一种输电线路不平衡电流计算的新方法

长距离同塔双回输电线路的打开以及短距离同塔双回输电线路的不断增加,导致输电线路的电气参数出现不对称,进而出现输电线路三相电流不平衡的问题。为评估三相电流不平衡的程度,目前三相电流不平衡度的计算一般均使用GB/T 14543—2008附录中提供的计算方法,结合实际运行情况,提出一种基于三相电流幅值和相角的电流不平衡度计算方法。     

单双回混合输电线路电气不平衡度影响因素分析

受输电走廊及冰区限制,单双回混合线路愈发增多,线路电气不平衡度分析愈发复杂。针对这一问题,采用PSCAD/EMTDC建立单双回混合架设输电线路模型,对影响电气不平衡度的主要因素进行仿真并利用Matlab软件编写计算程序对单双回混合线路电气不平衡度进行计算分析。     

单双回混合架设输电线路电气不平衡度影响因素

受输电走廊及冰区限制,单双回混合线路愈发增多,线路电气不平衡度分析愈发复杂。针对这一问题,采用PSCAD/EMTDC建立单双回混合架设输电线路模型,对影响电气不平衡度的主要因素进行仿真并利用Matlab软件编写计算程序对单双回混合线路电气不平衡度进行计算分析。     

1 000 kV同塔双回输电线路电气不平衡度及换位问题研究

电气不平衡度是衡量输电线路性能和电能质量优劣的重要指标。文章以淮南-上海1 000 kV特高压同塔双回输电工程为例,借助EMTP和Matlab软件仿真计算不同情况下线路的电气不平衡度,根据计算结果研究特高压双回线路的电气不平衡度和换位问题。得出如下结论：双回路导线逆相序排列可明显降低线路的不平衡度,推荐逆相序排列下1 000 kV同塔双回输电工程换位距离取200 km;双回路同向换位后的电气不平衡度明显低于双回路反向换位;对于1 000 kV淮南-上海同塔双回输电工程,推荐全线导线采取逆相序排列方式,淮南-皖南段进行一次同向全换位即可满足线路不平衡度限值要求。     

同塔双回输电线路电气不平衡度的改善措施

同塔双回输电线路电气参数不对称会造成线路电流、电压不平衡,影响系统运行的经济性与可靠性.介绍了同塔双回输电线路电气不平衡度的分析指标与计算方法,搭建了输电线路仿真模型,研究了双回输电线路不平衡度的改善措施.研究结果表明:同塔双回输电线路采用鼓型杆塔和逆相序导线排列方式可以有效降低负序和零序不平衡度;减小回间距离可以明显降低负序不平衡度,但会使零序不平衡度略微增大;单个整循环换位应该采用逆相序反向换位方式,两个整循环换位应该采用l/6-l/6-l/3-l/6-l/6换位方式;电容器补偿可以显著降低负序不平衡度,而且随着线路长度的增加,改善程度逐渐增大.     

特高压输电线路不平衡度的研究

首先对特高压输电线路的不平衡度进行了理论分析,分析结果表明,特高压同塔双回输电线路在不换位的时候,存在电气不平衡度。然后结合工程实例,利用PSCAD/EMTDC仿真软件建立同塔双回输电线路模型,研究了同塔双回输电线路的相序排列以及线路长度对输电线路不平衡度的影响,仿真结果表明,不同相序排列下的输电线路不平衡度各异,在6种输电线路的相序排列中,同相序(ABC-ABC)排列时不平衡度最大,逆相序(ABCCBA)排列下的输电线路电气不平衡度最小;同塔双回输电线路的不平衡度与输电线路的长度有关,并且不平衡度随着线路长度的增加而增大。     

非全线并行架设的共用走廊高压输电线路电气不平衡度及其影响因素分析

为研究非全线并行架设的共用走廊(ROW)高压输电线路电气不平衡度,分析了共用走廊内特高压同塔双回线路(UHVDLST)不平衡电流的产生原因及影响因素。采用PSCAD/EMTDC建立了ROW超/特高压交流线路模型,对影响UHVDLST电气不平衡度的主要因素进行仿真分析。结果表明:接近段长度、数量和接近段内输电线路的输送功率对ROW高压输电线路电气不平衡度具有较大影响。随着接近段长度的改变,UHVDLST零序不平衡度mI0、mII0和穿越性零序不平衡度mt0、环流性零序不平衡度mc0的变化较大;随着接近段数量的改变,mI0和mt0的变化较大。当UHVDLST同为轻载时,其电气不平衡度较大;而当其同为重载时,其电气不平衡度较小。对于额定输送功率较大的线路,当其实际输送功率变化时,UHVDLST的电气不平衡度将发生明显改变。对于非全线并行架设、且具有一定长度接近段的高压输电线路,应根据ROW输电线路电气不平衡度合理选择接近段长度,限制接近段数量和各接近段内输电线路的数量,并将ROW内输电线路输送功率的相对比值控制在较低水平。     

区域220kV同塔双回线路不对称问题的研究分析

同塔双回输电线路电气参数不对称会造成线路电流、电压不平衡,进而影响系统运行的经济性与可靠性。本文首先分析了导致同塔双回输电线路不对称的原因,提出了通过利用ATP-EMTP仿真软件对山东省某区域220kV电网同塔双回输电线路在不同负荷下进行建模及仿真计算,分析了其在同相序、逆相序、异相序、电容补偿器等不同连接方式下的电网不平衡度,并提出了相应的决策及建议。研究结果表明:长距离同塔双回输电线路,同相序排列时不平衡度最大,逆相序次之,异相序时最小;电容器补偿可以显著改善负序不平衡度,而且随着线路长度的增加,改善效果会更加明显。     

基于不对称参数补偿的同塔六回输电线路不平衡问题抑制

为了解决同塔六回输电线路存在的三相不平衡问题,首先对线路阻抗矩阵进行解耦计算,推导出负序、零序电流表达式,然后提出基于线路不对称参数补偿的不平衡抑制方法,理论计算了补偿电容参数,最后以广东某同塔六回输电线路为例,在PSCAD环境下进行仿真分析。结果表明,对于同塔六回输电线路,优化导线间距、优化相序布置等方法仍无法使不平衡度达到要求时,考虑合理配置补偿电容补偿线路不对称参数能够进一步减小线路不平衡度,该结论对同塔六回或更高回输电线路的不平衡抑制问题有实际指导意义。     

考虑避雷线影响的同塔多回输电线路不平衡度衡量新方法

针对同塔多回输电线路的优化设计与运行,计算了考虑避雷线影响的同塔多回输电线路阻抗参数,提出了表征同塔多回输电线路不平衡物理本质的新衡量方法。基于PSCAD软件仿真计算了同塔6回输电线路的不平衡度,对比分析了不同线路长度、不同相序布置情况下避雷线连接方式对线路不平衡度的影响。结果表明,所提出的衡量方法具有实用性、便捷性,能够准确地反映线路不平衡特性,选择线路最优相序布置方式;避雷线的连接方式是线路零序不平衡度的主要影响因素。     

一种基于三端直流输电系统的架空线路谐波电流计算方法

针对三端直流输电系统可能出现的架空输电线路谐波电流放大问题,对不同运行方式下的双极线路谐波电流开展研究。基于波阻抗理论,将对称运行的直流线路简化为对称分量回路,并求取单位长度参数;分析了均一线路谐波电流的计算方法;在此基础上结合波的折反射原理,提出了一种计算混合线路谐波电流的方法。通过在PSCAD/EMTDC平台上搭建相应的直流线路模型进行仿真,并与理论计算结果对比,表明该计算方法在求取三端直流输电系统不同运行方式下的线路谐波电流方面具有较高的准确性。     

基于电位系数矩阵的同塔双回直流输电线路故障选线方法

围绕同塔双回直流输电线路的故障分析与故障选线方法,基于麦克斯韦静电耦合理论,根据线路与杆塔的详细参数,考虑架空地线分段接地的特点及近端故障时滤波电容的影响,推算同塔双回直流输电线路的电位系统矩阵,并通过相模变换将线间静电不平衡耦合转换为线路各模量的电压变化量。进一步考虑地模与线模电压行波的传播特性差异,通过定义模电压变化比率以消除过渡电阻的影响,从而提出一种同塔双回直流输电线路的定量故障分析方法。基于所述故障分析方法,根据不同故障的边界条件进行特征分析,提出故障选线判据和定值整定方法。利用PSCAD/EMTDC构建同塔双回直流输电系统模型,通过全面的故障仿真分析,验证了所述方法的正确性,结果表明该故障选线方法不受过渡电阻的影响,能准确、灵敏地判定各种复杂故障类型。     

一种基于 PSCAD/EMTDC的同塔四回输电线路三相不平衡最优相序筛选方法

同塔双回输电线路采用逆相序排列方式可以很好地解决三相电流不平衡的问题,而同塔四回输电线路的三相不平衡问题要复杂得多,不能简单地采用逆相序排列方式。为此,首先分析了同塔四回输电线路三相不平衡产生的原因,然后利用 PSCAD/EMTDC软件对同塔四回输电线路不同的相序排列方式进行了仿真研究;搭建了基于Multiple-Run模块的同塔四回输电线路最优相序筛选模型,给出了相应的程序流程图,通过该模型可以计算不同目标函数下的最优相序。最后以广东揭阳电网某220 kV和500 kV同塔四回输电线路三相电流不平衡问题为例,利用提出的模型和方法,推荐了最优相序改造方案;该方案已被采纳实施,取得了较好的效果。     

耦合双回线路电弧故障测距的新相模变换方法

输电线路故障测距一直是经久不衰的研究课题。,根据三相系统和同塔双回线系统的阻抗矩阵关系,从能用单一模量反映所有普通三相系统故障的新相模变换矩阵出发,推导出适用于双回线的相模变换矩阵。提出了一种基于新模量变换的双回线故障定位时域算法,该算法利用某一故障模量电弧电压、电流的转移特性来构造测距算法。它具有如下特点:算法在时域中进行,所需的时间窗短,不需要滤波等环节;用最小二乘法来提高测距精度,且测距的精度不受过渡电阻、故障类型及对端系统阻抗变化的影响。大量的电磁暂态仿真结果表明,该算法具有很高的精度。     

500 kV/220 kV混压同塔四回路最优相序研究

同塔多回线路相序的选择需对多项电气与电磁指标进行综合考虑和协同优化。以电网安全稳定运行为出发点,首先梳理了电气不平衡度控制指标,建立了一套以输电网络电能传输效率最高为优化目标,以各项电压和电流不平衡指标必须满足安全限值为约束条件的数学模型,并采用数值方法对混压四回路1 296种相序进行遍历求解,得到电气不平衡最优及次优的若干个相序方案;然后对电气不平衡优化相序的电磁环境指标、感应电压和感应电流指标进行了协同分析和评估;最终确定优化相序方案综合可行性和合理性。通过典型500 kV/220 kV混压四回路案例验证了模型和算法的有效性。     

110kV同塔六回输电线路不平衡性分析

针对同塔六回输电线路难以实现完全换位而产生三相不平衡问题,影响输电线路甚至整个电力系统的安全运行。利用MATLAB软件计算了110kV同塔六回输电线路的序参数和不平衡系数,在线路自身属性确定的条件下,分析了不同相序布置对多回输电线路不平衡度的影响。经过综合比较分析发现,采用逆序配置方式时,同塔六回输电线路的各种不平衡系数总体相对较低,特别是直通型电磁不平衡系数很低,建议优先使用。     

山东电网部分500 kV线路不平衡电流偏大原因的分析及改善措施的研究

针对山东电网部分500 kV线路的局部电流不平衡现象,通过仿真模拟了系统运行中的大(上午10:00)、小(凌晨3:00)潮流方式下的电流不平衡现象,并与电网运行中实测积累的大量不平衡电流数据进行比较,找出500 kV系统局部产生不平衡电流的原因是线路参数不平衡,即淄川-益都-潍坊同塔双回线路全线不换位及多条不平衡线路构成的2个环网,使个别线路在一定条件下产生了严重的不平衡电流。为改善该不平衡现象,对22种同塔双回线路的导线排列方式进行模拟计算分析,得出优化的导线排列组合方式。模拟计算结果表明,通过在变电站出线处合理调整同塔双回线路的导线排列方式,可有效改善山东500kV系统的局部电流不平衡现象。     

基于关联规则和证据理论的输电线路水土流失地质灾害风险评估

为了及时发现输电线路潜在的地质灾害隐患,提出了架空输电线路水土流失地质灾害风险评估方法。首先,结合架空输电线路环境特征、气象数据和巡线相关数据,利用关联规则量化环境特征与水土流失灾害的关联关系,基于证据理论以坡度、坡向、坡位、海拔等特征因子为证据体计算水土流失灾害基本信度;然后,结合雨温联合致灾风险概率分布函数,构建了架空线路水土流失灾害风险概率计算模型。以某500 kV线路为例,分析了该评估模型的详细计算流程,划分了输电线路水土流失灾害风险等级,提出了差异化的地质灾害风险防范措施。该方法能有效评估架空输电线路的水土流失灾害风险,为线路的智能化运维管理提供理论支持。