基于微扰法的不换位输电线路相模变换

传统的对称分量法适用于理想换位的三相对称输电线路,对于不对称程度较大的不换位单回输电线路,其结果误差较大。为获得更精确的结果,采用模分量法,该方法的关键是求解相模变换矩阵。考虑了架空地线对不换位线路阻抗矩阵的影响,并运用微扰理论,通过构造因不换位造成的阻抗矩阵微扰量,可以求解出不同精度的相模变换矩阵。将求得的变换矩阵用于模分量理论进行故障分析,所得的计算结果与实际结果相比误差很小,验证了该方法的可行性。     

不换位输电线路参数变换矩阵的校正方法

针对利用模分量法进行不换位输电线路的故障计算时,Fortescue变换矩阵将无法使线路参数矩阵对角化的问题,提出一种基于Fortescue变换矩阵的简化计算方法。该方法充分利用Fortescue变换矩阵对于不换位时精确的对角化矩阵的决定作用,通过分析参数矩阵的相似矩阵的特点,进行近似处理后应用于模分量法,并从误差方面分析仿真计算结果,验证了该方法在输电线路不对称的故障分析计算中的可行性,有效减少了计算量并提高了计算精度。     

基于Clarke矩阵的不对称输电线路相模变换矩阵求解

输电线路在参数不对称时,传统的分析方法如对称分量法失效,此时需要采用模分量方法,此方法的核心在于求解相模变换矩阵。为求解该相模变换矩阵,从标准Clarke变换矩阵出发,通过矩阵变换,得到适用于不对称线路模分量分析的相模变换矩阵,即改进的Clarke变换矩阵。将上述矩阵应用于不对称输电线路的模分析,可以有效减少计算量。仿真结果验证了该方法的可行性。     

基于微扰法的低压有源配电网故障定位方法

分布式电源（DG）接入低压配电网,使配电网潮流分布变得复杂,基于单向潮流的传统故障定位方案不再适用。提出基于微扰法进行相模变换实现含分布式电源低压配电网的故障定位方法。针对配电网三相线路参数不对称,运用微扰原理,通过构造线路参数阻抗矩阵微扰量,求出使原相互耦合的三相网络解耦成3个相互独立序网图的相模变换矩阵,实现了对不对称线路参数阻抗矩阵的解耦;在此基础上,对低压有源配电网依据区段故障前后相模变换电流故障分量的相角差值的变化,推导出判断配电网故障区段的判据,实现对低压配电网的故障定位。通过Matlab/Simulink进行了仿真分析,结果表明：该方法可以快速准确地定位出故障区段,解决了配电网络参数不对称对定位精度的影响。     

参数不对称同塔四回输电线的零序四分量法及故障分析

同塔四回输电线路大量存在阻抗参数的不对称性。为了完全解耦参数不对称的阻抗矩阵,提高同塔四回输电线路的故障分析精度,需引入新型的相模变换方法。为此,参考已有相模变换的解耦思路,提出零序四分量法。该方法保持各回线的正、负序量不变,仅在零序中单独引入一个同向量和三个带修正系数的环流量,从而完成矩阵的完全解耦。零序四分量法可分别应用于同电压等级和跨电压等级的参数不对称同塔四回线系统的故障分析。由序分量定义与故障边界条件可得各故障复合序网。仿真结果证明了零序四分量法所得故障分析结果的正确性。     

短距离不换位同塔多回输电线路不平衡分析

衡量短距离不换位同塔多回输电线路三相不平衡度需要准确测量正弦稳态下正序、负序和零序电流，这在潮流不断变化且电磁耦合复杂的实际线路中是很难实现的。为此，引入概率统计中衡量数据离散度的变异系数来衡量输电线路的三相不平衡度，直接计算线路阻抗的变异系数，计算简单、准确。同时，考虑架空地线、大地电阻、无功补偿装置和串联电抗器对线路阻抗的影响，基于输电线路分布参数模型，建立了短距离不换位同塔多回输电线路的分析模型。分析了计算江西某220 kV实际双回输电线路。结果表明，线路电流计算结果与实测值误差小于1%,并提出了该线路不平衡度最小的相序排列方式为ABC-CBA。为减小短距离不换位同塔多回输电线路的不平衡度提供了理论参考。     

特高压双回线路耦合效应的计算与分析

同塔双回的特高压输电线路存在较为严重的耦合效应,为研究其产生机理及其影响因素,详细阐述了双回之间静电感应和电磁感应的产生机理与计算方法,通过建立等效电路模型,分析了换位方式对检修线路静电感应与电磁感应分量的具体影响,指出运行线路对检修线路的电容耦合参数和互感参数的不对称,是检修线路静电感应分量和电磁感应分量产生的主要原因。针对我国拟建的特高压同塔双回线路,基于ATP-EMTP仿真,计算了双回线路在不同工况和运行状态下的感应电压与电流。特别地,针对带并联电抗器的特高压同塔双回输电线路,研究了高抗补偿度和中性点小电抗取值对检修线路感应电压的影响,指出检修线路可能出现较大的感应谐振过电压。研究结果为特高压同塔双回输电线路的建设提供了有价值的参考依据。     

利用双端不同步数据的高压输电线路故障测距实用算法及其实现

利用单侧电压电流工频分量的输电线路故障测距算法,进行双原系统的线路故障定位时,远端系统等值阻抗变化对测距精度的影响时我法克服的。中提出一种双电源系统的高压输电线路故障定位的实用算法,其特点为：（１）两端数据不必同占;（２）用于短、中等长度线路时,不需要迭代求解,即定位方程为一个算式;（３）不需要区分故障类型;（４）该方法适用于换位线路、不换位线路以及双回线路。     

不换位线路参数不对称对距离保护的影响分析

不换位输电线路的参数不对称性,将会影响到基于参数对称为前提的保护的正确动作。为了研究参数不对称对于距离保护的影响,提出了不换位线路的序参数计算方法。在此基础上,通过理论推导和数字仿真,分析了阻抗继电器在各种故障情况下,不换位线路的测量阻抗的误差大小。据此,对不换位线路的距离保护整定计算提出改进建议。     

高压并联输电线路无功环流问题的影响机理分析

针对部分相同参数的并联高压交流输电线路实际运行过程中无功潮流差异大,甚至出现双回线无功潮流反向形成环流的典型问题,分析了影响环流问题的机理。首先由传统对称分量法入手,对传统变换矩阵进行扩展变换,形成了针对多回高压交流线路的扩展序阻抗矩阵,对其分析表明扩展序阻抗矩阵为非对称矩阵,说明同塔并架双回线路中,存在一线对二线的互感与二线对一线的互感不对等的情况,严重时甚至出现线路正序电阻反向耦合的问题,解释了双回线路间无功潮流反向问题产生的原因。在双回线参数解耦等值的基础上,进一步推导了双回线无功环流问题的理论形成条件,解释了三邵双回线无功潮流异常问题的影响因素及作用机理。最后,通过实际系统的算例分析证明了所提方法的有效性。     

单相电源法测量单回不对称线路阻抗参数的误差分析与改善措施

随着高压输电线路数量的日益增多,因此大多数线路都采用不换位的架设方式,该文对单回不换位线路三相阻抗参数测量时所采用的单相电源测量方法产生误差的原因进行了分析,由于测量电路考虑了大地电阻对阻抗参数的影响,因此提出了一种新的测量大地电阻的方法。在进行单回不换位线路三相阻抗参数的计算时,电流矩阵的求逆运算给三相阻抗参数的计算带来了很大的误差,并且推导出了误差项的表达式,为了减小误差,文中提出了采用双端测量方法测量出三相线路首、末端的电压和电流,最后以一条500 k V的单回不换位线路为例,利用首、末端得到的三相电压、电流量在进行单回不换位线路三相阻抗参数的计算时可以减小误差,验证了文中方法的可行性。     

计及线路不平衡时线模解耦不完全误差的行波单端测距新方法

采用小波多尺度奇异性检测行波信号可实现超高压输电线路故障的精确测距。对于不换位或不完全换位线路采用传统解耦方法并不能完全消除三相之间的耦合,因此波头难以鉴别。提出采取实际不对称数值解耦的方法并引进实际模量波速。通过相模变换对三相电流进行解耦处理,对三相输电线路均匀换位和不换位或不完全换位2种情况,分别确定模变换矩阵,求得各模量上的电感和电容参数;应用单端法进行故障测距;用小波变换检测奇异信号,把对行波信号的分析转化为对模最大值的分析。仿真结果表明采用非对称解耦相模变换有效地消除了各相之间的电磁耦合,与采用对称假设时的故障测距结果相比精度有了较大提高。     

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。     

基于相分量法的电力系统复故障计算

为了对电力系统复杂故障直接进行求解,基于相分量法,建立了横向、纵向故障接口电路的通用相分量模型,推导了三相元件与平行线路的相分量阻抗矩阵。相分量算法不要求电力系统元件参数对称或循环对称、不利用多端口网络理论及理想变压器的移相,拓宽了故障计算的适用范围、简化了编程难度,并可推广到处理诸如线路换位不完全的参数不对称等其他电网不对称计算。算例演示了计算过程,与EM TP的仿真结果对比证实了模型与算法的正确性。     

特高压交流输电线路电气不平衡度及换位研究

架空输电线路各相导线参数的不一致,导致了系统中电流和电压的不对称,必须结合导线换位来减小线路不平衡度。基于电磁暂态软件ATP-EMTP,搭建了适用于1000 k V特高压交流输电线路的仿真模型,并结合Matlab软件进行编程计算,研究了双回输电线路的电气不平衡度及其影响因素。提出了1000 k V输电线路电压不平衡度满足要求值的换位方式,对于武汉—南京—长沙1000 k V特高压交流输变电工程线路,在武南段进行一次全换位,南长段进行一次全换位,即可满足不平衡度限制的要求,换位后电压不平衡度低于0. 66%。     

再论对称分量法的推广

本文阐述了对称分量法推广后的一些基本概念,探讨了实现n×m相输电线路对称性约束条件的多重循环换位方式,讨论了对称分量法的应用等问题。     

不换位高压线路分相建模研究及其不平衡性分析

由高压输电线路参数不对称所引起的不平衡电流,除了会增大电网输电元件的损耗之外,过大的负序电流分量还会导致发电机负序保护动作从而引起发电机跳闸.在对不换位架空线路进行分相建模的基础上,提出了适用于研究不平衡电流的220 kV架空线路简化模型,通过理论计算和EMTDC仿真验证了该模型的适用性.在此简化模型下通过分析线路互感矩阵的不对称特性,推导出以互感导纳矩阵元素为变量的正、负、零序电流的解析关系式,并进一步探讨了通过调整线路互感矩阵元素以降低负序电流不平衡度的可行性.计算分析结果表明,该方法能够有效抑制由线路参数不对称产生的负序电流分量.     

同塔双回输电线路电气不平衡度的改善措施

同塔双回输电线路电气参数不对称会造成线路电流、电压不平衡,影响系统运行的经济性与可靠性.介绍了同塔双回输电线路电气不平衡度的分析指标与计算方法,搭建了输电线路仿真模型,研究了双回输电线路不平衡度的改善措施.研究结果表明:同塔双回输电线路采用鼓型杆塔和逆相序导线排列方式可以有效降低负序和零序不平衡度;减小回间距离可以明显降低负序不平衡度,但会使零序不平衡度略微增大;单个整循环换位应该采用逆相序反向换位方式,两个整循环换位应该采用l/6-l/6-l/3-l/6-l/6换位方式;电容器补偿可以显著降低负序不平衡度,而且随着线路长度的增加,改善程度逐渐增大.     

适用于任何具体结构的输电线路精确故障定位

针对输电线路的实际结构,提出了一种适用于任何具体结构的超高压输电线路的精确故障定位方法。该方法 基于模分析理论,采用矩阵特征值和特征向量原理,对多导线波动方程进行矩阵相似变换, 得到互相独立的 模量上的波动方程,分别对每个模量波动方程求解后,将计算结果反变换到相量。该方法很好地克服了输电 线参数实际上的不平衡对故障测距精度的影响,既适用于不换位线路 ,也适用于各种换位线路。计算机数字 仿真试验结果表明,其测距结果十分准确。     

电力系统分析中常用的坐标变换在四相系统中的推广

根据四相输电线路电感矩阵与对角矩阵相似变换的原理,将三相电力系统分析中常用的派克变换、克拉克变换及对称分量换推广到四相系统之中,并且给出了各坐标系之间的接口方程,讨论了各种坐标变换的本质特征,为四相输电系统的进一步研究提供了基本的理论与方法。