TCSC的动态基频阻抗特性分析

TCSC的动态基频阻抗特性分析对研究含TCSC线路上的线路保护的特性具有重要意义。采用数值仿真分析的方法,详细研究了TCSC动态基频阻抗与滤波器、触发角、故障条件下TCSC是否旁路、短路时刻及短路地点等多种因素的关系,认为在选定滤波器的条件下,TCSC对故障的应对方式是影响动态基频阻抗变化规律的最重要因素。     

TCSC谐波对输电线路距离保护的影响

分析了ＴＣＳＣ的结构,运行模式及谐波特性,着重研究了ＴＣＳＣ对保护安装处电压的影响,对线路电流序分量相位的影响,以及ＴＣＳＣ谐波对距离保护的影响,认为稳态条件下,距离保护性能不受ＴＣＳＣ的影响;故障条件下,也基本不会降低距离保护的性能。     

STATCOM电压控制系统性能分析

电压反馈控制是ＳＴＡＴＣＯＭ（静止同步补偿器）控制器中必不可少的核心环节之一。论文从理论分析、数字仿真、动模实验３个方面对影响ＳＴＡＴＣＯＭ电压控制器性能的因素进行了分析。这些因素包括ＳＴＡＴＣＯＭ安装点的短路阻抗、系统抗的动态特性、ＳＴＡＴＣＯＭ运行点、脉冲发生器的同步锁相技术和系统负荷等。还分析了ＳＴＡＴＣＯＭ电流控制的稳定问题。并指出动态增益是决定控制器稳定性的关键参数,给出了工程实用中提高     

可控串联补偿装置动态模拟实验研究(上) 稳态阻抗特性

研究了可控串联补偿动态模拟的实验方案和控制装置。动模实验证明,所研制的动模装置性能可靠。着重研究了ＴＣＳＣ工作于容性微调状态时系统的运行特性,分析了ＴＣＳＣ模块的稳态等值阻抗特性及ＴＣＳＣ动模实验模块本身的回路损耗对阻抗特性的影响,包括调制电感及发电机出力对ＴＣＳＣ阻抗特性的影响。理论计算与ＥＭＴＰ数值仿真都证明了动模实验结论的正确性。     

可控串联补偿装置动态模拟实验研究（上）

研究了可控串联补偿动态模拟的实验方案和控制装置。动模实验证明,所研制的动模装置性能可靠。着重研究了ＴＣＳＣ工作于容性微调状态时系统的运行特性,分析了ＴＣＳＣ模块的稳态等值阻抗特性及ＴＣＳＣ动模实验模块本身的回路损耗对阻抗特性的影响,包括调制电感及发电机出力对ＴＣＳＣ阻抗特性的影响。理论计算与ＥＭＴＰ数值仿真都证明了动模实验结论的正确性。     

计及风机短路电流偏移特性的配电网阻抗幅值差动保护方

区别于常规电源机组,当输电线路发生短路故障时,风电机组配置的Crowbar保护可能启动,导致风电机组转速下降,从而引起风电侧短路电流频率发生偏移,使得基于基频短路电流计算的测量阻抗出现偏差,传统距离阻抗保护方法可能拒动或误动。针对该问题,提出了计及风机短路电流偏移特性的配电网阻抗幅值差动保护方法,首先探究了风电短路电流偏移特性,建立了线路故障时,风机侧短路电流偏移误差模型,并基于阻抗平面图,研究了其对距离保护的影响机理。然后,基于差动阻抗和制动阻抗在正常运行、外部故障和内部故障之间的显著差异,提取阻抗幅值差动特征,构造了阻抗保护幅值差动判据,其不受短路电流偏移的影响。最后,基于PSCAD/EMTDC进行仿真分析,结果表明：提出的保护方法不受风电接入比例及短路电流偏移的影响,并且过渡电阻电阻可以提高内部故障时保护动作的灵敏性,以及外部故障保护不动作的可靠性。     

可控串补的可控范围及串容与电抗关系的研究

根据可控串联补偿（ＴＣＳＣ）装置的时域和频域稳态特性,对可控串联补偿装置的阻抗可控范围和晶闸管控制电抗器（ＴＣＲ）的参数选择方法进行了深入的研究。提出了ＴＣＳＣ的阻抗灵敏度系数ＩＳＦ的概念,并论证了阻抗灵敏度系数是决定ＴＣＳＣ阻抗可控范围的基本因素。同时提出了选择ＴＣＳＣ中ＴＣＲ参数的关键是确定串补电容的基波容抗与ＴＣＲ的基波电抗之比值。并分析了此值与阻抗灵敏度系数的关系以及与ＴＣＳＣ其他运行性能指标之间的关系。     

可控串联补偿装置动态模拟实验研究（下）

讨论了可控串联补偿（ＴＣＳＣ）装置对所在电力系统的影响。研究了含有可控串联补偿装置的潮流控制算法,动模实验、理论计算及ＥＭＴＰ数值仿真结果都证明,ＴＣＳＣ能够有效调控线路潮流。通过动态模拟实验和ＥＭＴＰ数值仿真程序对电磁暂态过程进行了研究,结果表明,含有ＴＣＳＣ装置的系统在短路情况下的电磁暂态过程与常规串联补偿的线路完全不同。     

双馈风电场的频率特性对距离保护的影响

基于双馈的风力发电场送出线路发生故障时,风力发电机的短路电流的特性与常规电力系统短路电流特性有明显的差别,主要表现在短路电流可能非工频,这种特性使得利用工频傅式算法进行信号的基频相量的提取和计算不正确。为了深入分析双馈风电场短路电流的这种特性,文中将结合双馈风电场的等效电路,从理论上分析送出线路故障时,风电场侧电流、电压的频率主要成分,并通过频谱分析进行验证。根据风电场侧电流、电压的频率不一致的特性,在PSCAD中仿真分析该种特性对送出线路上传统距离保护的影响。通过对某地区风电场仿真的实验结果可知,短路电流偏移工频,使得基于傅里叶工频算法的传统距离保护不能准确地测得阻抗,从而造成距离元件的误动作。     

利用单端工频量的高压输电线路故障测距实用方法研究

基于模分量分析,提出了自故障线路两端仅利用本地信息准确定位短路点的实用方法。短路过渡阻抗、线路分布电容和对侧系统运行阻抗等因素对新算法测距精度影响较小,且故障线路两侧之间不需通信联系、不受通信技术条件限制,测距方程不存在伪根问题。同时指出,基于双侧电源线路模型的测距算法一般不能直接用于环网中的线路故障测距。     

考虑晶闸管导通特性的TCSC基频阻抗特性分析

通过PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真发现在线路电流同步方式下,可控串联电容补偿(TCSC)基频阻抗特性曲线随着线路电流不同而改变,这将使TCSC分层式控制系统中的开环阻抗控制存在明显误差。建立了线路电流同步方式下考虑晶闸管导通特性影响时的TCSC基频阻抗模型,从理论上解释了基频阻抗特性随线路电流变化的机理,通过数字仿真分析指出最小二乘查表法存在TCSC开环阻抗控制查表误差大的问题,同时提出了二元三点插值查表法和线性插值查表法2种新的查表法,并通过动态模拟实验验证了这2种查表方法的有效性和可行性。     

?1100kV特高压直流输电工程直流系统谐振特性与抑制措施

针对±1 100 k V特高压直流输电系统的直流侧谐波阻抗特性开展了相关研究,在分析直流线路Bergeron模型分布参数特性的基础上,用集总参数的长线路π型链式结构进行了等值与解析,并通过仿真比较,验证了EMTDC程序自带线路模型的准确性;基于线路模型建立包括换流器、平抗、中性点对地电容等直流设备以及交流系统阻抗、交流滤波器在内的直流谐振特性仿真模型,分析了各设备元件的参数取值以及交流侧条件改变对系统谐振点分布的影响;最后基于该阻抗模型,合理选择谐波源的不同位置,研究了加装基频阻波器和二次直流滤波器以后对直流侧50 Hz与100 Hz串联谐振的规避和抑制作用。     

采用时域仿真的高压直流输电直流回路谐振特性分析

直流输电系统设计时需要考虑直流回路的谐振特性。首先给出了任意频率下直流回路阻抗的定义,然后提出了利用测试信号法并基于时域仿真计算直流回路阻抗频率特性的方法。通过对一个典型±500 kV直流输电示例系统的分析,研究了交流系统短路比、交流侧滤波器容量和类型、换流变压器短路压降、触发控制角、直流输送功率、平波电抗器电感值、直流滤波器配置组数、直流输电线路长度以及直流系统运行模式等因素对直流回路阻抗频率特性的影响。另外,对设计中的糯扎渡-广东±800 kV特高压直流工程的直流回路谐振特性进行了分析。研究结果为通过调整直流系统不同元件参数来改变直流回路的谐振特性指明了方向。     

UHVDC接地极线路短路阻抗特性及阻抗监视系统死区研究

针对现有特高压直流接地极线路阻抗监视系统（简称阻抗监视系统）存在的拒动问题,从理论上推导了接地极线路在不同短路故障条件下的故障阻抗表达式,并验证了理论推导的正确性。在获得故障阻抗表达式的基础上,考虑不同过渡电阻、故障距离和接地极线路长度的影响,研究了接地极线路故障阻抗和正常运行时阻抗的差异规律,分析了阻抗监视系统在不同故障条件下的适应性,阐述了阻抗监视系统的拒动机理。研究结果表明,现有阻抗监视系统存在保护死区,难以正确反映高阻、远距离故障,特别是当接地极线路的长度为注入信号线模半波长的整数倍时,若单回线故障距离为注入信号四分之一线模波长的奇数倍时,阻抗监视系统将发生拒动。     

可控串联补偿(TCSC)的分析研究(下)TCSC的触发控制方式对电力系统暂态特性的影响

在文献［１］基础上，描述了ＴＣＳＣ触发控制方式，分析比较了各种控制方式下ＴＣＳＣ对系统暂态行为的影响，提出了ＴＣＳＣ新的等间隔触发控制策略。与固定触发角的分相控制方式相比，等间隔触发控制能有效地提高系统的动态性能，减少过冲，且更快地趋于稳定。仿真研究还表明：采用电容电压过零时刻为基准的触发控制方式比以线路电流过零时刻为基准的控制方式具有更好的阻尼系统振荡的性能。这一点在以往许多研究文章中，由于采用电流源作为其分析ＴＣＳＣ动态特性的基础，因而没有被揭示。     

10 kV配电网中性点不接地短路电流的分析

传统的配电网故障分析中通常忽略了线路阻抗,给短路电流计算带来误差。丈中充分考虑故障线路阻抗,利用对称分量法分析中性点不接地配电网短路电流的计算方法,并讨论了影响短路电流的因素。通过理论及仿真实验得到故障点位置、故障线路参数及负荷对短路电流有较大的影响。     

灵活交流输电系统技术及其应用(二)

灵活交流输电系统技术及其应用（二）陈淮金（河海大学，南京）（续上期）４统一潮流控制器（ＵＰＦＣ）前述几种ＦＡＣＴＳ装置，如ＴＣＳＣ、ＴＣＰＳ、ＳＶＣ等，其功能是单一的。如ＴＣＳＣ仅控制线路的阻抗，ＴＣＰＳ仅控制线路的功率角，而ＳＶＣ只能通过控制所发无...     

光伏电站接入对距离保护和重合闸的影响

本文首先分析了距离保护基本原理,并讨论了光伏电站接入对送出线路距离保护、配电网距离保护、配电网重合闸和选相元件的影响。进而,以光伏电站表现出的故障特性为依据,同时本着工程应用方便且误差允许的前提,提出了光伏电站类比常规电源的短路计算模型,即电压源串联阻抗的形式,并针对光伏电站不同的故障特性给出了二者各序阻抗的计算公式。将给出的计算模型加入到常规电网短路电流计算模型中,分析了计及光伏电站的电网短路电流计算模型及故障特性,研究了规模化光伏接入后对地区电网短路水平的影响。通过距离保护建模、阻抗整定值设定、电流起动门槛值设定等,建立了算例模型,仿真验证了送出线路在不同位置、不同类型故障下保护的动作情况,得出了光伏并网对距离保护配置、重合闸配置、选相元件的若干建议。     

基于换流器分段线性化模型的交直流碰线保护适用性分析

交直流混联电网的迅速发展使得交流线路与直流线路发生碰线故障的几率增大。针对交直流碰线故障后直流线路主保护执行移相动作情况下,不同交直流碰线保护判据的适应性进行评估。详细分析了交直流碰线故障下换流器的导通特性,建立了基于换流器导通状态的交直流网络等值模型。由于换流器基频等值阻抗的非线性使得直接计算基频电气量困难,基于换流器基频等值阻抗的分段线性化,推导了工频周期中每个短时间窗内保护安装处的基频电气量,进而利用傅里叶级数算法对工频周期内的等值基频电气量进行求解。最后,通过对比分析整流器移相前后保护安装处的基频电气量,研究了移相后现有的不同交直流碰线保护判据的适应性,分析表明基于基频电流量的交直流碰线保护判据在整流侧存在适应性降低的问题。论文搭建了PSCAD/EMTDC交直流碰线故障仿真模型并进行了大量仿真实验,仿真结果验证了理论分析的准确性。     

10 kV配电网中性点不接地短路电流的分析

传统的配电网故障分析中通常忽略了线路阻抗,给短路电流计算带来误差.文中充分考虑故障线路阻抗,利用对称分量法分析中性点不接地配电网短路电流的计算方法,并讨论了影响短路电流的因素.通过理论及仿真实验得到故障点位置、故障线路参数及负荷对短路电流有较大的影响.