直角三角形布置的母线动稳定计算

现有的设计参考资料以及一般教科书对于室内配电装置母线动稳定的计算,仅提供了当三相母线布置在一个平面上时的计算方法,而对于三相母线布置在直角三角形顶点时的计算方法则完全没有提出,鉴于目前部分工程已在35千伏室内配电装置中开始采用这种母线布置方式,而在设计中又难于找到适当参考资料,因此特编制本计算以供参考。计算内只包括三相母线布置在直角三角形     

国外最新110kV铝管母线高型布置的配电装置

我国的110～220kV高型配电装置采用的是软母线方案，其母线构架十分复杂，近年来限制了它的使用。章介绍了ABB公司在21世纪初设计并成功运行于苏丹首都喀土穆110kV城市环网2个枢纽变电站中，全新结构的110kV铝管母线高型配电装置，它采用了两层垂直交叉轻型结构铝管母线高型布置、专利制造技术A型支架铝管母线连接金具、母线隔离开关垂直布置等一系列新设计、新技术，结构简单、轻巧且美观大方，克服了软母线方案的一些缺点。建议在消化吸引．ABB公司工程经验基础上，设计出适合我国具体国情的110～220kV铝管母线高型配电装置。     

平波电抗器布置方式对±800kV特高压直流换流站过电压的影响

通常±500 k V直流输电工程(HVDC)的平波电抗器采用油浸式电抗器安装在极母线上。因为±800 k V特高压直流输电的特殊性,平波电抗器采用了干式平抗,并提出了将4台干式平抗分别安装于极线和中性母线上的布置方式。文中对平抗分置于极线和中性母线上,与集中布置于极线上这两种布置方式下的换流站绝缘配合进行了分析,并对决定换流站各避雷器最大应力的工况进行了仿真计算,对计算结果进行了比较分析,并总结了这两种布置方式的优缺点。     

基于有限元分析的GIS母线筒温度场分布研究

利用ANSYS/EMAG软件对建立的某110 kV室内GIS开关变电站直筒型和T型结构的GIS母线筒三维实体模型进行分析。分别得到在对称、不对称三相电流情况下GIS母线筒内磁场强度分布及母线筒外壳感应电流密度分布,并对其电能损耗进行了定量计算。利用ANSYS中FLUID142单元对其母线筒内流场、温度场进行了数值仿真计算。通过求解计算给出了GIS母线筒内母线导体温度分布情况、母线筒壳体温度分布情况以及内部SF6气体流场分布情况。为验证温度场计算结果的准确性,测量了GIS母线筒在不同运行工况下母线筒温度场分布情并与仿真结果进行比较。     

±800kV换流站管母线合成场强特性研究

合成场强特性研究对于换流站管母线的选型和布置具有重要意义.在Deutsch假设基础上,建立换流站管母线表面场强和地面合成场强的计算模型,提出了±800 kV换流站合成场强特性的控制指标,对不同型号换流站管母线的电晕特性和合成场强进行了计算,得到了管母线起晕的高度范围和不同高度下地面最大合成场强的计算值,通过对结果的分析,给出了换流站管母线安装高度要求和选型建议.     

GIS的热计算（Ⅲ）

三、单相SF_6断路器(GIS中用)的温度计算 1.垂直布置灭弧室的典型结构与物理模型图7示意垂直布置的灭弧室典型结构。     

基于流体多组分传输的气体绝缘母线温度场数值计算与分析

气体绝缘母线的工作状态与其散热性能以及温升直接相关。建立了有限元模型计算母线导体焦耳热损耗以及外壳涡流损耗,根据流体力学理论,采用流体多组分传输模型计算母线流场与温度场分布。利用单元映射方法实现涡流场、流场以及温度场的间接耦合,综合考虑母线与其内部绝缘气温度变化特性。针对分相封闭母线及共相封闭母线两种不同母线结构稳态与瞬态温度场进行数值计算,分析了母线与气体及外部空气边界的对流与辐射换热效应、流体物性参数随温度变化特性。针对分相封闭母线及共相封闭母线两种不同母线结构稳态与瞬态温度场进行数值计算,分析了母线与气体交界面对流与辐射换热量的比例关系、传热系数分布以及母线温升随电力负荷与时间的变化过程。通过对比计算结果与传统工程算法、单组分分析方法以及实验结果,验证了该模型的正确性。     

关于1000kVGIS母线伸缩节补偿范围研究

以某交流特高压变电站内1 000kV GIS母线伸缩节的布置为例,通过对伸缩节补偿范围及母线伸缩量进行计算,并以某伸缩节实际变形量为例,最终确定该变电站伸缩节布置能补偿母线热胀冷缩产生的轴向变形。     

云广±800 kV直流换流站管母线电晕特性及优化研究

直流母线电晕特性是换流站选择母线的主要考虑因素。本文通过建立换流站母线表面电场、地面合成场强、无线电干扰和可听噪声的计算模型,计算分析了±800 kV换流站管母线的起晕电位梯度、起晕电压、合成场强、无线电干扰和可听噪声水平,并结合计算结果和相关标准,确定了±800 kV换流站管母线电晕特性参数的控制指标。以控制指标为依据,评价了不同母线型式和布置情况下的电晕特性参数,获得了±800 kV云广直流换流站管母线规格和布置高度。推荐的管母线规格为：送端站选择φ300 mm管母,受端站选择φ250 mm管母,管母线对地高度不小于12 m。     

不同装配结构的气体绝缘母线接头 温升数值计算

为有效监测GIL母线接头温升,建立水平、90°转角单元装配两种不同结构下,GIL母线接头位置包含外部空气在内的GIL母线接头电磁场、流体场以及温度场耦合计算的有限元模型。迭代计算了与温度相关的焦耳热损耗,并将其按照区域映射至温度场、流体场进行温升计算。采用Boussinesq模型模拟GIL母线壳体内SF_6气体及空气的自然对流引起的温度场变化。利用该模型研究了运行电流及母线结构对GIL母线接头温升及外壳温升的影响,并对比了是否考虑气体自然对流时的温升计算结果。计算结果表明,气体对流作用下外壳内表面存在温度敏感点,结论为GIL设计和GIL母线接头温度监测提供了可靠的理论依据。     

电力系统电压安全灵敏度的分析方法研究

针对目前的电力系统薄弱节点识别方法普遍存在难以适应互联大电网电压稳定计算和分析的问题,提出一种基于当前状态下的电压安全灵敏度分析方法。利用雅可比矩阵数学模型建立了评价节点薄弱程度的指标,对补偿前后的节点系统电压偏移量进行比较分析,依据薄弱节点的排序来确定系统的无功补偿方案。以IEEE14节点系统为例进行电压安全灵敏度计算分析,结果表明,所提出的薄弱节点指标能有效提取系统的薄弱节点,在薄弱节点进行无功补偿时系统电压幅值提高最大。     

基于外壳热分布的气体绝缘母线温度计算模型

气体绝缘母线在运行过程中负荷电流和外壳涡流将引起设备发热,其温升特性是表征气体绝缘母线运行状态的重要指标。文中基于传热学原理和热电类比法,将126 kV/2 kA户内型三相共箱式气体绝缘母线内部传热过程等效为一个简单的集总参数热路,考虑导体热容、接触电阻、导体和外壳换热系数以及分别与SF_6气体之间的非线性热阻等因素,提出了气体绝缘母线动态等效热路模型。并设计了三相气体绝缘母线温度测量试验,将模型计算结果与试验结果进行对比分析,验证了气体绝缘母线动态热路模型的准确性和有效性,并通过热路模型得到了外壳与导体的对应温升曲线。     

计及实时交通特征的电动公交车备用率与充电桩联合优化

为了提高电动公交车及充电站总投资和运营的经济性,需综合考虑公交车和充电桩的购置成本以及充电成本。以道路特征、实时交通特征、环境温度为主要影响因素,计算电动公交车的行驶时间和能耗;在满足公交车运营基本需求和保证车内温度的前提下,以日公交车购置成本、日充电桩建造成本、日充电成本之和最小为目标进行优化,建立电动公交车备用率与充电桩的联合优化模型,并采用改进的离散型自适应粒子群优化算法进行计算,得到公交车和充电桩的最优购置方案以及各季节和全年的日均投资及运营成本。以某公交线路上电动公交车年内多种运营条件为算例,验证所建优化模型的正确性。     

一种基于母线群搜索的电磁环网拓扑辨识方法

依据CIM的电网母线-支路模型,提出了一种基于母线群搜索的电磁环网拓扑辨识方法,并介绍了实现的具体步骤。研究了通过深度优先搜索实现同电压等级母线群搜索和母线间连通性的搜索,在此基础上提出了电磁环网存在性判定及环网的边路径搜索方法。最后结合电网实例分析验证了方法的正确性,可准确判断出电网中电磁环网的存在,并可搜索得到具体的环网路径设备。     

Determination of power system coherent bus groups by novel sensitivity-based method for voltage stability assessment

This paper presents a method that is used to determine the coherent bus groups of a system with similar reactive reserve basins. The differences between this proposed method and another widely accepted voltage stability analysis method are highlighted in this paper and results obtained from the proposed method are discussed. This method is highlighted as being more efficient and requiring comparatively less VQ curve computations. Definitions are proposed for the categorization of buses by the cause of their loading limitation. Results obtained from the test systems support the method's validity and the validity of the bus categories proposed. By determining the reactive reserve margin, it is possible to determine which generators will have an impact on the maximum permissible loading of a bus and which will not. This information is particularly useful for performing voltage stability analysis.     

基于最小奇异值灵敏度的电压稳定薄弱节点研究

最小奇异值作为静态电压稳定指标已广泛应用于电力系统的稳定分析之中。在最小奇异值分析的基础上,给出了最小奇异值对负荷功率的灵敏度,提出将最小奇异值灵敏度用于薄弱节点的分析及无功补偿点的确定。以IEEE57节点系统为例,在考虑负荷平均增长的情况下,分析了负荷变化对最小奇异值的影响,确定了系统薄弱区域及最弱节点,算例表明在所确定的最弱节点处进行无功补偿,可更有效地提高系统电压水平和电压稳定性。     

辨识电网薄弱节点的多准则综合电压稳定指标

提出了一种辨识电网薄弱节点的多准则综合电压稳定指标。首先根据P-V和Q-V曲线计算出节点的电压变化指标和无功功率裕度指标;在此基础上,提出了采用理想点评价方法将2种电压稳定指标进行综合用于辨识系统薄弱节点。通过不同的权重系数组合可实现不同指标偏好的决策分析。我国某实际电网的算例分析结果验证了所提方法的实用性和有效性。     

基于热-流耦合场的大电流母排热场计算及影响因素分析

为确保小区供电可靠性及兼顾节能减排,需提高母排的自然散热能力,从而降低因强制散热而增加的能耗。考虑母排散热过程中的热场与流场的相互作用和影响,建立了相互耦合的共轭传热模型。采用有限元法对开关设备中敷设母排的三维温度场进行了计算和分析。基于该模型计算,分析了母排间距和环境温度2个因素对母排温度的影响规律。研究结果可为母排的节能散热及产品优化提供参考。     

MODELING AND ELIMINATION OF LOAD BUSES IN OPTIMAL POWER FLOW SOLUTIONS

ABSTRACT

This paper presents a method to solve the optimal power flow problem after eliminating load buses from the system. Loads are first modeled and reflected in the admittance matrix and then their respective buses are eliminated. The obtained model is a reduced model of the original system. The admittance matrix is of the same order as the number of voltage-controlled buses in the system. The variables of the reduced model are the voltage-controlled buses voltages, angles and active power generations. Newton Raphson method is used to calculate the variables of the reduced model while minimizing an objective function. Voltages and angles of the original system are then calculated by a direct method. These voltages are required to update load models and to check for voltage and line current violations at the eliminated portions of the network. The simulation is carried out on two systems, IEEE 118 bus test system and a 131 bus actual system. It is shown that solution time is significantly reduced when compared to the conventional optimal power flow Newton Raphson method using the original system.     

Fault Location for Single-Circuit Line Based on Bus-Impedance Matrix Utilizing Voltage Measurements

Diverse transmission line fault location algorithms have been proposed in the past depending on measurements available. Existing algorithms usually require measurements captured from buses of a faulted line. By taking advantage of the bus-impedance matrix technique, this paper presents a possible fault location approach for single-circuit lines utilizing only voltage measurements from one or two buses, which may be distant from the faulted line. With the addition of a fictitious bus where the fault occurs, the transfer impedances of this bus and other buses are revealed as a function of the fault location. Based on the relationship between the bus voltage change due to fault and the transfer impedance, the fault location can be derived. Shunt capacitance of the line is ignored first and then fully considered based on distributed parameter line model. Electromagnetic transients program simulation studies have shown quite encouraging results.