐射式结构的10 kV配网串补仿真模型,对输电导线直径、负荷容量及功率因素、串补容量及安装位置等对沿线路电压分布的影响进行了全面仿真分析,研究了三相短路故障时串补装置内部的电磁暂态过程,给出了旁路断路器动作时间与金属氧化物限压器(MOV)配合参数、吸收容量的关系。     

10 kV配网辐射式线路串补配置方案研究

近几年,我国将已经广泛运用于超特高压输电的串联补偿技术应用于低压配电网以减小电压降落、改善沿线电压分布和线路末端电能质量。但配电网串联补偿装置的有效性需要综合各方面影响合理选择配置方案-补偿容量和安装位置,因为他不仅直接影响着线路电压补偿效果和运行的经济性,还影响着线路的暂态过程如发生短路故障时的过电压、过电流情况,对保护串联补偿电容和其他设备有十分重要的意义,所以要根据工程的具体情况合理选择串联补偿装置的配置方案。本文以典型10 k V辐射式配电网为例采取EMTP-ATP软件仿真计算的方法,建立10 k V配电系统计算模型,对系统稳态运行时串联补偿装置配置方案对补偿效果的影响进行了仿真研究。     

带有串联电容补偿装置的10kV配电网线路短路故障暂态过程研究

配电网是电力系统直接连接用户的关键供电环节。采用串联电容补偿装置来补偿线路电抗的串补技术,在输电线路中可提高交流输电线路输电容量、提高系统的稳定性等优点。串补在配电网中可以改变线路R-L-C参数,有效改善沿线电压质量,但串补的接入会影响配电网的暂态过程,因此需要研究串补的暂态工作特性尤其是发生概率居首位的短路故障下。本文以陕西地区一条典型的10 kV配电线路为例,基于先前的研究成果,在线路串补安装位置及补偿度最优补偿方式下,计算分析了线路不同短路故障下的电磁暂态过程及其影响,获得了串补电容保护装置配置参数对暂态过程的影响规律和保护效果。     

浅析串联补偿对交流输电线路特性的影响

采用串联补偿能够有效地提高特高压交流输电线路的输电能力和系统的稳定性,但同时也会影响输电线路的电压特性。以中国特高压交流示范工程为背景,采用电磁暂态计算程序ATP-EMTP,对含有串联补偿装置的特高压交流输电线路的合闸操作过电压进行了计算分析。     

特高压交流输电线路串联补偿合闸操作过电压研究

采用串联补偿能够有效地提高特高压交流输电线路的输电能力和系统的稳定性,但同时也会影响输电线路的电压特性。以中国特高压交流示范工程为背景,采用电磁暂态计算程序ATP-EMTP,对含有串联补偿装置的特高压交流输电线路的合闸操作过电压进行了计算分析。计算结果表明:加装串联补偿电容器可以降低操作过电压;串联补偿电容器的位置越靠近线路首端限压效果越好,其补偿度越大限压效果越好;采用相应的限压措施,可以将空载线路合闸过电压和单相重合闸过电压分别限制在1.34 p.u.和1.36 p.u.。     

可控串联补偿装置动态模拟实验研究(下)潮流控制和电磁暂态过程

讨论了可控串联补偿(TCSC)装置对所在电力系统的影响。研究了含有可 控串联 补偿装置的潮流控制算法,动模实验、理论计算及EMTP数值仿真结果都证明,TCSC能够有效 调控线路潮流。通过动态模拟实验和EMTP数值仿真程序对电磁暂态过程进行了研究,结果表 明,含有TCSC装置的系统在短路情况下的电磁暂态过程与常规串联补偿的线路完全不同。     

500kV串联补偿装置过电压保护研究

串联补偿装置的过电压保护直接关系到串补站的投资和电网的安全运行,在工程设计中至关重要。本文利用电磁暂态仿真程序EMTPE,对冀北电网某500 kV串联补偿工程进行了串联补偿装置的过电压保护研究,采用带火花间隙金属氧化物限压器MOV的方案保护串联补偿电容器,建立了系统等值计算模型,计算了发生各种区外故障时MOV的最大放电电流和最大能耗,从而确定了MOV的启动电流和启动能耗;计算了区内故障时MOV和阻尼电阻的最大能耗水平,计算结果可供工程参考。     

基于互锁真空开关的一种新型串联补偿型限流器

提出了一种基于互锁真空开关的串联补偿型限流器,该装置在线路正常运行时,具有串联补偿作用,线路发生短路故障时,具有限制短路电流的作用。装置主回路由串联补偿电容和限流电抗串联后分别和互锁真空开关的两对触头组并联而成,互锁真空开关是一种新型双工位开关,可以同时实现两个电路元件的投入与切除。用MATLAB/Simulink对27. 5 k V牵引系统进行了仿真,仿真结果表明该装置抬升电压和限制故障电流效果较好,当装置工作于串联补偿条件下,880μF的串联补偿电容接入线路中时,接触网电压提升约2 k V,当装置工作于故障限流的条件下,16. 8 m H电感接入线路中时,短路电流峰值从14 k A限制到4. 5 kA,并对开关转换过程中可能出现的暂态现象进行了分析。     

可控串联补偿装置动态模拟实验研究（下）

讨论了可控串联补偿（ＴＣＳＣ）装置对所在电力系统的影响。研究了含有可控串联补偿装置的潮流控制算法,动模实验、理论计算及ＥＭＴＰ数值仿真结果都证明,ＴＣＳＣ能够有效调控线路潮流。通过动态模拟实验和ＥＭＴＰ数值仿真程序对电磁暂态过程进行了研究,结果表明,含有ＴＣＳＣ装置的系统在短路情况下的电磁暂态过程与常规串联补偿的线路完全不同。     

500kV串补电磁暂态过电压研究

针对电力线路双回串补工程,根据其电磁暂态过电压研究的需要,提出了有效的网络等值方案.在此基础上,以PSCAD为仿真平台,详细分析了博尚串补平台过电压、分合试验线路过电压以及单相瞬时短路试验过电压,给出了相应结论.     

500kV限流器接入对南网系统过电压的影响分析

串联限流电抗器能有效限制500 kV电压等级的短路电流,但其接入系统后会影响系统的过电压水平,需要进一步进行安全校验。以广南站500 kV/90 kA 限流器示范工程为背景,利用电磁暂态仿真软件EMTP 研究500kV限流电抗器自身的过电压以及限流电抗器接入后对系统的工频过电压、操作过电压、线路断路器的暂态恢复电压,以保证系统与设备的安全运行。结果表明,无论是否采用限流电抗器,顺德-广南500kV线路无故障甩负荷和单相故障切负荷时的工频过电压均在允许的范围内;500 kV限流电抗器接入后的顺德-广南500kV线路合闸操作过电压未超过标准允许范围,变电站及限抗站金属氧化物避雷器MOA能耗及电流与其设计参数相比有很大的裕度。     

考虑串联补偿的高压输电线路暂态保护的分析

文章分析了串联补偿电容对高压输电线路故障暂态电流的影响以及串联补偿电容保护电路对单端暂态保护的影响，并对串联补偿电容装置位于线路首端的高压输电线路进行了仿真。仿真结果表明串联补偿电容对单端暂态保护的影响比较小。因而在考虑串联补偿情况下，单端暂态保护仍可正确区别故障线路和非故障线路。     

电容器串联补偿系统电磁暂态仿真研究

本文以500 kV电容器串联补偿线路系统为研究目标,应用电磁暂态软件EMTDC构建电容器串联补偿系统模型,进行电容器串联补偿系统仿真研究,主要包括串联电容器补偿系统主回路的建立、典型故障工况的选择及暂态特性的仿真等相关内容。通过进行串联电容器补偿系统暂态仿真分析和研究,确定串联电容器补偿系统组成设备的主要技术参数。     

特高压输电线路的工频过电压研究

特高压输电线路中的过电压水平直接影响着设备的安全运行,本文以特高压试验工程为背景,结合国内外对特高压工频过电压的研究,利用电磁暂态计算程序ATP．EMTP分别仿真计算了特高压空载线路电容效应引起的工频过电压、单相接地故障过电压。分析了高压并联电抗器装设不同位置时对工频过电压的影响以及在高压并联电抗器补偿的基础上线路两端...     

海上风电场电缆集电网不对称短路暂态过电压仿真分析

为了研究大型海上风电场电缆集电网不对称短路引起暂态过电压幅值过大的问题,文中使用PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真软件建立300 MW海上风电场暂态计算模型,重点研究了故障点、机端变压器距母线位置、单条馈线风机数量、运行馈线数等因素对暂态过电压的影响以及短路故障后分闸产生的过电压。仿真分析表明,单相接地短路引起的暂态过电压大于故障后分闸产生的过电压,幅值最高可达2.5 p.u.。在此基础上,文中进一步研究了单相短路故障引起过电压的抑制措施,当避雷器和RC阻容保护器两种装置配合应用在机端变压器高压侧,过电压可抑制到2.24 p.u.,为海上风电场内部电气系统设计和风机端变压器绝缘设计提供了一定参考。     

线路综合故障电磁暂态建模与仿真

采用电磁暂态建模原理,利用时域仿真算法,建立了线路综合故障模型。该模型能够实现短路故障、断线故障、断线加短路故障、发展性故障的统一模拟。采用阻尼梯形法推导的电磁暂态方程。能够避免故障时的数值振荡问题。建立的等效断线故障电磁暂态模型在考虑对地电容影响的情况下,利用节点收缩原理消除了断口节点,较增加断口节点方法大幅降低了计算量,且比串联高阻抗方法仿真结果更加合理。同时,提出了断线故障下短路以及短路下断线的模型处理方法。仿真结果表明,所建模型可用干线路复杂故障情况下的电磁暂态过程研究,是线路故障下保护动作行为分析的有效手段。     

特高压交流线路串并联补偿暂态过电压的研究

为了研究串并联补偿对特高压交流输电线路电压特性的影响,本文参考晋东南-南阳-荆门1000kV特高压交流试验示范工程,采用电磁暂态计算程序ATP-EMTP对含有串联补偿装置和并联补偿装置的特高压交流输电线路空载线路电容效应、不对称接地故障工频电压升高和无故障三相甩负荷工频电压升高进行了计算分析.仿真结果表明:在各种工况下,随着串联补偿度的增加,工频电压升高幅值增加.     

广东—海南500kV交流跨海联网工程无功补偿及电磁暂态研究

对我国第一个500kV超高压、长距离、大容量的跨海联网工程——海南联网工程的无功补偿及电磁暂态等问题进行了研究。在分析计算线路参数、充电功率、工频暂态过电压、工频谐振过电压、潜供电流、恢复电压和操作过电压等的基础上,结合海南联网工程的系统特点,给出了线路高抗配置、高抗中性点小电抗以及合闸电阻装设等方面的推荐意见,以期为国内同类工程的建设提供参考。     

基于双重保护的中压串联补偿装置研究

串联补偿装置在提升配电网线路电能质量方面具有良好的效果,近年来得到了广泛的应用.针对配网线路故障频发的特点,实际运行中应考虑串联补偿装置的自我保护问题,以避免线路发生故障引起电容器过电压而损坏的情况.本文提出了一种基于金属氧化物限压器(metal oxide varistor,MOV)和实时小波变换算法检测故障的双重保...     

金属氧化物避雷器在500千伏线路操作过电压下的性能研究

根据在暂态网络分析仪(TNA)上对国内50多条500kV输电线路所做的电磁暂态研究结果,本文分析了断路器装设或不装设合闸并联电阻时,正常及故障操作过电压下,线路两端金属氧化物避雷器保护过电压的性能和避雷器的工况。文中还提出,用金属氧化物避雷器作为500kV线路操作过电压的主保护,本身裕度很大。