超导限流器的多目标优化设计算法研究

为优化设计超导限流器参数,提出了超导限流器在电力网络中多目标优化设计的一种改进算法。即先基于MATLAB和PSCAD/EMTDC搭建超导限流器仿真模型,并利用有限元模型对其进行准确性校验;然后根据上海市某配电网搭建电力网络仿真模型,从而进行优化设计。在仿真计算过程中,考虑了短路类型和短路初始相位角所带来的影响,从而使超导限流器的优化参数可以通过三个优化目标和四个约束条件来获得。仿真结果表明,参数优化后的超导限流器能在不影响电网正常运行的同时有效限制短路电流。     

500 kV超导限流器在广东电网应用选点研究

随着电力需求的不断发展,广东电网短路电流水平迅速提高。超导限流器对电力系统的正常运行无影响,一旦发生故障能够立即投入限制短路电流,达到对短路电流的抑制。以2015年作为研究水平年,以广东规划电网为研究对象,对广东500kV电网短路电流水平进行计算分析。综合考虑超导限流器安装对短路电流的抑制效果、对电网发展的适应性及对电网运行的影响等方面来进行其在广东电网应用选点方案的研究,推荐西江站、东纵站及深圳站考虑作为加装超导限流器的站点,有力降低广东电网短路电流水平,促进广东电网发展。     

超导限流器在解决电网短路电流中的应用分析

作为一种新型限流设备,超导限流器以其优越的特性,将在解决短路电流问题上发挥重要作用。讨论了不同电压等级电网对超导限流器的应用需求及设计要求,并通过与传统方案的技术经济比较,分析了其市场发展路径。220 kV级SFCL将以其综合技术经济优势打开应用的突破口,随着技术不断提高及成本降低,将在500 kV电网和分布式配电网中得到广泛应用。     

直流微电网故障限流特性分析

直流微电网系统拓扑复杂、工作模式繁多、电力电子集成度高及各类电力电子装置耐故障冲击电流能力弱,为系统故障的保护隔离带来了巨大挑战。通过分析直流微电网故障时的暂态特性,将故障过程分为4个阶段,并针对每个阶段对直流线路、VSC换流器及其电力电子器件的影响进行分析,为针对直流微电网的故障限流方案的配置原理提供依据。通过比较分析电感型限流器和电阻型超导限流器在直流微电网中的限流特性,得出电阻型超导故障限流器在满足直流微电网因多模式切换所需的高动态性能的同时,实现了对交直流线路及换流器内部电力电子器件的故障电流的快速抑制,从而降低直流微电网对直流断路器故障隔离的快速性和开断能力要求。通过分析限流器参数对限流特性的影响规律,为其参数选择提供依据。利用PSCAD/EMTDC仿真平台对典型直流微电网短路故障及限流方案进行仿真测试,验证了直流微电网的故障特性和电阻型超导限流方法的优越性。     

饱和铁心型超导限流器应用技术研究

短路电流水平越来越大对电力系统的安全稳定运行造成了极大的威胁。饱和铁心型超导限流器具有稳态阻抗小、损耗小、恢复时间短、限流效果好等优点,是限制电力系统短路电流的理想设备之一。介绍了饱和铁心型超导限流器的工作原理,阐述了其国内外发展现状,并在此基础上分析了其应用于电力系统应考虑的重点问题。     

一种经济型故障限流器及其控制策略

提出了一种应用柔性输电技术改善电网电能质量和提高稳定性的经济型短路故障限流器。在输电线路正常运行时,串联在线路中,几乎无能量损耗;当有故障发生时,快速切换到故障限流模式,有效的限制短路电流。分析了这种经济限流器的参数整定及其控制策略,并利用PSCAD和MATLAB软件对其进行了特性分析和电磁暂态稳定性仿真,结果证明了该模型有良好的限流性能和控制策略的可行性。     

电力系统短路电流限制器的研究

在大型电力系统中，短路问题一直是一个老问题，在整个电力系统中加入一个能迅速控制短路电流的装置，则能大大减少短路电流的威胁。该文对谐振限流器这一新型的限流装置作了初步的研究与分析。当整个系统出现短路故障后，由并联谐电路组成的谐振限流器迅速自动投入运行状态，当谐振电路的谐振频率在某一范围内，便能迅速限制过大的短路电流。该文对装有限制器的超高压发电输电系统进行了理论分析，并进行了计算机模拟仿真与结果分析     

基于虚拟电感与限流器的柔性直流电网故障隔离方法

基于模块化多电平换流器（Modular Multilevel Converters,MMC）的柔性直流电网能够支持大规模可再生能源的高效接入与可靠送出。为解决柔性直流电网发生双极性短路故障后短路电流上升速度快、峰值大的问题,文章提出了一种基于虚拟电感与限流器的柔性直流电网故障隔离方法。首先,在分析双极性短路故障电流特性基础上,基于虚拟电感限流控制实时改变换流器调制系数,控制MMC投入运行子模块数量,进而降低换流器出口电压,限制短路电流上升速率;然后,当故障电流到达限流器的动作阈值时,通过限流器支路换流与直流断路器（Direct Current Circuit Breaker,DCCB）协调配合抑制故障电流并隔离故障;最后,基于PSCAD/EMTDC电磁仿真平台建立三端柔性直流电网仿真模型,对双极性短路故障进行仿真分析。结果表明,文章所提方法可以快速有效地隔离柔性直流电网双极性短路故障,在直流断路器开断之前能够显著降低故障电流峰值,缩短故障隔离时间,并减小换流器闭锁风险,提高柔性直流电网运行的安全稳定性。     

220 kV限流器对断路器开断近区故障的分析

针对220 kV系统断路器在开断近区故障时出现不能开断的案例,从无限流器、有限流器、故障限流器三种运行方式入手,分别建立了高压断路器和限流器等值模型,通过计算模型中的所有参数,分析了限流器对断路器开断近区故障时电感和电压对固有恢复电压的影响.计算结果表明：当电力系统正常运行时限流器几乎不呈现阻抗;当电力系统发生短路故障时,限流器瞬间呈现高阻抗,快速限制短路电流,避免了短路故障给电力系统带来的巨大危害.在选择故障限流器的限流比时,建议选择比较小的区域,最好小于0.5.     

宁夏电网短路电流水平分析和限流措施研究

结合宁夏750 kV电网的建设和发展,分析了宁夏电网短路电流增加的趋势和原因,对电网分层分区运行、采用高阻抗变压器、安装限流电抗器等多种限流措施进行了探讨和分析.从措施实施的连续性、一致性出发,提出了宁夏电网2008-2020年综合限流方案,有关计算结果论证了该限流方案的有效性及合理性.     

中国首台高温超导限流器通过验收

中科院电工研究所与中国科学院理化所、湖南省电力公司、湖南电力试验研究院、湖南娄底电业局以及网川亚西公司共同研制的中国首台高温超导限流器顺利通过了专家验收。这是继瑞士、德国之后世界上第3台成功并入实际电网进行示范运行的高温超导限流器。超导限流器就是利用超导体的基本特性，有效限制电力系统故障短路电流．提高电网安全性和稳定性的一种新型电力设备。超导限流器主要用于输变电系统．     

考虑注意力机制的CNN-LSTM高渗透风电并网暂态电压稳定性研究

为了能够快速且精确地判断出风电场接入电网后系统暂态电压稳定性,文章基于注意力机制提出一种卷积-长短时记忆网络（Convolutional Neural Networks-Long Short-Term Memory,CNN-LSTM）暂态稳定评估指标。为了更好地捕捉输入数据中空间和时间的相关性,基于核主成分分析（Kernel Principal Component Analysis,KPCA）进行特征降维;针对高比例的新能源电网中,整个系统的短路容量下降、短路电流水平攀升问题,提出了安装超导故障限流器的主动支撑措施,限制故障过程短路电流水平,维持并网点电压稳定。最后,在PSD-BPA中搭建含风电的IEEE39节点系统进行仿真计算和数据采集。结果表明,KPCA方案能有效筛选电力系统暂态稳定评估中重要度高的特征,所提评估指标具有更高的辨识能力,所提改进措施对高比例风电并网系统暂态电压稳定具有积极作用。     

500 kV高温超导限流器测点与保护配置研究

高温超导限流器(SFCL)是一种限制电网短路电流的有效装置,500 kV SFCL设备研制已有较大发展。对500 kV SFCL接入电网系统的工程的测点与保护配置进行了研究,介绍了SFCL的工作原理,根据三种具有代表性的电气主接线方案,分别提出了相应的测点与保护配置,并讨论了保护间配合以及重合闸等相关问题。经分析对比,得出了对电网运行可靠性影响较小的方案,论证了SFCL在测点与保护配置方面的可行性,为相关工程的实施提供了技术准备。     

带旁路电感三相桥式固态限流器桥臂故障对系统的影响研究

利用Matlab／Simulink的电力系统仿真模块建立带旁路电感的三相桥式固态限流器模型,简单介绍其基本工作原理,并对单桥臂发生短路或断路故障时对一次系统的影响进行仿真。在分析比较电流电压波形的基础上,可知带旁路电感的三相桥式固态限流器在单桥臂故障时对一次系统影响较小,验证了限流器的可靠性。     

南沙配电网合环运行短路电流计算与限制研究

系统研究了配电网合环运行的短路电流计算方法与限制措施,并在南沙配电网进行实际应用。首先,提出了合环运行短路电流的计算模型,并综合考虑不同短路点以及短路形式对短路电流的影响,给出了一种较为全面的配电网合环运行短路电流计算方法。该方法能准确计算合环线路的最大短路电流,并明确该短路电流出现的位置和短路方式。再次,对比分析了各种短路电流限制措施在配电网合环运行中的适用性,确定了在配电网合环运行中进行短路电流限制的原则和实施步骤,给出了加装串联电抗器参数的详细计算方法。最后,将所提方法应用于南沙配电网合环线路的短路电流计算与限制中,结果表明了所提方法的可行性与有效性。     

500 kV高温超导限流器电网接入工程方案研究

高温超导限流器(SFCL)是一种限制电网短路电流的有效措施,500 kV SFCL设备研制已有较大发展,对500 kV SFCL接入电网系统的工程方案进行了研究,首先介绍了SFCL的工作原理,结合220 kV和35 kV SFCL投入电网的运行情况分析了SFCL的故障类型,接着针对500 kV SFCL的设备特点和电网要求,提出了一种主接线方案,该方案具有可靠性高,运行灵活,施工方便等特点,并给出了2个适用于不同工程环境情况下的平面布置方案。     

±800kV特高压直流换流器在线投入失败案例分析

针对一起±800kV特高压直流单换流器在线投入失败事件展开分析,详细介绍换流器在线投入过程的基础上,分析投入失败原因与交流系统短路电流、母线电压密切相关。基于实时数字仿真(RTDS)对其投入过程复现与讨论,重点分析换流器投入失败原因及其过程对近区交流电网的影响,论证了不同输送功率、不同短路电流、不同换流器运行个数等方式下的特高压直流单换流器在线投入情况。仿真结果表明,同等条件下,输送功率(运行电流)越大、短路电流越小、在运换流器越少,越不利于换流器在线投入。从调度运行、电网规划、直流控制保护系统等几个方面提出相关建议。     

500kV江门变电站不停电改造关键技术分析

随着电力系统的发展,电网容量逐渐增大,电力系统的短路水平逐年提高,许多变电站的电气设备已不能满足安全运行的要求,因此需要对变电站进行改造。500 k V变电站大多为电网的枢纽变电站,停电改造影响大,成本高。本文从500 k V江门变电站的不停电改造入手,分析总结了江门站改造的特点、不停电改造技术的关键点并针对改造的难点提出了解决方案,为变电站实现不停电安全改造奠定了基础。     

安徽电网“十二五”期间短路电流限制措施研究

摘要： 随着特高压输电工程和皖北大电源集中投产,短路电流成为困扰安徽电网安全稳定运行的重要因素。在华东电网“十二五”规划网架下,对安徽电网2014年、2015年短路电流超标厂站进行分析,并从调整运行方式、改变网架结构和串联电抗器3方面提出短路电流限制措施。通过BPA仿真计算,从短路电流限制效果、静态安全分析及供电可靠性3方面考虑,得到最佳方案。     

基于量子遗传算法的电网限流优化措施及应用

短路电流水平过高的站点往往集中在少数的几个区域,可以通过等值减少限流措施配置优化问题的变量数和约束数,在此基础上提出了一种经济有效的综合限流措施配置优化方法。利用Ward等值方法对需要配置限流措施的电网进行等值,减小限流措施配置优化中的计算量,同时为了平衡有效限流和投资的经济性,分析了限流措施的经济成本和限流效果,建立了考虑限流效果和投资成本的限流措施配置优化多目标数学模型。介绍量子遗传算法的原理,提出了基于量子遗传算法求解限流措施配置优化模型的方法。以某地区电网为例,验证了所提方法的正确性和有效性。