故障电流限制器参数选择的解析法研究

加装故障电流限制器是限制短路电流的实用有效手段。故障电流限制器电抗值选择的传统做法是采用多次试探法,即反复在电网中串联一定规格的电抗器,然后计算原网络中短路电流超标母线的短路电流。本文推导了母线短路电流、故障电流限制器安装支路短路电流与开路阻抗、连接线路阻抗及串联电抗值之间的函数关系解析式,提出了故障电流限制器的参数选择的解析法,例证了方法的可行性。所提方法有助于分析电网短路电流水平对于限流电抗的敏感度,便于选择故障电流限制器的合理装设地点。相对原试探法,该方法大大减少了计算时间,可直接应用于故障电流限制器的参数选择。     

超高压电网串联谐振型短路电流限制器关键技术

串联谐振型短路电流限制器是目前解决超高压电网短路电流水平超标的一种有效手段,电容器组旁路装置的性能与限流深度是串联谐振型短路电流限制器研究中的2个关键技术问题。结合前人的工作,针对这2个技术问题进行了研究,提出了新型串联电容器组旁路装置以及可变阻抗电抗器,可以有效提高超高压电网串联谐振型短路电流限制器的限流效果。对超高压电网短路电流限制器的研究现状进行综述,对串联谐振型限流器的2个关键技术问题——电容器组旁路装置与限流深度进行了分析,介绍了新型串联电容器组旁路装置的原理、结构并对其性能进行了分析。新型旁路装置在可靠性、动作速度、通流能力以及经济性方面都有很高的性能。介绍了可变阻抗限流电抗器的原理、结构并进行了验证性试验,经试验验证阻抗可提高100倍以上。     

故障电流限制器现状及应用前景

目前我国某些地区短路电流过高制约着电网发展, 故障电流限制器可以快速限制短路电流,保证系统安全稳定运行, 是具有发展潜力的限制短路电流技术。故障电流限制器包括超导和和固态故障电流限制器2 种, 每种故障限流器具有各自的特性、工作原理、优缺点, 某些故障电流限制器已在国外投入使用。通过分析我国短路电流的特点及国外故障电流限制器的使用情况可知, 故障电流限制器是目前解决我国短路电流过大的措施之一。     

基于TPSC技术的短路电流限制器在华东电网中的应用研究

基于TPSC技术的短路电流限制器作为一种新型FACTS设备,不仅能够有效地抑制短路电流,而且具有不改变电网正常情况下的有功、无功和电压分布的优点。对基于TPSC的短路电流限制器在华东电网中的应用进行了全面的研究,探讨了华东电网的短路电流水平、限制器的布点和抑制短路电流效果、限制器安装后系统的暂态稳定性等问题,并进行了限制器基本原理的电磁暂态过程仿真。     

华东电网500kV短路电流限制器示范工程选点方案

华东500 kV电网短路电流超标问题甚为严重,超高压电网短路电流限制器利用依据电感电容串联谐振的原理,在系统短路时通过晶闸管迅速旁路电容器.使限制器呈现感性,达到对短路电流的抑制.以2010 .年作为超高压电网短路电流限制器的投产年,从短路电流抑制效果角度进行短路电流限制器示范工程选点方案的研究.     

短路故障快速检测与限制技术综述

常规短路判据主要通过电流幅值判断电力系统中的短路故障,其存在检测速度较慢、短路电流大等缺点。在综述近年短路保护快速检测与识别方法的理论或应用研究基础上,为了限制过大的短路电流,介绍了故障限流的传统方法以及故障电流限制器技术的发展,提出短路故障早期限制技术,且通过中压配电系统建模仿真验证该技术的有效性。短路故障的早期及快速检测技术与故障电流限制器有机结合,具有良好的应用前景。     

串联谐振故障电流限制器在青海西宁地区超高压电网中的应用研究

加装串联谐振故障电流限制器是解决超高压电网短路电流超标的有效措施。分析了串联谐振故障电流限制器的基本原理及安装方案,通过公式推导计算,提出串联谐振故障电流限制器限流参数选择的解析法,为故障电流限制器参数选择提供理论支撑。研究青海西宁地区超高压电网中750 kV母线短路电流超标原因,计算加装故障电流限制器后母线短路电流水平,在此基础上提出限制青海西宁地区750 kV短路电流措施。研究成果可为青海750 kV电网限制短路电流提供借鉴。     

短路电流限制器应用于河南电网可行性分析

阐述了采用故障电流限制器限制短路电流的优势,并对具备工程实用化的短路电流限制器的类型进行了比较。在此基础上开展了将短路电流限制器应用于河南电网的可行性分析,并对河南电网近远期装设故障电流限制器的类型及装设地点进行了论述。     

上海首座智能变电站投运

2009年12月22日,华东电网公司承担的基于晶闸管串联保护装置（TPSC）技术的故障电流限制器示范工程项目,经过近2年的研究和建设,世界首台500kV短路电流限制器在瓶窑变电站投运。该示范工程为解决长期困扰华东电网500kV系统安全可靠运行的短路电流超标问题,创造性地提出了安装故障电流限制器的解决方案,不仅为提高华东电网运行可靠性提供了更新、更丰富的技术手段,也为国际同行提供了解决短路电流超标问题的技术方案。     

故障电流限制器工程应用性能研究

故障电流限制器是解决电网短路电流超标最理想的手段之一,而如何选择合适类型的故障限流器尚未有合理的依据。首先比较短路电流水平和故障电流限制器应用支路短路电流的区别,分析出决定故障电流限制器的主要影响因素;在此基础上,引入CIGRE对故障电流限制器的定义和相关性能指标;最后介绍超导型、并联开关型、串联谐振型、电力电子型故障电流限制器的基本原理和样机、工程应用情况,并归纳出几种故障电流限制器的性能评价指标,为故障电流限制器的工程应用提供依据。     

基于综合等效灵敏度的短路电流抑制措施确定方法

随着电网规模的不断增大,短路电流超标已成为电力系统安全运行所面临的重大问题。文中提出了一种限制电网短路电流的综合等效灵敏度法,将限制短路电流问题分为限制短路电流和电气安全校核2个子问题。在限制短路电流子问题中,统一了线路开断、发电机停运、线路出串、线路装设串联阻抗、更换高阻抗变压器、母线分裂等限流措施的模拟,进而利用支路阻抗追加法计算上述措施实施后的节点阻抗参数和元件开断的短路电流综合等效灵敏度。在电气安全校核子问题中,对电网进行潮流和稳定校核,实现短路电流限制。青海电网的实际算例验证了文中方法的有效性,研究成果可为青海电网限制短路电流提供借鉴。     

广东1500MVA大容量变压器短路阻抗的研究

研究了1 500 MVA/500 kV大容量变压器容量增大后对短路阻抗的影响,研究结果表明变压器容量增大后,为了控制短路电流,变压器短路阻抗也需相应增加,而变压器无功损耗与短路阻抗成正比,因此其容性无功补偿容量也需增加,并引起变压器中、低压侧电压波动升高。结合珠江三角洲负荷中心电网短路电流较高的特点,以东莞500 kV水乡站（4×1 500 MVA）为依托,从短路电流、容性无功补偿方面对1 500 MVA/500 kV大容量变压器短路阻抗进行了研究,提出了广东电网1 500 MVA/500 kV大容量变压器短路阻抗参数规范推荐意见。     

零阻抗支路在短路故障计算机分析中的应用

提出了将电气设备(如断路器等)用一条零阻抗支路模拟的短路电流计算方法.该方法利用零阻抗支路特点,结合定结构和变结构短路电流计算方法,能够直接求出在电气设备两侧分别发生短路时,通过电气设备(如断路器)的短路电流,从而合理地解决了传统的故障分析方法不能直接求出流过设备的短路电流的问题.实践证明,该方法使电气设备选择和继电保护整定计算实现计算机化更容易、更高效.     

改进型IPC抑制过电压的研究

研究了相间功率控制器(IPC)的基本结构和数学模型,分析通用型IPC在正常运行和短路故障时有良好的潮流控制和限制短路电流特性,但是在断路故障时,IPC中电感和电容元件两端以及节点会产生严重的过电压.为了解决过电压的问题,在通用型IPC基础上加以改进:在IPC的受端加一个接地阻抗,通过调节接地阻抗的参数,从而协调输出功率,无功功率的降低可以使过电压得到降低.仿真说明了该方法的有效性,算例说明增加接地阻抗也能抑制节点的过电压.     

安徽"十一五"电网的短路电流水平分析及限制措施研究

随着安徽电网规模的不断扩大,系统短路电流水平逐年增长,某些开关设备的遮断容量已接近或超过了额定值.对安徽"十一五"电网的短路电流水平进行了分析和计算,找出短路电流水平的薄弱环节,并分别通过采用分层分区、变压器中性点加装小电抗、加装故障限流器等措施对短路电流进行限制,以保证电网安全稳定运行.     

广东电网超高压短路限流器优化配置方案

新型短路限流装置在电网正常情况下等效阻抗接近于0,且对电网无不利影响,短路故障时迅速增大等效阻抗限制短路电流,从而确保断路器可靠开断短路电流。文中研究了新型短路限流装置的优化配置问题,使用自阻抗灵敏度加权和作为衡量限流效果的指标,应用支路追加法修正计算参数以减少优化过程的计算量,通过合理的粒子群优化(PSO)建模、设置相应的适应函数引导粒子群实现全局寻优,形成了一种快速的超高压电网配置限流器的全局优化算法。应用该算法对广东电网2015规划年的3种运行方式进行了计算分析,得出相应的超高压电网短路限流器的优化配置方案。     

零阻抗支路短路电流计算的数学模型

提出了一种适合于求流过零阻抗支路短路电流的数学模型.该模型将开关设备(如断路器等)用一条零阻抗支路来模拟,应用对称分量分析法的基本理论,能够直接计算电力系统各种运行方式下的当开关设备两侧分别发生各种短路故障时,流过开关设备的短路电流.通过实例验证了该模型的有效性.     

“磁场-电路”耦合法计算变压器短路阻抗

为提高短路阻抗计算精度,采用“磁场—电路”耦合法建立了电力变压器2D轴对称磁场有限元模型以方便得到输入、输出间的对应关系。原边采用载压线圈,选择矢量磁位和线圈电流为自由度;副边与负载相连,选择矢量磁位、线圈电流、感应电动势和端电压为自由度;空气或油介质区域仅选择矢量磁位为自由度。在分析漏磁场的基础上,调节负载使变压器运行于空载、额定及短路状态并在短路时,由线圈中流过电流和额定电流计算变压器的阻抗电压和短路阻抗。对3种结构电缆绕组变压器的计算表明,该耦合法计算精度高、使用方便,为变压器及其它电力设备电磁场的仿真提供了一条途径。     

多功能串联补偿器虚拟阻抗柔性限流及其运行机理

针对短路故障时冲击电流的柔性控制,提出了一种自适应虚拟阻抗柔性限流的多功能串联补偿器MFSC(multi-functional series compensator)拓扑结构及控制策略。分析其在正常运行和不同类型短路故障时的工作状况及模式切换过程,阐述三相四桥臂串联逆变器中引入虚拟阻抗的控制方法,建立短路故障数学模型,并给出虚拟阻抗和晶闸管支路限流阻抗参数设计方法。仿真及实验结果表明,MFSC能有效抑制不同类型短路故障电流,故障发生后,虚拟阻抗控制可实现电能质量补偿模式与限流模式间的平滑切换,实现故障电流与继电保护整定值相配和。