覆冰状态下架空输电线路模型参数变化分析

架空输电线路的覆冰灾害一直都是困扰输电线路的重要问题,线路覆冰后,其等效的模型参数将发生变化。根据导线覆冰的种类和导线外层覆冰的时空特点,通过电磁场的相关计算,对覆冰架空输电线路的单位阻抗和导纳参数进行了修正。根据架空线路模型的建立方法,分析了考虑分布参数时不同电压等级和长度的架空输电线路的等效模型,在理论上得出了覆冰后架空输电线路更加精确的模型参数。     

基于故障录波数据的故障线路参数计算

针对可等效为集中参数模型的输电线路,提出一种利用单相接地故障录波数据计算输电线路参数的方法。线路发生单相接地故障时,利用Karrenbauer变换得到线路两端电压和电流的模分量。利用线路非故障相间线模π型等值电路建立微分方程,求解得线路正序参数;基于故障位置已知,利用线路零模R-L等值电路建立微分方程,求解得线路零序参数。微分方程的求解采用最小二乘算法。分析了电压、电流测量误差对输电线路参数计算结果的影响。EMTP仿真结果表明,在采用电子式互感器的情况下,所提出的线路参数计算方法具有较高的精度。     

MMC-HVDC输电系统中高频阻抗建模及谐振机理分析

目前对基于模块化多电平换流器的高压直流(modular multilevelconverterbasedhighvoltagedirectcurrent,MMC-HVDC)输电系统的中高频谐振机理尚缺乏系统性的研究,因此,基于分块化阻抗建模方法和谐波阻抗分析法系统地揭示了MMC-HVDC输电系统的中高频谐振机理。首先,基于分块化阻抗建模方法,将MMC-HVDC输电系统进行分块,通过对交直流系统电路及MMC控制系统的分析,分别建立了MMC交、直流侧等效阻抗模型,同时根据线路的分布参数特性建立了输电线路阻抗模型,形成了MMC-HVDC输电系统等效模型;其次,通过研究控制环节和参数对MMC等效阻抗的影响,获得了主要的影响因素;然后将谐振分为有源谐振和无源谐振,从而系统地揭示了MMC-HVDC输电系统的谐振机理;最后,通过仿真验证了所建模型及谐振分析方法的有效性和正确性。分析及仿真结果表明：在中高频段,MMC直流侧系统仅可发生有源谐振,谐振频率主要与直流线路参数有关;MMC交流侧系统可发生无源和有源谐振,无源谐振主要受MMC交流侧阻抗负阻尼特性的影响,而有源谐振与MMC和电网参数均相关。     

双回耦合输电线路的零序参数在线测量

分析了双回耦合输电线路的结构,建立了其零序分布参数电路模型和"双Π形"零序集中参数电路模型;将增量法与"双Π形"电路相结合,提出了零序集中参数在线测量算法;推导了零序集中参数与分布参数间的转换关系,提出了零序分布参数在线测量算法;对不同长度的500 kV双回耦合输电线路进行仿真实验。仿真结果表明,所提出的电路模型及在线测量算法适用于电力系统的零序参数在线测量。     

单相均匀传输线暂态模型参数计算

现有电力线路分布参数模型与多节集中参数模型是分析高频暂态特性的主要模型,其模型结构复杂,计算量大;单节集中参数模型结构简单,但适用频段范围远低于分布参数模型的首谐振频段。为此,以单相均匀传输线线路末端开路、短路为例,分析了分布参数模型、单节Π(T)、Γ模型的阻抗特性,并根据各模型最低频段等效阻抗的误差分析结果,提出了单节集中参数模型参数计算方法,即以工频等效阻抗、最小(首)谐振频率相等,最低频段内等效电抗综合误差最小为原则,将单节Π(T)、Γ模型的适用频段范围提高到了分布参数模型的首谐振频率,扩大了其适用范围。算例结果验证了该方法的有效性。     

单回及同塔双回交流输电线路参数测量理论

为获取单回或同塔双回交流输电线路的对地电容、双回线路各相之间的耦合电感和耦合电容等测量数据,文中建立了全新的单导线大地返回电路的分布参数模型及其测量方法;提出了三相对称参数的单回交流线路电报方程解耦成零序和正序分量的方法。此外,双回三相线路之间的耦合参数可以通过两相系统的序分解进行解耦。基于上述分析,通过同塔双回线路在3种组合方式(单回线路三相正序电路、双回线路组成的两相正序电路、双回线路组成的零序电路)下的开路阻抗和短路阻抗测量结果,应用本文的理论模型可以精确地求解出各分布参数。该文构建了单回线路和同塔双回交流输电线路分布参数的理论基础。     

基于两相电源的高压直流输电线路分布参数计算方法及直流工程的应用研究

为解决高压直流输电线路单位长度分布参数的测量问题,建立了双极直流线路的分布参数模型,在线路末端分别处于对地开路和短路接地的边界条件下采用两相电源系统测量线路阻抗参数,在此基础上推导了高压直流输电线路单位长度分布参数计算的新方法.在等效直流输电线路1 000km的实验模型上对比分析了不同干扰信号下测量结果的最大误差为1.89％,验证了方法测量精度的有效性;通过普洱至广东特高压直流输电线路及接地极线路、牛寨至广东同塔双回直流线路现场参数测试结果表明:耦合参数小于导线自参数,零序电阻、零序电感分别大于正序电阻、正序电感,但零序电容小于正序电容.线路实验模型和工程实践应用验证了基于两相电源的高压直流输电线路分布参数计算方法的正确性和有效性.     

基于潮流数据的输电线路谐波模型和电磁暂态模型研究

通过推导考虑分布参数效应的任意频率下的等效π模型参数和用于电磁暂态仿真的Bergeron模型参数,从理论上证明了只要已知输电线路的潮流数据,就能直接导出用于谐波分析的分布参数模型和用于电磁暂态仿真的Bergeron模型及Dommel模型,而与线路的真实长度无关,通过PSCAD程序对结论进行了验证.     

基于贝瑞隆模型的长线路距离保护

特高压长距离输电线路的分布参数特性明显,将线路以集中阻抗等效的传统距离保护在长线路上存在超越误动的可能.文中提出了基于贝瑞隆模型的长距离输电线路距离保护原理.新原理在区内外故障时客观反映了故障距离,具有不受负荷电流、系统振荡影响,以及在经过渡电阻故障情况下不存在超越误动等优点.为保证新原理的可实施性,研究了贝瑞隆方程的插值计算方法等,为新原理的应用提供了必要的技术基础.     

基于分布参数模型的高压输电线路故障测距算法

输电线路故障定位一直是电力系统亟待解决的难题,快速准确的故障定位对电力系统有极为重要的意义,由于传统的单端法故障测距易受过渡电阻和对端肋增电流的影响,基于集中参数电路模型的故障测距算法又不适用于长线路测距,中提出一种只使用输电线路参数和２端电气量的基于分布参数电路模型的输电线路故障这位方法。并利用相模变化来减少实际线路的不换位和线路参数不平衡的影响,最后在模域求解故障距离。ＥＭＴＰ仿真结果表明,     

短波高功率大变比阻抗变换器设计

采用传输线变压器与集中参数变压器相结合的方式设计了一款短波高功率大变比阻抗变换器,应用于功率模块和天线间阻抗匹配。通过对频率范围、变比、插损以及功率容量要求的分析,结合功率铁氧体材料的功率特性,确定了电路的结构和参数。所研制的阻抗变换器在2~30 MHz的工作频率内工作良好,性能为:阻抗变比:50?:600?(1:12),电压驻波比≤1.35,插入损耗≤0.5 d B,平均功率为1 k W。研究成果对于传输线变压器拓展应用、合理确定参数等具有一定参考价值。     

电力电缆故障冲闪测试放电回路建模

对电力电缆故障冲击高压闪络测试(简称冲闪测试)系统的放电响应进行了研究.在只考虑暂态低频分量信号的条件下,利用电缆的均匀传输线T型等效网络,建立了冲闪测试放电回路的集中参数电路模型.根据电缆的结构和材料参数.以及电缆集中参数与其分布参数之间的关系,推导了模型的电流、电压响应近似表达式.以及电流响应的衰减系数和振荡频率表...     

基于相量测量的输电线路故障测距新算法

提出了一种新的基于相量测量的输电线路故障测距的自适应算法,对于单回线和同杆双回线均适用.该算法利用输电线路两端的电压和电流相量并采用集中参数模型对∏型等值线路的正序参数进行了在线计算以用于故障测距,解决了线路参数在运行过程中的不确定性问题.为了实现双端测距,通过故障前后线路两端的采样数据获取突变量,并采用对称分量和六序分量分别计算了单回线和同杆双回线的等效系统阻抗.大量的EMTP仿真计算结果和实际系统数据验证结果表明,该测距算法能适应系统运行方式的变化,不受故障点过渡电阻、故障类型、故障距离等因素的影响,具有很高的测距精度.     

基于GPS的互感输电线路零序分布参数带电测量研究与实现

工程不但需要互感线路的零序集总参数,还需要分布参数。输电线路零序参数带电测量的实现,不仅减少了停电次数,还适合于在线参数测量。通过利用GPS同步采样装置对线路端电气量的同步测量,可以计算得到线路的集总参数,继而可以分别对互感部分和非互感部分求取线路的分布参数。该文首先给出了输电线路分布参数模型和集总参数模型之间的转化公式;在此基础上,提出互感线路分布参数在线测量方法,并通过仿真试验对所提出的方法进行验证。     

输电线路故障定位距离修正的等效折算法

针对线路分布电容影响集中参数模型定位精度的问题,提出了一种能有效减小分布电容影响、提高集中参数模型定位精度的修正算法。以集中参数阻抗等效一定长度的线路分布电容,然后依据集中参数线路模型,利用对称双端口网络传输方程进行折算处理,将等效阻抗折算成线路阻抗,得到了分布电容处理的修正计算公式。基于修正计算公式结合集中参数线路模型,形成的修正定位算法,在一定程度上消除线路分布电容带来的定位误差。按此修正算法进行的EMTP仿真分析验证了该算法在改善线路故障定位精度上的有效性。     

OTA‐based transmission line model with variable parameters for analog power flow computation

Analog computation has some inherent benefits over traditional digital computation methods and fosters a continued interest in research, specifically in power systems, due to its associated strengths. Among these advantages are physically realizable solutions, much faster computation times and more accurate models. To realize an analog computation environment for power system analysis analog models and their circuit realizations are required. This paper focuses on the design, simulation and hardware verification of transmission line models with variable parameters for the purpose of analog power flow computation. Specifically, pi equivalent lumped parameter and distributed parameter transmission line models with parametric variation based on temperature and frequency are presented. Operational transconductance amplifiers (OTAs) are the primary circuit elements in the hardware designs and allow remote reconfigurability and variation of transmission line parameters via transconductance gain. Test results are presented from a hardware prototype, which was developed and tested based on the proposed analog line models. Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd.     

特高压串补线路沿线电压分布及串补布置方案研究

提出一种基于传输线理论的特高压串补输电线路电压分布的快速算法。首先,将线路的传输参数矩阵转化为两端口节点导纳矩阵,得到∏型等值模型集总参数。然后将其填入潮流计算软件,对目标电网进行潮流计算。再将计算的结果作为末端边界条件,用传输参数矩阵就可快速得出线路上的电压分布。该算法可精确计算特高压串补线路的沿线电压分布情况,而且还可以计及线路两侧的无功补偿能力,工程适用性很强。最后,还从理论上研究特高压串补的集中／分散布置方案以及串补和高压电抗的相对布置位置,指出高压电抗位于母线侧且串补分散布置的方案比高压电抗位于线路侧且串补集中布置的方案更有利于抑制工频稳态过电压,为特高压输电工程规划给出了指导性建议。     

A Distance Protection Relay for a 1000-kV UHV Transmission Line

A traditional distance protection relay uses a lumped parameter model of the transmission line. For a long 1000-kV UHV line with large distributed capacitance, such a simplified line model is inadequate and can cause malfunction of the relay due to large errors in the impedance measurement. This paper presents a new line model for a distance relay and the procedure of reliable fault impedance measurement and relay setting. It describes the proposed application of the relay developed to a 645-km 1000-kV UHV transmission line including shunt reactor compensation, which is currently being constructed in China. Tests are carried out on an RTDS (real time dynamic system) to evaluate the relay performance, showing significant improvement compared to a more traditional distance relay. The new distance relay is shown to satisfy the requirement of 1000-kV UHV transmission line protection.     

基于隔离型模块化多电平换流器的中压直流柔性互联配电系统稳定性分析

中压直流柔性互联配电系统作为连接高压输电网和低压直流配电网的纽带,可实现源-网-荷-储的灵活接入,适用于未来城市能源互联网。建立了基于隔离型模块化多电平换流器的中压直流柔性互联配电系统小信号等效电路,推导了中压直流端口的阻抗模型,通过对比仿真测量与解析计算结果验证所建模型的准确性,并利用所建精确模型进一步研究电路参数和控制参数变化对系统稳定性的影响。在MATLAB/Simulink仿真平台搭建中压直流柔性互联配电系统的仿真模型,验证了所提小信号阻抗模型的准确性。     

特高压气体绝缘开关设备套管的宽频等效电路建模

气体绝缘开关设备(GIS)进出线套管处的电磁模型对特快速暂态过电压(VFTO)、暂态外壳电压(TEV)以及外部瞬态空间电磁场的建模计算有重要影响。特高压GIS系统的VFTO频率最高可达100MHz,此时套管屏蔽层导体的长度与电磁波波长可比拟,不能再用集总参数对套管建模。建立了具有双层屏蔽导体的特高压GIS复合套管宽频等效电路,分别采用传输线理论、分段传输线的级联和近似公式建立套管的三导体系统间均匀段、尺寸渐变段的双导体和导体间电磁泄漏阻抗的模型;用集总电容来等效导体尺寸不连续处激发的电磁波的高次模对主模传输的影响;分别提取套管顶部均压环、中间屏蔽层的对地电容,提取套管顶部均压环对中间屏蔽层的部分电容。综合上述传输线及各个部位的阻抗模型,计算1~100MHz频率范围内,从套管底部看进去的输入阻抗,并与全波电磁仿真的套管三维输入阻抗对比,二者一致性较好。