交流特高压半波长输电线路绝缘配合研究

交流特高压半波长输电是一种大容量、远距离的输电方式,在我国具有广阔的应用前景。绝缘配合研究是半波输电应用于工程建设的基础。首先,根据传输线模型,计算半波输电线路沿线的稳态电压;然后应用爬电比距法研究线路的绝缘配置方法;通过计算50%放电电压值,确定线路的工频电压空气间隙距离;最后,对操作过电压和雷电过电压,推荐相应的空气间隙距离取值。研究结果可为特高压半波长交流输电工程的实施提供技术支撑。     

特高压输电通道风火打捆配置方案及其概率灵敏度分析

在特高压输电通道优化运行问题中,如何选择合适的输电容量和风火打捆配置方案对电网经济稳定运行尤其重要,为此文中提出一种规划方法。首先建立了考虑受端电网稳定性和经济性的静态安全指标、暂态稳定指标、电压稳定指标、经济运行指标和电力电量需求指标的指标体系,在此基础上,建立了多目标优化模型,并采用带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)进行求解,得到满足各约束条件的非劣解集,作为风火打捆输电的备选方案;然后采用多目标决策方法对备选方案进行排序,得到最优方案;最后基于概率灵敏度分析方法,分析了评价指标体系中各指标值的不同取值及备选方案数量变化对排序结果的影响,以衡量决策过程中各种不确定因素对决策结果的影响程度。此外还对比分析了采用不同的赋权方法和决策方法时,方案排序结果变化情况以及最优方案的鲁棒性。通过某地区电网案例分析验证了所提出规划方法的有效性。     

特高压半波长输电系统绝缘配合研究

特高压半波长输电技术具有输送距离长而不需要建设中间开关站等优点,但沿线路的运行电压、工频过电压和操作过电压特征以及过电压限制措施与传统的特高压输电技术有明显不同之处,因此需要对半波长输电线路的沿线稳态运行电压、工频过电压、操作过电压、绝缘配合等进行研究.绝缘配合研究主要包括:确定变电站电气设备绝缘水平和空气间隙距离、确...     

特高压半波长交流输电经济性分析

基于我国能源资源情况,论述了特高压半波长交流输电技术在我国的应用前景.通过计算单位容量年费用,对比了特高压半波长交流输电和特高压直流输电的相对经济性,得出了特高压半波长交流输电的整体经济性优于±800、±1 000 kV特高压直流输电.分析了特高压半波长交流输电的社会效益,给出其控制费用上限,并针对电厂接线方式和输电容...     

特高压半波长交流输电系统经济性与可靠性评估

结合特高压交直流输电技术经济性方面的最新研究成果,采用最小年费用法对特高压半波长交流输电系统和±800 kV特高压直流输电系统2种输电方案的经济性进行方案比较和敏感性分析,给出了特高压半波长交流输电系统的临界经济输送功率和附加控制费用上限,并对特高压半波长交流输电系统和±1 000 kV特高压直流输电系统的输电经济性进行了比较.运用可靠性评估方法对特高压半波长交流输电系统和±800 kV特高压直流输电系统2种输电方案进行了定性和定量的可靠性评估.     

半波长交流输电的串并联补偿仿真分析

现有研究结论认为半波长交流输电线路本身无需安装无功补偿设备,然而稳态运行时半波长交流输电沿线电压分布具有其特殊性。过电压的极值和出现位置与输送功率、功率因数等密切相关。本文首先采用特高压交流线路工程参数,通过数字仿真手段分析了半波长交流线路的沿线电压分布特性,在电压和电流相量图的辅助下,着重研讨了在半波长交流线路的两端而不是线路本身进行串联补偿和并联补偿来改善沿线电压分布特性、减少线路损耗的可行性。仿真分析结果表明：半波长交流输电线路两端是需要无功补偿的;串联补偿和并联补偿都能降低半波长线路的线损率,还能改变半波长沿线电压分布;与常规线路不同,半波长线路的并联补偿能更有效地抑制稳态过电压,控制更简单。     

混合三端直流输电系统在风火打捆并网中的应用及其控制策略

针对大规模风电外送可靠性问题,提出风火打捆经混合三端直流输电并网系统拓扑结构并设计各换流器的控制策略。混合三端直流输电系统的发电端由两个自然换相(LCC)整流器组成,受端由一个电压源型逆变器(VSC)与外电网相连。风电场群侧LCC1换流器采用定有功功率的控制策略,可以追踪最大功率;火电厂侧LCC2换流器采用定直流电流控制策略,可以平抑风功率波动。受端换流站控制器VSC采用定直流电压和定无功功率控制策略,能有效应对换流站侧交流系统短路故障和负荷突变等工况。仿真结果表明所提控制方案的有效性。这种输电模式能够综合利用常规直流输电和轻型直流输电各自的优点,有效扩展常规风火打捆直流输电系统的适用范围。     

半波长交流输电真型线路初步试验方案

为了解决半波长交流输电技术应用于实际中存在的问题,开展了半波长交流输电试验研究。选择了1 000 kV特高压交流输电线路和750 kV交流输电线路作为真型线路进行试验研究,采用技术经济分析的方法,提出了2个1 000 kV半波长交流试验线路方案和4个750 kV半波长交流试验线路方案。基于试验方案的可行性分析,提出了推荐的半波长交流输电线路真型试验方案。针对推荐的试验方案进行仿真分析,得出了针对半波长交流输电线路的过电压和潜供电流抑制措施。     

特高压半波长交流输电线路稳态特性研究

基于特高压半波长交流输电系统的正弦稳态解析解,分析了系统接感性负载和容性负载2种情况下,负载特性、功率因数对稳态运行特性的影响.结果表明:在不出现严重过载的正常工况下,半波长交流输电系统的线路过电压水平较低,线路损耗和电晕损耗较低,送端和受端的电压和电流的有效值差很小,相位基本反相;在过载情况下,线路中间段出现过电压现象;负载功率因数越高,线路的电压和电流越稳定.     

特高压半波长交流输电系统稳态及暂态运行特性

分析了半波长交流输电线路的特性,验证了在仿真分析中半波长线路的分段等值法的准确性.通过仿真分析,得出半波长线路接入特高压电网中的稳态及暂态特性:包括功率以及功率因数对沿线电压分布的影响,线损率、输电网潮流分布、甩负荷以及故障情况下输电线路沿线过电压情况.仿真结果表明,沿线在输送超过自然功率时会出现过电压,功率因数影响沿...     

基于模态分析的风电场并网谐波谐振研究

针对风电场并网时易发生的谐波谐振问题,采用模态分析法对风电场并网系统的节点导纳矩阵进行解耦处理,并通过特征值分解确定其谐振频率、谐振中心等相关信息。首先建立并网LCL逆变器等效诺顿模型和电网等效模型,基于已建立模型,采用模态分析法分析风电场并网谐振现象并给出各节点谐振参与因子、谐振中心等谐振信息。基于仿真平台PSCAD按照某99 MW风电场参数搭建实例仿真模型,在验证模态分析法可行性的同时,深入研究随着风电场集电线路长度和风机并网台数改变时的并网谐振各节点参与因子与谐振中心的变化规律。     

“风火打捆”交直流外送系统的暂态稳定控制研究

"风火打捆"交直流外送是未来千万千瓦级风电能源基地电力外送的重要方式之一,亟需掌握"风火打捆"交直流外送系统的稳定特性及其机理。功角是反映系统暂态稳定性的主要标志,分析了双馈电机的功角快变特性和"风火打捆"系统等值机械转动惯量对火电机组功角暂态稳定性的影响。针对系统的暂态稳定性问题,提出了一种附加控制策略,并设计出控制装置样机,可提高"风火打捆"系统的暂态稳定性。基于所提附加控制策略的试验样机通过了实时数字仿真器(Real Time Digital Simulator,RTDS)的闭环验证,结果表明:该附加控制策略通过改变直流输送功率和调节风机的有功输出,消除或减小了系统在暂态过程中的瞬时不平衡功率,增强了直流系统和风机对火电机组的等效阻尼作用,有效抑制了火电机组的功角摇摆幅度,提高了"风火打捆"系统的暂态稳定性。     

电力系统串联谐波谐振的特性分析与灵敏度计算

分析电力系统谐波背景下模态分析与谐波谐振关联的机理,根据回路阻抗矩阵,绘制矩阵特征值频谱和串联谐波谐振下的关键模态导纳。根据串联谐振及谐波激励的自身特点,提出使用虚拟支路对系统拓扑结构进行修正处理,对网络进行谐波谐振模态分析,将模态分析结果与系统导纳频谱扫描结果进行比较,验证谐波谐振频率计算方法的可行性和准确性。定义灵敏度矩阵,通过基本回路矩阵确定系统元件与回路阻抗矩阵元素间的关联性,推导关键模态下特征值对各网络元件电气参数的灵敏度,通过标准化处理,提高了各支路元件灵敏度的可比性。对IEEE30母线系统进行仿真分析,得出串联谐振对元件的灵敏度影响程度和串联谐振的定位及传播范围。     

不同负荷模型下高速铁路牵引供电系统谐波谐振敏感度分析

高速铁路牵引供电系统不同的负荷模型将得到不同的节点导纳矩阵,从而对谐波谐振幅度、频率产生较大的影响。利用复矩阵模态分析研究不同高速列车的谐波模型对高速铁路牵引供电系统谐波谐振特性的影响规律。将利用频谱分析得到的驱动点阻抗变化曲线与三种不同负荷谐波模型得到的模态幅值和频率敏感度分析进行对比。结果表明,不同的谐波模型在相同的谐振模态下得到了相近的谐振频率区域。     

含柔性并网装置的半波长输电线路多结构并网研究

考虑到并网偏差过大可能给半波长交流输电系统带来的隐患以及由于半波长线路的超长距离无法实现线路两端电网对并网参数的实时调节,同时考虑了未来半波长系统并网结构的多样性,设计了三种典型半波长输电线路的并网结构,将柔性并网装置应用于多结构的半波长线路并网调节中。然后分析接入UPFC的半波长输电系统等效电路,研究了该柔性并网装置的适用性。并通过Matlab/Simulink软件进行仿真,结果表明采用的柔性并网装置适用于多种并网结构的半波长输电线路,能够大幅改善并网特性。该结果可为未来半波长输电工程的多结构并网控制提供相应的支撑。     

柔性直流输电系统接入交流电网的高频谐振风险运行方式辨识

柔性直流输电系统接入交流电网后存在高频谐振的风险,研究表明交流电网运行方式变化与高频谐振的产生存在内在关联。针对交直流系统中的高频谐振问题,首先构建了柔性直流输电系统直流侧和交流侧计及串补站的等效阻抗模型,分析了柔性直流输电系统接入交流电网的高频谐振机理。对柔性直流输电系统交流侧运行方式变化(特别是线路发生N-1、N-2故障)下等效阻抗的变化规律进行了理论分析和总结。此外,提出了一种柔性直流输电系统接入交流电网的高频谐振风险运行方式辨识方法,并以某地区电网局部交直流系统实际数据为例进行仿真,验证了所提辨识方法的有效性。     

交直流混联输电系统多谐波源的分析方法研究

研究了交直流混合输电系统的多谐波源的分析方法。通过比较现有高压直流系统谐波分析方法．提出了一种适用于交直流混联输电系统多谐波源的新方法调制迭代谐波分析法（MIHA）。该方法将调制理论和迭代谐波分析法（IHA）相结合．不仅合理模拟换流站的非线性行为．解决了交直流系统的接口问题．同时通过迭代使谐波计算更准确。     

基于改进过压限制器和ACDTS的混联半波长系统故障保护策略

交直流混联半波长输电系统的暂态特性与常规的混联系统存在着很大差异。当混联系统半波长沿线发生不对称故障时,直流系统会受到沿线工频过电压和过电流的冲击。文章详细分析了混联系统半波长沿线故障的传播过程,研究了故障传播耦合机理。针对直流侧过电压问题,提出了在直流母线侧加装改进过压限制器,增设辅助限压通道,分级抑制直流侧过电压,并降低单个通道的电流值,提高了系统保护的限压水平;另一方面,对于直流侧过电流问题,提出了在换流站接口端并联接入双向晶闸管,实现交流系统等效三相短接,隔离交流侧母线馈入的故障过电流,确保换流站设备及线路的安全性。最后利用仿真验证了两种保护策略的可行性。     

Integrated protection based on multifrequency domain information for UHV half-wavelength AC transmission line

Half-wavelength AC Transmission (HWACT) can improve capability of AC transmission significantly. According to the basic principle of HWACT, the electromagnetic transient model of HWACT is built to analyze the fault transient process of transmission line. Based on fault characteristics of HWACT, the adaptability of traditional protections for transmission lines is analyzed briefly, such as current differential protection, distance protection and over current protection. In order to solve the problems of conventional protection caused by HWACT, a novel integrated protection based on multi- requency domain information is proposed in this paper, which uses both the power frequency information and transient information. The integrated protection based on multi-frequency domain information takes advantages of power frequency and transient protections, which can not only improve the performance of traditional protection of AC transmission line but also realize fast fault judgment by transient travelling wave protection.     

基于模态分析法的交流特高压输电线路无线电噪声的预测评估

通过对输电线路无线电噪声产生机理的分析,阐明了常用的表示噪声干扰水平的各类统计值的含义.提出基于模态分析法的特高压输电线路无线电噪声的预测模型,有效地解决了分裂导线数目大于4的线路的干扰计算问题.利用建立的预测模型评估了我国1000 kV级交流特高压试验示范工程线路的无线电噪声水平,评估结果表明:我国交流特高压输电线路的初设结构合理,能够满足环境标准的要求;当导线截面一定时,导体布置方式对无线电及电视干扰的影响较大,设计新线路选择导体布置方式时应考虑三角布置有利于减小无线电噪声;当导体布置方式一定时,导线截面对无线电及电视干扰也会产生较大影响,适当选择导线截面,可使交流特高压输电线路与现有超高压输电线路的无线电噪声水平相当.