超高压串联补偿输电线路潜供电流仿真

相比于无串补的超高压输电线路,串联补偿超高压输电线路的潜供电流中含有低频率振荡分量。由于这些频率的存在,使得潜供电流的过零次数减少,不利于潜供电弧的自熄。建立了一个750kV超高压输电线路串补模型,并在Matlab中进行仿真分析。仿真结果表明,当线路发生单相接地故障,在线路保护启动断路器跳闸时,同时合闸故障相的旁路断路器,以旁路对应的串补电容,将会有效降低潜供电流,有利于提高单相重合闸的成功率。     

特高压输电线路潜供电流的暂态特性研究

潜供电弧属于自由空气中的长间隙交流电弧,其燃弧时间与电流暂态特性密切相关。该文将潜供电流分解为稳态分量和自由分量,分别建立了对应的电路模型。采用EMTP计算了潜供电流的暂态过程。潜供电流的发展可分为3个阶段:前期,电流快速振荡,迅速衰减;中期,电流有比重较大的直流分量,衰减缓慢,易造成电流不过零,对熄弧产生影响;后期,电流自由分量衰减完毕,以稳态分量为主。自由分量是潜供电流暂态过程的决定性分量。分析了电弧电阻、并联补偿度、中性点小电抗及故障位置等参数对潜供电流暂态过程的影响;基于等效阻抗网络和拉普拉斯变换方法,推导了自由分量的振荡频率和衰减系数与系统参数的关系。区别于潜供电流的稳态分量,仿真与理论分析均表明潜供电弧电阻对自由分量起关键作用,电弧电阻值越大,自由分量衰减越快,越有利于熄弧。     

超、特高压输电线路中潜供电流的电路分析和计算

针对目前超、特高压输电线路中潜供电流的问题,从三相长线的工频全等效电路出发,首先指出了计算工频潜供电流的电磁感应和静电感应通道,其中大地回路的感抗就是三相导线的互感抗。单相接地及其两侧开关开断后,三相线路中负载电流的3倍零序分量将由末端变压器的中性点返回,通过由故障相的部分正序电感、对地电容和线路零序电感组成的电桥电路,而接地电阻就是检流计支路,它所通过的乃是潜供电流的电磁感应分量,推导出了相关的计算公式和进行了典型计算,指出,感应电流的大小与线路长度的平方成正比,沿线按照直线的规律分布,中点接地时的电流为零,首、末两端为最高和彼此反相。然后推导了潜供电流静电感应分量和熄弧后恢复电压的计算公式,进行了相应计算,前者主要与相间电容大小即线路长度成正比(与接地位置无关),通常远比电磁感应分量为大,并与后者的相位角相差90°。     

带并联电抗器高压长线路的故障测距算法研究

为了改善超高压输电线路沿线电压分布和无功分布,减少潜供电流,加速潜供电弧的熄灭,限制系统过电压等,一般要安装并联电抗器.利用线路两端母线处的暂态电压电流进行故障测距,会因为并联电抗器的安装存在较大误差.本文基于线路的分布参数模型,考虑高压长输电线路两端电抗器的影响,构造了新的频域测距方程;为了消除线路参数的测量误差对测距结果的不良影响,把输电线路的长度、电阻、电感等参数与故障距离—同作为未知参数,建立线路故障网络的频谱方程;然后提取故障暂态电压电流的工频信号与自由分量,并求解方程组;最后将该测距算法应用到带多个并联电抗器超高压长输电线路的故障测距.电磁暂态仿真程序仿真数据表明,该测距算法具有较高的计算精度,测距精度不受过渡电阻、系统不同步角的影响,具有较强的稳定性.     

基于频率相关模型的潜供电弧参数的计算与分析

特高压输电线路上潜供电弧的存在影响系统的供电安全和稳定运行,如果不能及时熄灭,将造成单相自动重合闸的失败,因此有必要对潜供电弧进行深入系统地研究。输电线路参数是影响潜供电流和恢复电压的主要因素之一,对于特高压长距离输电线路必须要考虑线路的分布参数特性。由于线路集肤效应的存在,线路参数的分布特性实际上是频率的函数。笔者根据频率相关参数电路理论,建立了特高压输电线路单相接地故障后潜供电弧参数的传输线方程,对潜供电弧产生的物理过程进行详细的分析,给出了恢复电压和潜供电流的边界条件和初始条件,并对其进行系统的计算和分析,得出恢复电压和潜供电流的变化规律,即恢复电压静电感应分量与线路长度无关,与故障点位置无关,电磁感应分量值与故障点位置密切相关;潜供电流也由静电感应分量和电磁感应分量组成,二者均与故障点位置密切相关。文中的研究成果为进一步分析潜供电弧受各种条件和因素影响的程度提供了基础。     

特高压交流输电线路单相接地潜供电弧仿真

输电线路发生单相接地故障引起的潜供电弧的随机性较强,为弥补模拟试验的不足,数字建模和仿真已成为研究潜供电弧的重要工具。鉴于此,提出了一种计算潜供电弧自熄特性的仿真模型,以特高压交流试验示范工程为例,计算了电弧的运动特性、电弧电流波形,得到了潜供电弧自熄时间,仿真结果与现场实测结果基本一致,表明所提出的潜供电弧仿真模型具有较大的工程实用价值。     

特高压双回线路小电抗的计算和选择

特高压线路发生单相接地故障时会产生恢复电压和潜供电流,过高的潜供电流和恢复电压会影响单相重合闸的可靠重合。我国超特高压线路常采用中性点加小电抗的方法限制潜供电流和恢复电压。基于双回线路的六序分量法,推导出不同运行方式下小电抗的表达式,为工程计算提供依据。用暂态仿真软件ATP-EMTP建立了双回线路的模型,确定了双回线路运行方式对小电抗取值的影响,推荐了小电抗的取值。     

特高压高补偿度串补线路潜供电弧特性研究

高补偿度串补在远距离大容量特高压输电线路中有广阔的发展前景,但串补输电线路发生单相接地故障产生的潜供电流包含高幅值低频分量,不利于电弧快速熄弧。针对此问题,文中基于串补输电线路产生潜供电弧的机理,采用ATP-EMTP电磁暂态程序建立特高压串补系统仿真模型,并分别研究采用小电阻短接故障相串补以及联动旁路串补措施对潜供电流、恢复电压的抑制效果。结果表明,潜供电流的衰减速度与串补被短接或旁路的时刻有关,在断路器跳闸前将串补短接或旁路,可加快电弧熄弧速度。该研究结果对特高压大容量远距离高补偿度串补输电线路的工程设计具有参考价值。     

特高压串补输电线路熄灭潜供电弧的方法

单相自动重合闸的成功合闸与潜供电弧的快速熄灭关系密切。在特高压串补输电线路发生单相接地故障时,为加快熄灭潜供电弧,提出采用一定数值的电阻短接故障相电容的方法。详细地阐述了潜供电流的频率特性,并给出直流分量的大小及衰减的快慢与故障时刻、弧道电阻的关系。最后以实际工程为例进行仿真计算。结果表明,该方法对潜供电弧的熄灭是实用和有效的。     

地区电网采用不换位架设方式的高压输电线路潜供电流分析

输电线路的不换位架设会造成其电气参数三相不对称,使得潜供电流呈现明显的分相特性,已成为影响单相自动重合闸成功率的一个重要因素。针对这个问题,建立了不换位高压线路潜供电流的计算模型,通过EMTDC电磁暂态仿真软件对单回线路和双回线路分别研究了相序排列方式、故障相别和输送潮流对线路潜供电流的影响。结果表明,线路不换位导致电气参数不对称是引起潜供电流增大的根本原因,故障点位置以及输送潮流对潜供电流具有重要影响。为使潜供电流保持在一个较低的水平,建议不换位同杆双回线路采用同相序架设。     

特高压长线路单相自适应重合闸的新原理

实现自适应重合闸的方法已经很多,但是将输电线贝瑞隆模型应用其中的,国内外还没有见到,因此提出了基于贝瑞隆模型的特高压长线路单相自适应重合闸的新原理。具体方法是在单相重合前,保护使用贝瑞隆模型计算线路故障点两侧的电流,进而求出故障点处的潜供电流,然后根据其有无,来区分线路是永久性故障还是瞬时性故障,从而达到避免重合于永久性故障的目的。通过仿真表明,该原理区分度大,耐受过渡电阻能力强,并且对测距精度不敏感。因为线路越长,电压越高,输电线故障后潜供电流越大,所以该原理在特高压长线路上具有较强的实用价值。     

超/特高压不对称故障下的电磁暂态问题研究

阐述了超/特高压输电线路在单相接地故障后的潜供电流的形成机理,分析了不同因素对潜供电流的影响。以IEEE-14节点系统为例,在系统中加入一条特高压线路,利用PSASP/ETSDAC电磁暂态分析程序进行仿真计算,对比分析了集中参数线路和分布参数线路对潜供电流仿真计算的精度差异,实验研究了线路长度、电压等级等因素对潜供电流的影响,给出指导性结论为工程做参考。     

特高压同塔双回输电线路的潜供电流

特高压输电线路的潜供电弧燃烧时间长,如果不能及时熄灭,将造成单相自动重合闸失败,从而影响供电安全和系统稳定。因此,有必要研究特高压输电线路的潜供电流。本文首先归纳总结了潜供电流的各种数学计算方法及其优缺点,并指出目前特高压输电线路潜供电流研究中的不足是缺乏仿真和实测数据以及没有考虑电弧模型。接着针对我国在建的淮南—上海1000kV特高压交流同塔双回输电工程,采用PSCAD/EMTDC软件建立了其详细的仿真模型,包含系统模型、线路模型以及电弧模型。最后利用所建模型,对该工程潜供电流进行了仿真研究,计算了单点故障、两点故障和不同线路负载率下的潜供电流及其持续时间。研究结果表明,该工程潜供电流不会影响单相自动重合闸的成功重合。     

关于超高压输电线路的潜供电流研究

阐述了输电线路一旦发生单相接地故障后,断路器会立即单相跳闸,潜供电弧能否快速熄灭是断路器顺利完成单相重合闸的关键因素。通过理论分析和仿真计算分别研究了不同故障发生位置、高压电抗器和线路长度下输电线路潜供电流的特性,最后以500 k V龙城输变电系统为例,计算潜供电流,并给出了单相重合闸时间的推荐值。     

一种超高压输电线路恢复电压的精确计算方法

在超高压输电线路上单相重合闸的成功取决于故障处潜供电弧能否快速自熄,恢复电压和潜供电流是影响潜供电弧的决定性因素.分析了影响恢复电压的主要因素,对不带并联电抗线路提出了利用系统和线路参数以及负荷电流,精确计算恢复电压的方法,并通过EMTP仿真数据证明了该方法的正确性,该仿真结果可以用到高压输电线路保护装置中的自适应重合闸判据中.     

基于电流故障分量特征和随机森林的输电线路故障类型识别

为提高输电线路故障选相的精确性,提出了一种基于电流故障分量特征结合随机森林的输电线路故障类型识别新方法.分别在多个短时序列下计算三相电流故障分量能量相对熵与零序电流故障分量能量和,并按特定顺序把在各短时序列下计算得到的结果组成特征样本向量,以表征输电线路故障类型特征.建立随机森林智能故障类型识别模型,并利用故障特征样本...     

特高压输电线路潜供电流影响因素的研究

为了研究潜供电弧的熄弧时间,提高单相自动重合闸的成功率,对影响潜供电弧的参数进行了理论分析,并利用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC建立了输电线路发生单相接地故障后,模拟电弧发展的模型,并以晋东南-南阳-荆门1 000kV特高压交流试验示范工程为例,分析了影响特高压输电线路潜供电流的因素,其中包括导线布置方式、线路换位方式、线路输送容量、线路的结构等。本文的分析结论将为减少潜供电流的方法提供理论依据,对将要建设的特高压输电线路有重要的参考意义。     

固定串补线路的潜供电流分析及抑制

单相重合闸的成功取决于故障点潜供电流的自熄,而固定串补FSC可改变原有输电线路参数均匀分布的特性,为了单相重合闸成功,分析了串补线路潜供电流中的低频振荡分量的形成机理,同时针对串补线路潜供电流提出了旁路开关联动的抑制措施。仿真证明该措施不但有效降低了串补线路潜供电流,而且减小了断路器暂态恢复电压。该措施在实际运行中取得较好效果。     

扩展Prony谐波分析法在配电网接地选线中的应用

当配电网单相接地故障发生在相电压过零点附近时故障线路零序电流中含有大量的暂态感应电流直流分量.文章提出了利用扩展Pronv算法,提取各线路零序电流中衰减的直流分量或低频振荡分量,根据故障线路和非故障线路零序电流在这两个分量上的差异,来确定故障线路的方法.应用PSCAD仿真也表明,用该方法实现配电网相电压过零点附近发生故障的故障选线,具有很高的灵敏度和可靠性.     

不同线路模型下潜供电流的特性分析

输电线路参数是影响潜供电流的主要因素之一,对于超高压长距离输电线路必须要考虑线路的分布参数特性.本文基于分布参数的超高压长线建立了单相弧光接地引起线路两端开断后潜供电流和恢复电压的动态模型,在相模变换的基础上,采用二次模变换的方法对潜供电流与恢复电压的稳态值进行了精确计算,分析了不同线路模型对潜供电流的影响,基于RTDS对采用不同输电线路模型时的潜供电流进行了仿真分析,仿真结果验证了理论分析的正确性.