故障后半波长输电线路的稳态过电压控制措施

半波长输电技术是一项具有前瞻性和竞争力的新型输电技术。特高压半波长输电线路稳态工频过电压问题严重,须制定相关的故障后安全稳定控制措施。该文提出了通过切除送端配套机组、线路末端投并联无功补偿设备、快速直流调制等控制措施抑制半波长输电线路稳态工频过电压,同时给出了相关理论分析,并通过大电网仿真算例验证了控制措施的有效性。该文研究成果进一步丰富和完善了对特高压半波长输电线路接入系统后控制特性的认识,将为大电网新型输电技术提供理论储备和技术保障。     

一起220kV断路器遭受雷击事故的分析

1引言 近年来，随着我局电网的迅速发展，输电线路的回路数、长度和变电所的数量都在急剧增加，加上雷电活动较为强烈，架空输电线路遭受雷击的概率增大；而且随着电网的发展、断路器不断增多，无形中增加了断路器出现暂时分闸状态的机会，而断路器等线路侧设备脱离母线避雷器的保护，此时，沿线入侵的雷电波就会经分闸断路器的末端反射很高的过电压，对设备的绝缘造成破坏。     

电力系统过电压行波传播特性分析

电力系统过电压经常会引起输电设备损坏、导致供电中断等事故,过电压在输电线路中以行波的方式传播。详细分析了过电压产生的原因以及过电压行波在输电线路中的传播特性,研究了行波传播的影响因素等,对过电压的测量和判断以及进一步采取应对措施具有重要的现实意义,减少输电设备的损坏,提高供电可靠性。     

多级合闸电阻限制1000 kV输电线路操作过电压的研究

电网电压等级的提高对输电线路操作过电压允许值提出了更加严格的要求。国内外超高压系统中普遍采用的附加单级合闸电阻限制操作过电压的方法,在特高压系统中已经很难满足。作者提出采用多级合闸电阻限制特高压线路的操作过电压,并用ATP-EMTP软件对国内第一条特高压交流输电试验示范工程晋东-南阳-荆门特高压交流输电工程中的1000kV输电线路操作过电压进行了分析研究,仿真结果与理论计算值相当接近。     

四川电网建设运维面临的挑战和解决措施

由于四川电网特殊的地形地貌,其建设运维面临着各种灾害和风险,包括藏区联网工程谐波过电压风险、其大量输电线路穿越重覆冰区和无人区、特高压输电线路及接地极线路缺陷故障频发、输电线路走廊地质脆弱、滑坡泥石流风险较大等。针对上述问题进行了大量研究并提出了解决措施,包括藏区联网工程谐波过电压风险评估及防控技术研究、覆冰监测预警及防冰保线技术研究、基于高压等电位取能及无线蜂窝网格网络自组网技术的输电线路视频巡检系统在电网"四无"地区的应用、基于地线感应的输电线路在线监测装置取能技术研究、宾金特高压直流工程接地极线路断线故障分析及解决措施、输电走廊滑坡和泥石流监测预警技术研究6个方面。未来将加强电网防灾减灾技术的研发与应用以及特高压交直流输电建设与运维技术研究,打造大电网安全运行技术支撑体系。     

特高压直流输电线路全启动过电压仿真分析

故障或操作引起的过电压是换流站直流侧设备绝缘的主要威胁,针对这个问题,采用EMTDC为计算工具,对±800kV的直流输电线路的全启动过电压进行了分析,特别是对阀桥的顶点、线路的首端和线路末端3个节点的过电压进行了精确计算,结果表明直流输电线路的全启动过电压也应在建设和运行中予以重视。     

1 000 kV输电线路同期合闸过电压的研究

随着电网电压等级的提高,对输电线路操作过电压允许值提出了更加苛刻的要求。国内外超高压系统中用得最多的利用避雷器与合闸电阻限制操作过电压的方法,在特高压系统中还能不能得到满足呢?文中利用ATP-EMTP软件分别对国内第1条特高压交流输电试验示范工程———晋东—南阳—荆门特高压交流输电工程中的1 000 kV输电线路使用避雷器和合闸电阻限制同期合闸过电压进行了分析研究,仿真结果表明利用多级合闸电阻与在线路两端和中部同时安装避雷器的方法效果最好。     

特高压静止移相器应用的电磁暂态仿真分析

移相器(也称相角调节器)作为一种控制输电潮流的有效手段,目前在国外超高压电网中已得到广泛应用。我国尚未采用移相器技术,对其电磁暂态问题的研究也鲜见报道。本文提出采用晶闸管分级投切方式的特高压静止移相器的设计方案,使用EMTP电磁暂态仿真工具,以典型电网为例分析了移相器对特高压线路稳态运行电压、工频过电压及操作过电压等问题的影响。结果表明,特高压线路装设移相器后,线路末端稳态运行电压与不装设移相器相比有小幅升高。特高压移相器的合闸、分闸及移相器所在线路的单相重合闸操作过电压均在标准允许范围内。研究结果可为今后开展超/特高压电网移相器应用研究提供借鉴。     

特高压静止移相器应用的电磁暂态仿真分析

移相器(也称相角调节器)作为一种控制输电潮流的有效手段,目前在国外超高压电网中已得到广泛应用。我国尚未采用移相器技术,对其电磁暂态问题的研究也鲜见报道。本文提出采用晶闸管分级投切方式的特高压静止移相器的设计方案,使用 EMTP 电磁暂态仿真工具,以典型电网为例分析了移相器对特高压线路稳态运行电压、工频过电压及操作过电压等问题的影响。结果表明,特高压线路装设移相器后,线路末端稳态运行电压与不装设移相器相比有小幅升高。特高压移相器的合闸、分闸及移相器所在线路的单相重合闸操作过电压均在标准允许范围内。研究结果可为今后开展超/特高压电网移相器应用研究提供借鉴。     

500kV输电线路高抗和串补对过电压影响分析

在超高压输电线路中,通常会配置高抗和串补来提高输电线路的输电能力和系统的稳定性,同时也会对输电线路的电压特性造成影响。本文以500 kV A-B线路为例,分析了500 kV输电线路中高抗和串补的投退对于工频过电压、操作过电压以及潜供电流的影响,针对高抗和串补的投退方式、线路不同类型故障以及单双回线运行等方面的因素,进行了多角度的仿真分析和研究。研究结果对电网的运行具有一定的实际指导意义。     

交直流混联电网过电压保护应用分析

在交直流混联电网中,由于交流侧断路器跳闸或直流侧换流器闭锁造成的甩负荷经常会引起严重的工频过电压.目前,直流系统及交流电网均配置有过电压保护,但在实际应用中往往缺乏相互协调和配合,从而可能导致不正确动作.文中通过一起过电压保护误动事故的分析,指出交直流混联电网两侧过电压保护定值应满足选择性要求,并提出了整定配合原则.该...     

110kV变电站过电压在线监测系统及其波形分析

过电压是造成电网绝缘损害的主要原因之一,也是选择电气设备绝缘强度的决定性因素,电力系统过电压在线监测对分析过电压事故原因和改善系统绝缘配合具有重要的现实意义。在研制成功110kV过电压传感器以及高速变频采集系统的基础上,重庆110kV先锋过电压在线监测系统可自动捕获10、35、110kV电网中出现的外部和内部过电压。另外还介绍了该系统的结构、用于过电压信号采集的低阻尼阻容分压器和套管式分压器、变频采集系统及系统软件等关键模块。根据现场采集到的典型过电压波形样本,结合值班室记录,分析了雷电、操作及暂时等过电压的波形特点和产生原因,监测结果可为输电线路防雷、变电站过电压防护、电力系统规划和设计提供科学依据。     

弱联工业企业电网两阶段紧急控制方法

工业企业电网负荷具有感应电动机占比高和功率因数低的特点，当同主网唯一的联络通道故障开断时，工业企业电网失稳风险突出，给紧急控制带来严峻挑战。首先，从网架、负荷和技术人员需求等方面阐述了工业企业电网的特点。并基于选用的负荷仿真模型，分析了短路故障下工业企业电网的电压频率耦合特性以及传统紧急控制措施的适应性。其次，针对故障后需要避免暂态低压高频和稳态过压低频的紧急控制需求，研究了考虑设备保护和系统保护并行动作，以及电气量响应驱动的应对策略，提出了工业企业电网两阶段紧急控制方法。最后，基于某实际工业企业电网验证了所提方法的可行性和有效性，表明通过优化控制时机可协调暂态低压快速恢复和稳态过电压的矛盾。     

偏远地区小电网与主网解列后高频高压风险及抑制策略

随着无电地区电网的建设,大量具有小机组、轻负荷特性的偏远地区小电网逐渐通过极长的联络线路与主网相连。一旦由于故障等因素,这些小电网与主网解列而转为孤网运行时,小电网中过剩的有功功率以及充电无功极有可能导致严重的高频高压风险,造成设备以及负荷的损毁。首先,结合四川某藏区电网,对小电网与主网解列后的高频高压现象进行了研究,分析了高频高压现象出现的机理。其次,探讨了电网内发电机调速、励磁装置的控制方式以及负荷特性对高频高压风险的影响。最后,在分析传统抑制策略所存在不足的基础上,提出了一种基于高周解列的偏远地区电网与主网解列后高频高压风险的抑制策略。仿真结果验证了策略的有效性。     

渝鄂直流背靠背联网工程最后断路器跳闸功能配置

柔性直流输电系统逆变站切除全部交流线路,甩负荷运行,会导致逆变站直流侧及其他部分电压异常升高,危及一次设备安全,因此,在逆变站中配置最后断路器跳闸功能非常必要。结合渝鄂直流背靠背联网工程,提出针对柔性直流输电系统的最后断路器跳闸功能配置方案,并基于RT-LAB实时仿真平台,接入实际控制保护系统和运行人员控制层监控系统,对所提配置方案进行验证。试验结果表明,配置最后断路器跳闸功能后,可保证在交流断路器跳开前或直流电压上升到保护定值前,柔性直流控制系统下发换流器闭锁命令,避免直流侧及交流侧严重过压。     

高比例新能源接入下送端电网直流闭锁过电压分析与抑制策略

近年来,以风电和光伏为主的可再生能源发电技术发展迅速。考虑到可再生能源资源富集区域和重负荷区域之间存在空间上的分布差异,高压直流输电被证明是一种能够有效将电力进行远距离传输以提升可再生能源消纳的技术。高压直流输电系统的直流闭锁故障,特别是直流双极闭锁故障,会导致送受端交流电网中产生过电压浪涌,进而可能导致发电机脱网运行。文中建立了直流闭锁故障下送端交流电网中过电压的数学模型,分析了可再生能源发电设备的无功功率对直流闭锁下电网过电压的影响,进而以送端电网的无功功率裕度最大为目标提出了一种最优有功出力分配策略。基于Matlab/Simulink,设计了一个案例来验证所提出的最优有功出力分配策略减少直流闭锁下电网过电压的有效性。     

高压架空输电线路雷击过电压的仿真计算与分析研究之一:输电线路雷电过电压仿真计算模型的建立

为加强高压架空输电线路抵御雷害的能力,通过阐述我国110kV及以上高压输电线路的基本情况,利用ATP—EMTP电磁暂态计算程序建立输电线路雷电过电压仿真计算模型,为进一步深入开展高压架空输电线路雷电过电压仿真计算分析提供依据。     

变电所防雷综合技术研究

变电所在电力供电系统中饰演着重要角色。如果一旦发生雷闪情况,会对使变压器等主要电气设备造成损坏,导致大面积停电;同时伴随雷击产生的雷电波过电压沿架空线路侵入变电所,也可能损坏变电所内电气设备,引发更严重的事故。重点针对变电所防雷综合技术策略进行研究探讨,分析变电所防雷综合技术需重点解决的关键问题,结合工程实例,总结提出行之有效的变电所防雷综合技术对策。     

20kV架空绝缘电缆防雷措施的研究

20 kV电压等级作为一种新型的配电电压等级,目前已在世界范围内被公认为可以取代10 kV电压等级。工程应用表明,20 kV线路多采用架空绝缘电缆,但架空绝缘电缆的雷击事故率却明显高于传统的架空裸导线。针对上述状况,全面分析了架空绝缘电缆雷击事故的特点,计算了20 kV线路多种情况下的感应雷过电压幅值。计算结果表明,感应雷过电压幅值可大于450 kV,超过现有20 kV线路的绝缘水平。基于10 kV线路以往的防雷经验和措施,分析并提出综合运用氧化锌避雷器、过电压保护器、屏蔽分流线等防雷措施来保护20 kV架空绝缘电缆线路。该研究为20 kV配电网安全供电提供了参考。     

发电机自励磁发生根源及其对特高压输电线运行的影响

发电机带长线路运行时,由于线路分布电容电流的助磁作用,常引起发电机的自励磁。特高压输电线分布电容大,引起自励磁的可能性更大。对发电机自励磁的研究,一般从参数谐振和参数周期性变化的角度进行分析,未涉及自励磁产生的根源。文中认为发电机自励磁的根源是电容性电流的助磁作用产生的正反馈使系统发生自激振荡。对励磁回路断开且xd=x...