特高压线路高抗补偿方案研究

高抗作为特高压线路的重要无功设备,其配置直接决定了特高压系统的安全稳定运行.为此,研究了各种高抗补偿方式的适用范围.研究表明,单端补偿方式的适用于补偿前仅有一端接地甩负荷之后工频过电压超标的线路,以及工频过电压未超标、但潜供电流超标的换位线路;而两端补偿方式的优势在于可限制线路两端甩负荷工频过电压;长度超过550 km的线路,宜采用分段补偿方式.提出了确定高抗补偿方案的系统方法,该方法在考虑工频过电压限制的前提下,兼顾工频过电压限制、潜供电流限制、空载线路电压控制、避免产生谐振过电压、电抗标准容量以及利于线路输送大功率时无功平衡等方面对高抗补偿度的要求,并通过实例对该方法进行了说明.     

特高压线路高抗补偿方案研究

高抗作为特高压线路的重要无功设备,其配置直接决定了特高压系统的安全稳定运行。为此,研究了各种高抗补偿方式的适用范围。研究表明,单端补偿方式的适用于补偿前仅有一端接地甩负荷之后工频过电压超标的线路,以及工频过电压未超标、但潜供电流超标的换位线路;而两端补偿方式的优势在于可限制线路两端甩负荷工频过电压;长度超过550 km的线路,宜采用分段补偿方式。提出了确定高抗补偿方案的系统方法,该方法在考虑工频过电压限制的前提下,兼顾工频过电压限制、潜供电流限制、空载线路电压控制、避免产生谐振过电压、电抗标准容量以及利于线路输送大功率时无功平衡等方面对高抗补偿度的要求,并通过实例对该方法进行了说明。     

特高压混合无功补偿变电站内特快速暂态波幅频特性

混合无功补偿安装在特高压变电站内时,隔离开关(disconnecting switch,DS)闭合时在不同位置产生的特快速暂态波(very fast transients,VFT)受多方面因素影响。在建立混合无功补偿等效模型、传输线理论及变电站简化模型的基础上,应用数学解析方法推导VFT计算表达式,分析线路长度及站内设备等效电容对VFT频率的影响,计算站内不同位置DS闭合时母线长度、分级可控高抗(stepped controllable shunt reactor,SCSR)入口电容变化和架空线路长度对站内各处特快速暂态过电压(very fast transient overvoltage,VFTO)幅频特性的影响。结果表明,混合无功补偿的安装将增大VFTO的振荡频率;气体绝缘设备(gas insulated switchgear,GIS)中DS闭合时分级可控高抗端口的VFTO主要受母线长度影响,其频率随母线的增长而减小,其峰值、主频和主频对应幅值随分级可控高抗入口电容增大而降低;串补内DS闭合时分级可控高抗端口的VFTO频率随其入口电容增大而降低,串补与分级可控高抗之间架空线路长度增加会抑制分级可控高抗端口的VFTO。     

特高压混合无功补偿线路断路器失步故障开断特性

随着特高压输电线路的推广,混合无功补偿将得到广泛的应用。为此在混合无功补偿结构功能介绍的基础上,对安装混合无功补偿的特高压输电系统发生失步故障时的特性进行了仿真分析。考虑最严重的失步故障情况,得到了失步故障电流和瞬态恢复电压的变化规律。基于等值集中参数电路的方法,推导了失步故障电流与瞬态电压上升率的计算式,得到失步故障电流随混合无功补偿补偿度的变化规律,且当串补补偿度增大时,失步故障电流有效值会非线性的增加。基于以上理论仿真比较了有无混合无功补偿时,特高压输电线路的失步故障电流与瞬态恢复电压的变化曲线。结果表明:瞬态恢复电压的峰值及其上升率的数值随混合无功补偿中串补的补偿度的增加接近指数式增长,而可控高抗补偿度的改变对其影响较小。从失步故障开断特性角度得到的研究结果,将为特高压混合无功补偿的参数优化与断路器的选择提供分析基础和理论依据。     

特高压输电系统过电压、潜供电流和无功补偿

介绍了国内外特高压输电系统过电压、潜供电流及无功补偿的研究结果,认为我国特高压输电线路可不采用高速接地开关;近期可采用固定式高抗,不用可控高抗;尽量缩短暂态过电压持续时间;特高压系统中突显的特殊操作过电压,即接地过电压和切除短路故障分闸过电压;绕击是造成特高压线路跳闸的主要原因,尤其在山区应适当减小地线保护角。特高压变电所应适当增加MOA数量,以减小雷电侵入波过电压。     

可控型混合无功补偿对瞬态恢复电压影响研究

可控型混合无功补偿(hybrid reactive power compensation, HRPC)对输电线路暂态特性的影响亟待研究。在分析可控型混合无功补偿结构功能的基础上,以晋东南-南阳-荆门特高压示范线路为背景,建立特高压混合无功补偿线路单相接地故障等效模型,研究可控串联补偿+可控并联电抗器(thyristor controlled series compensation + thyristor controlled transformer, TSCT+TCT)混合无功补偿对断路器开断特性的影响。基于拉氏变换和等值参数集中电路,分析瞬态恢复电压(transient recovery voltage, TRV)影响因素,得出瞬态恢复电压随可控型混合无功补偿度变化规律。利用PSCAD/EMTDC,研究安装可控型混合无功补偿前后对瞬态恢复电压的影响,验证分析方法的有效性。结果表明：随着可控型混合无功补偿度的增加,TRV峰值和上升率RRRV不断增大,而TCT对瞬态恢复电压影响较小。     

交流1000 kV输电系统过电压和绝缘配合研究

为研究特高压交流输电系统过电压和绝缘配合水平,从2个方面作了介绍。过电压部分研究了晋—南—荆线的过电压。基于避免发生非全相工频谐振过电压和限制过电压水平以及节省高抗备用相等方面提出高抗配置方案。研究了工频暂时过电压TOV、潜供电流和恢复电压、MOA参数选择、操作过电压(包括合闸和单相重合闸空载线路过电压,接地过电压和切除短路故障的分闸过电压,GIS隔离开关操作过电压)、断路器瞬态恢复电压TRV和断路器开断短路电流的直流分量衰减时间常数。也介绍了晋-南-荆线路延长成陕-晋-南-荆-武线路和华东1000kV输电工程过电压的特点。绝缘配合部分同时考虑了过电压水平和绝缘的放电特性,兼顾了安全可靠和建设、运行成本。介绍了在包括工作电压、雷电冲击和操作冲击下的特高压线路塔头绝缘间隙距离的选择,变电所和开关站绝缘间隙距离的选择和输电设备绝缘水平的选择。     

大容量远距离交流输电系统无功平衡及稳态电压控制

针对大容量远距离输电系统充电功率大,无功电压控制困难特点,提出了高抗和低压无功补偿配置原则及方法。分析了电压控制需要考虑的技术问题,如无功补偿设备投切策略、稳态过电压措施、应用可控高抗调压等。提出了特高压试验示范工程无功补偿及电压控制方案,结合甘肃酒泉风电外送系统研究了可控高抗配置方案配置方法。     

基于PSCAD/EMTDC的交流特高压高抗补偿方式研究

特高压线路加装并联高抗补偿线路电容是限制特高压线路工频过电压的主要措施.并联高抗的补偿方式分单端补偿、两端补偿以及多点补偿,不同线路应选择不同的补偿方式以更有效、更经济地限制工频过电压.本研究在计算分析特高压线路工频过电压的基础上,对三种补偿方式的特点进行了研究,得出了三种补偿方式的适用范围,以及具体线路补偿方式的选择...     

特高压混合无功补偿线路接地故障开断特性

由分级可控高抗与串补装置组成的混合无功补偿应用于特高压电网时,输电线路发生接地故障,断路器两端的暂态恢复电压(TRV)会受混合无功补偿相关因素的影响而表现出不同的特征。在建立特高压接地故障电网简化模型的基础上,应用理论分析的方法推导在串补电容器组未被短接工况下,断路器开断时其两端瞬态恢复电压上升率(RRRV)及TRV峰值的计算表达式。针对不同时间短接串补电容器组,仿真分析了TRV的波形特征和混合无功补偿度对断路器开断特性的影响。结果表明,串补电容器组未被短接时,架空线路长度固定,RRRV和TRV峰值随着故障距离增加而降低,架空线路长度超过1 100km时,发生接地故障时系统会发生谐振,未达到谐振长度时RRRV和TRV峰值随架空线路长度增加而升高。串补电容器组被短接时的电源工频电压幅值越大,断路器越难以开断,串补和分级可控高抗的补偿度增大利于断路器开断。