接地体雷电暂态响应建模分析

为克服接地体传输线模犁在进行雷电暂态响应计算时存在的分段导体尺寸难以确定,及分段元件间互耦参数计算困难的2个技术瓶颈,采用电磁散射理论与矩阵分析方法对传统时域传输线模型进行了优化.改进后模型考虑了土壤火花放电效应,给出了等效差分元件尺寸选取方法及分段导体间互耦参数递归的计算方法,可有效计算接地体雷电流作用下的冲击有效长度及冲击接地电阻.经与试验结果对比,证明了优化后模型的计算结果误差较小,能够满足工程应用要求.     

基于ATP-EMTP的杆塔接地体冲击接地电阻计算模型

准确地确定杆塔接地体的冲击接地电阻是提高输电线路耐雷水平的前提,目前的研究大多忽略了土壤火花放电的非线性影响。分析了考虑火花放电效应时的接地体等效模型的思路和构想,在此基础上提出了2 种基于ATP-EMTP的仿真计算模型,这2 种仿真模型都能很好地模拟雷电流流过接地体时的电感效应和火花放电效应,完善了冲击条件下的接地体模型。对比结果表明,采用此仿真模型的计算结果与现场实测结果较为吻合。     

电路法仿真分析水平-垂直接地体模型冲击特性

通过建立ATP-EMTP的水平-垂直接地体模型和改变模型参数,用电路法代替行波法来近似分析接地体电压的变化,并计算冲击接地电阻值。仿真得出,当土壤电阻率不变时,冲击接地电阻值随接地体尺寸的增加而逐渐减小。在高土壤电阻率情况下增加接地体长度,对降低冲击接地电阻值具有显著效果。     

采用降阻剂接地体的冲击特性

本文从大量实验中得出采用降阻剂接地体的冲击特性，并与常规接地体进行比较，得出了降阻剂能很好地降低冲击接地电阻的结论。     

四种简单接地体的冲击接地阻抗分析

为研究接地装置的脉冲泄流效果,采用时域有限差分法对4种简单接地体在2种脉冲电流泄流下的接地 阻抗进行了数值分析,得出了相应的冲击接地阻抗时域特性。计算结果表明:在水平接地体上附加垂直接地体可 降低接地体的冲击接地阻抗,在垂直接地体间距大于2倍垂直接地体长度下,冲击接地阻抗随垂直接地体根数增 加而减小;接地体的冲击接地阻抗有一动态变化过程,需经一段时间的波动才趋于稳定;注入脉冲电流上升时间越 短,宽度越窄,覆盖的频段越宽,则冲击接地阻抗所达到的最大值越高,达到稳定值的时间越长。     

单根垂直接地体冲击特性数值分析

介绍一种对单根垂直接地体在雷电冲击波作用下的特性进行数值模拟的新方法。该方法以积分方程为基础,建立并求解时变参数状态方程组,能精确地分析接地板的冲击响应特性。     

考虑火花放电等效半径的输电线路杆塔伸长接地体的冲击接地计算

提出了考虑火花放电等效半径的输电线路杆塔水平伸长接地体冲击接地的数值计算模型。应用该模型进行了火花半径、接地体冲击地电位分布、电流波形及冲击接地电阻的计算。     

接地体冲击特性试验与降阻剂的作用

本文介绍了施放降阻剂与不放降阻剂接地极进行的冲击特性试验及其结果,并与模型试验结果进行了比较分析,证明了现场试验所得到的冲击系数远低于模型试验,同时证明了施用降阻剂对降低冲击接地电阻仍有相当的效果。     

基于电磁场的杆塔接地体冲击特性计算分析

输电线路杆塔接地体的冲击接地阻抗决定了雷击输电线路或杆塔时的塔顶电位,从而影响线路绝缘子串两端的过电压水平,直接关系到线路的耐雷水平。接地体在雷电流作用下的冲击特性表现为火花效应和电感效应,使接地体的冲击特性明显区别于工频特性。基于电磁场理论建立了输电杆塔典型接地体冲击接地阻抗计算模型,通过模型试验验证了其准确性,得到了接地体在不同土壤电阻率和射线长度下的冲击接地阻抗,并与国际著名的接地计算软件CDEGS工频接地阻抗计算结果对比分析,进一步揭示了接地体的工频和冲击特性的差异,同时验证了接地体冲击电流下存在有效长度。     

考虑土壤非线性特性的接地网冲击特性分析方法

考虑土壤的非线性特性对接地系统冲击特性的影响,基于场路结合思想提出一种新的接地网冲击特性频域分析方法,并进行了接地网的冲击特性模拟试验。推导了考虑土壤非线性特性时接地极的等值半径后经过合理假设建立了更符合实际散流情况的接地系统分析计算模型。该模型待求变量少,计算时间短,兼顾了计算效率和计算精度,适用于分析接地网的冲击暂态特性。计算结果与软件包CDEGS的计算结果及冲击试验结果吻合得较好,进一步验证了该方法的准确性。     

基于时频序列变换的系统频域法研究

基于时频变换原理 ,给出了频域建模、频域校正及频域仿真的方法 ,通过实例验证了这些方法的可行性     

UHVDC接地极线路短路阻抗特性及阻抗监视系统死区研究

针对现有特高压直流接地极线路阻抗监视系统（简称阻抗监视系统）存在的拒动问题,从理论上推导了接地极线路在不同短路故障条件下的故障阻抗表达式,并验证了理论推导的正确性。在获得故障阻抗表达式的基础上,考虑不同过渡电阻、故障距离和接地极线路长度的影响,研究了接地极线路故障阻抗和正常运行时阻抗的差异规律,分析了阻抗监视系统在不同故障条件下的适应性,阐述了阻抗监视系统的拒动机理。研究结果表明,现有阻抗监视系统存在保护死区,难以正确反映高阻、远距离故障,特别是当接地极线路的长度为注入信号线模半波长的整数倍时,若单回线故障距离为注入信号四分之一线模波长的奇数倍时,阻抗监视系统将发生拒动。     

基于注入法的改进特高压直流接地极引线保护方法

目前,特高压直流输电系统通常采用基于注入法的接地极引线保护。文中分析了传统接地极引线保护方法的特性,并在此基础上提出了一种改进接地极引线保护方法。改进保护方法包括主保护和后备保护。主保护采用高频测量阻抗横差构造单回线故障保护判据,仅利用单侧电气量,不依赖于通信;后备保护利用接地极引线末端电流方向构造保护判据,对通信的同步性与实时性要求较低。以某实际运行的±800 kV特高压直流系统为例,利用PSCAD/EMTDC对所提保护方法进行仿真验证。仿真结果表明所提改进保护方法的主保护较传统保护方法可极大缩小保护死区,在后备保护的配合下可实现全线保护。     

分布式静止同步串联补偿器时、频域特性研究

阐述了分布式静止同步串联补偿器(DSSC)的潮流控制原理及拓扑结构,仿真研究了DSSC感性、容性补偿模式下的特性。搭建DSSC小样机,实验验证了DSSC的潮流控制功能。针对Matlab已有模块的局限性,设计了研究柔性交流输出系统(FACTS)装置频域特性的新方法,在证明该方法有效的基础上研究了DSSC的次同步频率阻抗特性,结果表明DSSC电阻分量恒为正,其电抗为负,且绝对值随着频率的增大而增大。     

冲击接地电阻测量装置的研制

给出了一种采用冲击电流发生器产生冲击电流模拟雷电流(冲击电流)测量接地电阻的装置。该测量原理是以冲击电流发生器产生的电流作为测量电流,由数据采集器采集得到测量回路中接地体内流过的电压、电流波形信号,经A/D转换后,数字信号通过快速傅里叶变换(FFT)变换到频域,并在频域内通过频谱法计算得到冲击阻抗值,最后分离冲击阻抗中的电阻和感性分量。给出了实验室、现场杆塔试验结果及EMTP仿真验证结果。     

基于冲击接地电阻的输电线路接地极形状优化

降低输电线路杆塔接地极的冲击接地电阻能有效防止线路遭受雷击。采用冲击系数法,对不同形状接地极的冲击接地电阻进行计算分析,得出冲击接地电阻随土壤电阻率增加而变大;随电极埋深变大而减小;随电极有效面积增大而减小。在此基础上改进接地极的形状,采用ETAP软件对改造后的接地极进行仿真计算,结果表明,改造后的接地极的冲击接地电阻明显减小,达到了较好的防雷效果。     

长线频域测试法研究

本文根据长线传输理论,提出了一种通过长线端口的频率特性来推算其工作状态和各种参量的频域测试法。与传统长线的空域测试法相比,它具有不破坏长线的原工作状态、自动化程度高、测量迅速的特点;其误差可以分析和控制。特别是“频域测试法”可以直接观察传输线的工作状态与负载随频率变化的特性,在高频电信号传输和辐射工程中有很大实用价值。文中给出了长线“频域测试法”的理论分析和测试实例。     

PSS时间常数的频域法分析

机组之间及其与电网之间的低频振荡信号是PSS的主信号，PSS各环节的时间常数的取值关系到其所在环节对主信号及非主信号的通过能力，它又对应着该环节对数幅频渐近曲线中的交接频率，因此利用后可简便得到前对于现场主信号频率范围所需要的最佳值。