潜供电弧的仿真分析

介绍了超高压输电线路上产生潜供电弧的机理。基于电路原理得出恢复电压和潜供电流的数学表达式,运用MATLAB编程得到恢复电压和潜供电流的数值。通过SIMULINK组建模块,仿真整个电路,得到恢复电压和潜供电流的波形图和数值。分析快速接地开关抑制潜供电弧的机理,在线路上安装快速接地开关,选用电动弹簧操作机构来提高HSGS的关合速度,降低弧道上的潜供电流和恢复电压,减少了潜供电弧的熄灭时间,从而确保了单相自动重合闸的成功。     

EHV输电线路上潜供电弧的分布参数计算模型探讨

330kV及以上电压等级的EHV输电线路发生单相接地故障时,故障相断路器跳开后,故障点处的弧光不能自灭,数十安的自由电弧电流让断路器重合闸无法顺利完成,严重影响了供电的可靠性和安全性。EHV输电线路的输送距离较远,潜供电弧的两个重要参数：潜供电流和恢复电压,在故障相线路上都具有一定的分布特性,所以应用分布参数计算模型对自由电弧进行探讨。先从较为简便的线路单元的等值电路出发,推导出潜供电流和恢复电压的数学模型。然后,探讨并建立了带有并联电抗器和串联补偿站的超高压输电线路的潜供电流和恢复电压的数学模型。最后分析所建立的分布式数学模型的物理意义。     

超高压输电线路的潜供电弧频谱特性

超高压输电线路上潜供电弧的存在影响系统的稳定运行。为了对潜供电弧进行系统的研究,采用总谐波失真度来判断电弧的状态,首先应用ATPdraw软件建立潜供电弧的仿真模型,对不同合闸角下故障相电压和潜供电流进行仿真,然后分析其频谱特性和谐波含量,采用傅立叶算法分析得出总谐波失真度。仿真结果表明,在电源电压处于峰值时发生故障,潜供电弧最难熄灭,此时对绝缘造成的危害最大;故障相电压的总谐波失真度在每四分之一周期内随合闸角增大而减小,为利用故障相电压的谐波情况判断电弧状态提供了依据。分析谐波含量频谱特性对实际设计中选择绝缘材料和绝缘结构有一定的指导意义。     

500 kV同塔双回蝶沧线潜供电弧参数计算与分析

线路稳态下的潜供电弧参数（潜供电流和恢复电压）是其潜供电弧自灭的两个决定因素。推导了以分布参数法求解同塔双回线在发生单相接地故障时的潜供电弧参数的计算公式,考虑线路末端装设并联电抗器时对这些参数的影响。以500kV同塔双回蝶沧线为例,计算其潜供电弧参数,以验证算法的正确性。分析显示,潜供电流与恢复电压不仅与线路参数有关,而且还与线路的电流（或输送潮流）及故障点位置密切相关;当线路无并联电抗器时潜供电流会增大。线路熄弧时间将延长。     

快速接地开关熄灭潜供电弧的研究

使用快速接地开关（ＨＳＧＳ）是熄灭潜供电弧的一种有效方法。采用ＨＳＧＳ后线路上维持潜供电弧存在的潜供电流和恢复电压都有很大程度的降低,确保了潜供电弧的自熄。ＴＮＡ实验和利用ＥＭＴＰ进行的数值计算证明了上述论点。     

基于分布参数电路的潜供电弧参数的计算

根据分布参数电路理论,建立了超高压输电线路单相接地故障时潜供电弧参数的传输线方程,给出了恢复电压和潜供电流的边界条件和初始条件,并且进行了计算和分析,得出了一些有益的结论,说明了该方法的准确性。     

超高压线路上潜供电弧熄灭特性的分析

为了减少潜供电弧的熄灭时间,确保单相自动重合闸的成功,研究了超高压输电线路上产生潜供电弧的机理和主要抑制方法。基于电路原理得出恢复电压和潜供电流的数学表达式,运用MATLAB编程得到恢复电压和潜供电流的数值。通过SIMULINK组建模块,仿真整个电路,得到恢复电压和潜供电流的波形图和数值,与理论计算值比较吻合。分析快速接地开关抑制潜供电弧的机理,在线路上安装快速接地开关后,弧道上的潜供电流和恢复电压都有了明显的降低。     

补偿电抗器的存在对潜供电流及潜供电弧特性的影响

以模拟试验为依据，结合文献报道的现场人工接地数据，详细分析补偿电抗器对潜供电弧特性的影响。补偿电抗器的存在使潜供电流减小，恢复电压降低，潜供电弧燃弧时间大大缩短，并使风速对潜供电弧９０％概率燃弧时间的影响明显减少。     

超高压同杆双回输电线路中熄灭潜供电弧的研究

为了使单相自动重合闸在超高压同杆双回线路中可靠重合,必须限制潜供电流和恢复电压的大小。针对超高压长线路中普遍装设有并联电抗器,可采用在并联电抗器中性点加小电抗熄灭潜供电弧的特点,分析计算了中性点小电抗的不同接线方法和取值对潜供电流和恢复电压的影响。计算表明,通过合理地选择中性点小电抗可将潜供电流和恢复电压限制到要求值以下,并且文中所述的第2种接线方法对于同杆双回线限制潜供电弧具有较好的补偿效果。     

交流特高压线路采用HSGS限制潜供电弧的研究

为使自动重合闸在特高压输电线路发生瞬时性故障后能可靠重合,必须对潜供电流和恢复电压值加以限制。结合浙北—上海交流特高压同塔双回输电线路,运用电磁暂态仿真程序ATP/EMTP,考虑了故障一次电弧模型及潜供电弧模型,研究了采用快速接地开关(HSGS)对潜供电弧的抑制效果。研究表明,采用HSGS更适用对于故障点处位于线路两端及中间接地故障的限制,且对单相接地故障的限制效果要优于两相接地故障。对于单相接地故障,两侧HSGS开关动作有0.2~0.3 s时间间隔时,限制效果更佳;HSGS接地电阻取值为0.1~0.5Ω抑制效果较好。     

基于分段电弧模型的多次重燃弧VFTO计算与分析

精确的隔离开关电弧模型对变电站特快速暂态过电压(very fast transient overvoltage,VFTO)的仿真有着关键性的作用。文中对开关电弧的电阻模型进行了优化,建立了电弧的分段模型。同时,笔者从间隙击穿,高频电弧熄弧对电弧重击穿的影响等方面进行了讨论,并以此为判据,建立了可以反映VFTO多次重燃过程的计算流程。根据实际测试线路,在ATP仿真软件中搭建了仿真电路并进行了暂态仿真。仿真结果表明,相对于单次燃弧的传统电弧模型,基于分段电阻的多次重燃弧模型可以更好地模拟实际开关特性。在此基础之上,文中对重燃弧过程中各个关键位置的VFTO波形以及流过隔离开关的电流波形进行了计算与分析。     

特高压输电线路潜供电流的计算分析

特高压输电线路的潜供电弧燃烧时间长,如果不能及时熄灭,将造成单相自动重合闸失败,从而影响供电安全和系统稳定。研究了特高压输电线路的潜供电流。通过建立输电系统的集中参数模型,利用电路理论推导了单回线容性、感性及总潜供电流的计算公式。该公式考虑了弧道电阻的影响,可针对线路无补偿(并联电抗器不加中性点小电抗)和有补偿(并联电抗器加中性点小电抗)情况计算线路任意点的潜供电流。该公式可精确计算短距离单回输电线路的潜供电流。依据该公式对我国在建的淮南—上海特高压输电工程的潜供电流进行计算,分析探讨了补偿方式、故障点位置及弧道电阻等因素对潜供电流的影响作用。     

汽轮机涉网模型参数不确定性的频域分析研究

汽轮机涉网模型的参数存在着不确定性,对于不同频率的电网扰动,同一参数的不确定性对该频段的影响不同。从频域的角度,在电力系统低频振荡的频段范围内,分析包括蒸汽容积时间常数,再热容积时间常数,回热器惯性时间常数,不等率,主蒸汽压力等的汽轮机涉网特性参数对电网稳定性的影响。     

基于二次电弧的单相自适应重合闸判据分析

为了避免单相故障时自动重合闸装置重合于永久性故障,针对高压输电线路,通过对单相接地故障时瞬时性故障与永久性故障的相电压特点进行分析,从原理上揭示了二次电弧燃烧阶段两种故障的电压信号能量分布明显不同.基于此,提出了利用小波包能谱来甄别单相故障性质的方法.理论分析和大量电磁暂态程序EMTP-RV的仿真结果表明该方法能够较为精准地模拟实际故障,具有较好的实践应用价值.     

基于测量数据的电弧炉随机模型及谐波电流计算

文章介绍了一种用于电弧炉谐波分析的时域模型。该模型基于交流电弧的伏安特性,在实测数据的基础上利用统计技术得到电弧伏安特性曲线的有关参数,并采用分段线性化方法模拟电弧炉的伏安特性,在此基础上进行电弧炉的电流计算及谐波分析。在计算中将影响电弧炉工作状态的主要随机因素考虑进来,建立了电弧炉随机分析模型。对某钢厂的12500kVA电弧炉进行了分析研究,分析结果与实测数据有很好的一致性。     

基于牛顿-拉夫逊法的光伏面板模型参数计算

光伏面板生产厂家通常只给出该面板通过现场实验获得的若干个主要运行点数据,而在光伏发电的研究与仿真中,则需要详细的光伏面板模型参数.针对该问题,文中给出了基于牛顿一拉夫逊迭代算法的光伏面板模型参数计算方法,其优点是只需根据生产厂家提供的实验数据进行少量迭代计算即可获得精确仿真所需模型参数;对于迭代过程中可能出现的雅可比矩阵奇异化问题,给出了相应的改进方法.在实际光伏面板上进行的仿真实验证明了所述方法的准确性、可靠性.     

基于改进电弧模型的PSCAD仿真分析

通过理论建模分析的方法,根据电弧的基本控制方程,建立了喷射气流条件下改进的Mayer电弧模型,并利用PSCAD对气流灭弧过程进行了仿真。仿真表明在高速气体的冲击下,间隙电弧能够被高速气流快速切断而熄灭。     

基于灵敏度计算的电力系统参数可辨识性分析

对于简单电力系统建模中参数可辨识性问题,以往采用解析方法可以进行分析。但对于大规模电力系统,解析方法难以进行。文中发现了电力系统参数的可辨识性与灵敏度之间的关系。提出先根据灵敏度的相位来判断参数能否唯一辨识,再根据灵敏度的大小来选择可辨识的重点参数,最后采用蚁群算法优化重点参数。通过算例分析,证明了上述方法的可行性。