SSSC串补输电线路谐波特性的仿真与分析

重点分析了静态同步串联补偿器(Static Synchronous Series Compensator,SSSC)向系统注入的电压及串补线路保护安装处的测量电压的谐波成分,并研究了SSSC安装位置和注入电压大小不同时其注入电压所产生的谐波对测量电压的影响程度.研究结果表明,SSSC注入电压的主要谐波成分与载波比有关,...     

可控串补(TCSC)的谐波特性分析

采用数字仿真方法,通过离散傅里叶变换,分析了在TCSC稳态运行、工况调整过程及短路过程中TCSC线路电压、电流谐波的变化规律及波形畸变率的变化情况,着重分析了短路过程中触发角、短路时刻、短路地点、系统参数及短路后TCSC是否旁路对TCSC线路波形畸变率的影响,主要结论是：在非故障状态下,电压、电流波形畸变率均在允许范围内;故障状态下畸变率增大,对系统电压质量和安全稳定运行带来影响。     

电网各电压等级的谐波电压

对国家标准ＧＢ／Ｔ１４５４９—９３电能质量《公用电网谐波》中谐波电压限值的确定作了说明。分析了０．３８ｋＶ电压等级的电压总谐波畸变率限值取５％为国家标准的合理性。提出了相邻各电压等级总谐波畸变率限值所应取比值的计算式。并结合我国电网枢纽点额定容量和短路容量的平均情况，提出了一个典型的、包含了０．３８、１０、３５、１１０ｋＶ以及２２０ｋＶ各电压等级的供电网络接线。通过它作了计算，并参照其结果，确定了其它电压等级总谐波畸变率限值。     

蒙西电网谐波状况分析及抑制对策

通过详实的测试数据和实例对蒙西电网谐波状况进行了全面地分析。分析了谐波对蒙西电网的危害及其超标的原因，为蒙西电网谐波的抑制和治理提供了方法和对策。     

几种国外谐波电压标准的分析

谐波电压国家标准GB/T14549-1993正在修订。介绍了IEC及美国、英国和俄罗斯等国谐波电压的相关标准,分析了其新老标准中对谐波电压限值的变化,从中得到的结论可供我国相应标准修订时参考。     

基于特征次谐波电流控制的STATCOM控制器仿真研究

针对目前静止同步补偿器(STATCOM)难控制、难指定特征次谐波的特点,提出了一种基于特征次谐波的电流解耦控制策略。该策略采用基于锁相环的单次谐波检测方法,将无功、有功解耦控制方法拓展应用到特征次谐波检测,从而可快速精确地检测出特征次谐波并进行补偿控制。仿真结果证明所提方法的正确性及有效性。     

惠农220kV变电站并补装置改造为滤波装置的实践及效果分析

对于存在有3次谐波源的变电站,以往的经验都是采用12%或13%电抗率的并补装置,这种设计虽然可以抑制3次谐波放大,但电抗器成本很高,而且基波无功输出只有电容器标称容量的70%～80%,同时当选择真空开关开断电容器组容易产生截流从而对较大的电感会产生更高的过电压进而损坏电容器。当变电站采用多组电容器方案时,可以保留一组电容器为12%电抗率以抑制3次谐波放大或调谐到3次附近以吸收3次谐波,其他电容器组则可以根据谐波源特点设计成3次以上的滤波器,这样在不增加成本的情况下可以使变电站的单纯无功补偿方案变成滤波兼补偿方案,使变电站母线的电压畸变率显著降低。     

电子式电压互感器谐波传变特性分析

与传统电磁式互感器相比,电子式互感器在带宽、绝缘结构和体积等方面更具优势,已成为电力测量设备中的研究热点。随着电网中非线性负荷的增多,谐波污染日益严重,实现对谐波的准确测量意义重大。在此背景下,开展电子式互感器的谐波传变特性研究十分必要。笔者从各种典型电子式电压互感器的工作原理出发,分析了其对谐波和直流的传变特性,从理论上得出了不同原理的电子式电压互感器能否测量谐波电压的定性结论,为进一步开展电子式电压互感器谐波传变特性的试验及检测研究奠定了基础。     

辉腾锡勒风电场谐波状况调查测试分析

通过对乌盟地区卓资山、辉腾锡勒风电场、科布尔(中旗)负荷状况调查,并以辉腾锡勒风电场为重点进行了谐波状况测试,分析了虎山变、卓资山变负荷摆动的原因及卓资山变电站、辉腾锡勒风电场、科布尔(中旗)变电站谐波电压、电流超标原因,确定了谐波功率的流向及谐波源。提出了抑制谐波超标的措施,为今后谐波治理提供了科学依据。     

采用原子分解法的带并联补偿线路单相自适应重合闸

带并联补偿输电线路单相瞬时性故障时,故障相恢复电压阶段会同时存在工频分量和低频分量,从而形成拍频现象。目前,基于上述原理的自适应重合闸判据抗干扰能力不强,且不能确定准确的熄弧时间。对此,文中采用一种新的信号处理方法——原子稀疏分解法分析非线性故障信号,以提取瞬时性故障时恢复电压阶段存在的低频分量,进而对故障性质作出判别;同时,原子稀疏分解法较强的时域和频域分析能力可以准确地确定故障熄弧时刻,为线路断路器的重合时刻整定提供依据。仿真实验验证了所述方法能够有效提高自适应重合闸性能。     

带并补的超高压输电线路单相自适应重合闸新判据

带并联电抗器的超高压输电线路发生单相瞬时性故障时,二次电弧熄灭后断开相端电压及并联电抗器电流因含有自由振荡分量而呈现拍频特征,永久性故障时则基本为基波量。在分析故障相断开后的序网的基础上,给出了自由分量频率的正确计算方法,提出了利用正弦函数的正交性检测自由分量从而快速判断故障性质的拍频新判据,有效解决了拍频周期较长时利用现有判据判断故障性质所需时间较长的问题。该判据原理简单,判断速度快且具有较高灵敏度。仿真实验验证了所得结论。     

带并联电抗器的超高压输电线路单相故障性质识别新判据

根据带并联电抗器的超高压输电线路发生瞬时性和永久性单相短路故障时,故障相恢复电压周期性不同特点,提出了通过将间隔半个工频周期的恢复电压瞬时值相加消除工频分量,并应用Prony曲线拟合算法获取瞬时性故障时恢复电压自由衰减分量的幅值的方法。应用获得的自由衰减分量幅值区分故障类型。理论分析和仿真实验表明该判据具有较高的可靠性和灵敏度。     

带并联电抗器的超/特高压输电线路单相自适应重合闸故障性质识别判据

针对带并联电抗器的超/特高压输电线路,提出了通过检测断开相端电压自由分量实现的单相自适应重合闸故障性质识别判据。当自由分量频率可精确计算时,该判据可直接应用于超/特高压输电线路中,且具有较高的灵敏度。若自由分量频率计算误差不超过10%,则该判据应用于超高压输电线路与自由分量频率低于45Hz的特高压输电线路中时可快速准确地判断故障性质。采用频率计算误差补偿算法后,该判据适用于所有的超/特高压输电线路,且灵敏度高,判断速度快。该判据的性能受自由分量频率估算误差的影响。大量仿真实验验证了所得出结论的正确性。     

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。     

基于改进Hilbert谱分析的STATCOM并补线路保护方法

希尔伯特-黄变换可以对非线性非平稳信号的特征进行提取,但由于噪声的干扰对经验模态分解(EMD)过程和结果影响很大,存在严重的模态混叠现象。针对此不足,提出了首先对原始信号进行归一化相关性甄别和小波包分解预处理技术,对含噪故障信号进行消噪处理后再作HHT分析的改进方法,利用此方法对含静止同步补偿器(STATCOM)的并补线路保护在稳态运行时的测量信号进行分析,结果表明改进HHT方法有效地消除了模态混叠现象。并利用此方法对含STATCOM的并补线路保护在各种故障暂态时的电流信号进行Hilbert谱分析,结果表明,含STATCOM的并补线路故障时的Hilbert谱会发生突变,且区内故障和区外故障时有明显差别。根据此特征构成并补线路单端暂态量保护判据,仿真分析表明,该判据不受故障类型、故障位置、过渡电阻、补偿度以及母线电容变化的影响,具有良好的适应性和灵敏性。文中的分析方法及思路对串补线路暂态保护的应用研究具有一定的参考价值。     

超高压串联补偿输电线路过电压研究

对有补偿和无补偿的超高压输电线路在工频过电压、操作过电压方面进行了对比性研究。     

带并联电抗器输电线路拍频电流幅值分析

目前在自适应单相重合闸中缺乏对拍频电流表达式、拍频电流是否一定存在及其幅值范围的研究。单相瞬时性故障消失后,拍频电流不存在或过小,都会影响重合闸判定的可靠性。拍频电流受健全相电压和故障消失后线路中元器件初始状态的影响,采用叠加原理得到完整的拍频电流表达式;通过分析表达式得出最小拍频电流及其出现的条件,分析出拍频电流为零属于小概率事件;拍频电流受故障时刻、故障持续时间、电弧电阻、电源相角差及故障位置等共同影响,使得不同工况下的拍频电流差异明显,若幅值过小,将会影响重合闸判定的可靠性。文中利用正交实验的方法给出某500kV输电线路拍频电流幅值大小的范围,证明了在工程实践中可以用拍频电流实现自适应重合闸。     

Performance Comparison of Distance Protection Schemes for Shunt-FACTS Compensated Transmission Lines

This paper presents a comparative study of the performance of distance relays for transmission lines compensated by shunt connected flexible ac transmission system (FACTS) controllers/devices. The objective of this study is to evaluate the performance of various distance protection schemes on transmission lines with shunt-FACTS devices applied for midpoint voltage control. The impact of two types of shunt FACTS devices, static var compensator (SVC) and static synchronous compensator (STATCOM) on the transmission line distance protection schemes is studied for different fault types, fault locations and system conditions. The power system elements and the shunt-FACTS devices with their associated controllers are modeled using RSCAD/RTDS software. The results are based on the performance of commercial distance relays using a real time digital simulator (RTDS).