计及线间互感的两回输电线路交叉跨越故障的短路电流计算方法

对于计及线间互感的两回输电线路,现有故障分析方法对于不同类型故障,大多要构建不同的复合序网,工作量太大且难以排错。为此,本文提出一种计及线间互感的两回输电线路短路电流计算方法。以故障相关线路的阻抗以及两端的节点阻抗矩阵作为输入,通过添加树支或连支对原节点阻抗矩阵进行参数修正或扩维,以处理线间互感或添加故障节点,进而构建两回输电线路在故障节点处的序网络方程。针对两回输电线路,给出构建故障边界条件矩阵的通用方法,并利用相序转换变换为各序网下的故障边界条件矩阵,联立序网络方程矩阵求解故障各端口的电压和电流。最后,利用PSCAD/EMTDC构建电网故障仿真模型,仿真结果验证了该方法的正确性。     

不同电压等级四回线双端故障测距原理研究

由于存在互感和故障类型众多,不同电压等级四回线的故障分析和故障测距愈加困难.为此采用六序分量矩阵叠加方法对不同电压等级的四回线进行解耦,可以将阻抗阵转换为一个特殊的对角阵,非对角线上不为零的元素只有2个,表明四回线的同向零序网存在互感,其它的非对角线元素为零,表明四回线的反向正序网之间不存在互感.采用六序分量矩阵叠加方法对四回线系统的2条同杆双回线两端的电流分别进行矩阵变换,得到2组反向正序电流,利用反向正序电压在故障点相等的特点,实现不同电压等级四回线的双端故障测距.该双端故障测距方法不需要考虑不同电压等级同杆双回线的参数归算,测距精度不受故障类型、故障点过渡电阻、系统运行方式的影响.仿真结果表明,该双端故障测距方法具有有效性和实用性     

跨电压等级的同杆四回线故障计算方法

随着同杆多回线路同塔架设的发展,不同电压等级线路并行的情况随之出现.同塔架设的各回线路之间同时存在线间互感,为了解决不同电压等级同塔架设线路的故障计算问题,本文利用传统的对称分量法,用标幺值制的算法,首先求解考虑互感后故障点的正序、负序、零序综合阻抗,然后求出故障点的各序电流,再通过求解综合阻抗的矩阵,求出流过各回线路...     

同塔双回线路两回之间短路故障复合序网的建立

1　前言　　同塔双回线路在高压输配电工程中应用较为广泛,它能很好的解决走廊宽度不够以及大功率输送的问题。但双回线中的故障情况远比单回线输电复杂,因为除了一回线路三相之间的故障以外,它还存在着两回线路之间的故障。本文将对两回线之间所发生的故障进行分析,提出各种故障情况的复合序网。2　统一的相序变换矩阵S、S-1　　假定同塔的两回线路分别为a、b、c三相和a′、b′、c′三相,如图1所示。图1　双回线路示意图图2　双回线路相量图　　在正常双回线路输电的过程中,两回之间是独立的,各相分量之间的关系如图2所示。在此用矩阵[Vp…     

电力系统故障计算中多回零序互感线路模型

为处理大规模电力系统中同杆并架线路上任意点、多重故障的计算问题,基于线路实际架设的地理信息反映其实际互感参数,将线路的零序自阻抗与回路间的零序互阻抗以故障处新增节点为界按照线路长度与互感区域长度进行分解,形成完整、准确的节点导纳矩阵,从而建立故障时多回零序互感线路的序分量与相分量模型。利用该模型开发了可处理多回平行线路内部任意故障的计算软件,并对包含4回平行线路6对零序互感的某实际电网进行了复杂故障计算,其结果经EMTP检验是正确的。所研制的故障计算软件已在广东电网投入实际应用。     

并联双回线路中间接地短路的互感消去算法

电力系统短路计算中，有零序互感的并联双回线路之一的某线路中间的接地短路计算为零序电流保护整定及灵敏校检等所必需．应用互感消去法对该类短路计算所需的节点阻抗矩阵进行修正．能减少对原始支路信息的人工处理工作量；不需要人为预设故障点．当需要计算线路中间几处分别接地短路或系统中含多对有零序互感的并联双口线路时，能显著降低等值网络节点数目．该方法程序结构简单，使用方便，具有一定的参考作用和实用价值．     

同塔四回线参数解耦及故障分析方法

同塔四回输电线路参数复杂,难以进行故障分析.针对实际同塔四回线路杆塔结构和线路排布特点,采用矩阵变换理论,提出了同塔四回线参数解耦算法,将四回线线路参数矩阵解耦为四回线相关联的一组双回同向序量和三组双回反向序量.该算法计算简单,物理意义明确.以上述解耦算法为前提,提出了同塔四回输电线路复合序网故障分析方法,并给出了一回线内故障的复合序网图.本方法考虑了同塔四回线的序量特点,为其新型保护原理开发和整定计算奠定了理论基础.EMTDC仿真验证了上述算法的正确性.     

同塔四回线参数解耦及故障分析方法

同塔四回输电线路参数复杂,难以进行故障分析。针对实际同塔四回线路杆塔结构和线路排布特点,采用矩阵变换理论,提出了同塔四回线参数解耦算法,将四回线线路参数矩阵解耦为四回线相关联的一组双回同向序量和三组双回反向序量。该算法计算简单,物理意义明确。以上述解耦算法为前提,提出了同塔四回输电线路复合序网故障分析方法,并给出了一回线内故障的复合序网图。本方法考虑了同塔四回线的序量特点,为其新型保护原理开发和整定计算奠定了理论基础。EMTDC仿真验证了上述算法的正确性。     

简单故障下同杆并架双回线零序互感对零序电流影响分析

由于同杆并架双回线的两回线路之间存在明显的互感,所以故障下零序互感对零序保护的影响不可忽略,因此文章对简单故障下同杆并架双回线路中零序互感对零序电流的影响进行了分析和讨论。研究表明零序互感在简单故障下对同杆双回线的零序电流大小的影响不是单调变化的,既与故障类型有关,还与故障位置等因素有关。研究零序电流在零序互感存在和被忽略的情况的区别和变化规律,有利于探究零序互感对双回线零序保护的影响程度,这对双回线零序保护的配置和整定都有积极的意义。     

一种新型的同塔双回输电线路工频阻抗参数测量方法

基于输电线路三相不平衡及感应电压干扰在短时间不变的前提,提出了一种新型的同塔双回输电线路工频阻抗参数测量方法。该方法采用单相电源多变换接入的方式对不对称线路进行分相解耦测量,通过建立数学模型、数据拟合和矩阵变换,从而获得单回或两回线路的序阻抗及各序之间的耦合阻抗。该方法克服了高感应电压及三相不平衡对线路参数测试的影响,具有简单、精确、稳定等特点,测试结果表明了本文方法的有效性。     

Fast computation and stable convergence technique for unbalanced load flow calculation in large‐scale systems

This paper presents a new method of unbalanced load flow calculation to improve complexity by the method of advanced symmetrical coordinates. Usually, the electric power system has been calculated only by the positive phase sequence component on the assumption that three‐phase transmission lines and loads are balanced. However, many ultrahigh‐voltage transmission lines are not transposed, and therefore mutual inductances cause negative sequence currents in the trunk transmission system. Negative sequence currents cause heating of generators and transformers, and therefore the three‐phase sequence component should be calculated accurately. We examined the fast computation and good convergence performance of unbalanced load flow calculation by models of three‐phase transmission lines, transformers, and loads. The proposed method is not the phase coordinate system but the method of symmetrical coordinates. This technique decreases numerical complexity by the use of a simplified Jacobian matrix. The convergence performance of this method is inferior to that of the usual Newton–Raphson method. As a consequence, the problem of poor convergence performance is alleviated by a technique for the newly developed deceleration Newton method. © 2010 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 174(1): 17–24, 2011; Published online in Wiley Online Library ( wileyonlinelibrary.com ). DOI 10.1002/eej.21034     

交流电网相序变换的数学原理

给出了循环矩阵和对称循环矩阵的特征值和特征向量的4个基本定理：构成了含三相在内的多相交流电网相序变换的统一数学原理。该原理表明：相阻抗矩阵抽象为循环矩阵时，对称分量法是唯一的相序变换方法；相阻抗矩阵简化为对称循环矩阵时，存在无穷多的相序变换方法。     

交流电网相序变换的数学原理

给出了循环矩阵和对称循环矩阵的特征值和特征向量的4个基本定理：构成了含三相在内的多相交流电网相序变换的统一数学原理。该原理表明：相阻抗矩阵抽象为循环矩阵时，对称分量法是唯一的相序变换方法；相阻抗矩阵简化为对称循环矩阵时，存在无穷多的相序变换方法。     

基于瞬时对称分量法的电网无功补偿方法

针对电网无功补偿需测量相角,无法实现实时补偿的问题,提出一种实时求取系统无功功率的方法,它将瞬时无功理论和对称分量法相结合,利用实时序分量功率实现系统无功补偿,并将其应用在有电弧炉的配电网系统中。MATLAB仿真表明:该方法可以实现三相不平衡系统的无功功率补偿且没有时间延迟,从而保证了无功功率的稳定,解决了无功功率波动引起的电压波动问题。     

柔性直流输电系统接入交流电网的高频谐振风险运行方式辨识

柔性直流输电系统接入交流电网后存在高频谐振的风险,研究表明交流电网运行方式变化与高频谐振的产生存在内在关联。针对交直流系统中的高频谐振问题,首先构建了柔性直流输电系统直流侧和交流侧计及串补站的等效阻抗模型,分析了柔性直流输电系统接入交流电网的高频谐振机理。对柔性直流输电系统交流侧运行方式变化(特别是线路发生N-1、N-2故障)下等效阻抗的变化规律进行了理论分析和总结。此外,提出了一种柔性直流输电系统接入交流电网的高频谐振风险运行方式辨识方法,并以某地区电网局部交直流系统实际数据为例进行仿真,验证了所提辨识方法的有效性。     

交直流同塔三回输电线路地面电场的预测分析

基于有限元和有限体积法的混合方法,合理地考虑了直流电晕放电和交流电晕放电之间的相互影响,解决了交直流同塔输电线路地面电场的分布计算问题。通过小尺寸模型的实验了验证计算方法的有效性。针对一回800kV直流输电线路和两回500 kV交流输电线路同塔架设的实际情况,计算了不同运行方式下的地面电场的直流分量、交流分量和离子流密度的分布情况。计算结果表明,由于交流输电线路的电晕放电,地面电场直流分量和离子流密度会有所降低。同时,地面交、直流电场均随线路高度的升高而降低,但是工频电场的变化程度比直流电场要大。     

Energy conservation in an HVDC-AC power system

Most DC transmission lines use a return path through the ground or sea water or both, either continuously or for short times of emergency. The ground return DC line is more economical than a line with metallic return, because ground return saves most of the cost of one metallic conductor and the losses in it. However, the ground return suffers the problem of interference with operation of AC power transmission in the neighborhood. The problem causes abnormal reactive power flow and resultant power losses in the AC lines. Consequently, a large reactive component of the current flows in the lines. This paper presents an analysis to mitigate this problem and conserve electric energy by avoiding losses.     

一种基于三端直流输电系统的架空线路谐波电流计算方法

针对三端直流输电系统可能出现的架空输电线路谐波电流放大问题,对不同运行方式下的双极线路谐波电流开展研究。基于波阻抗理论,将对称运行的直流线路简化为对称分量回路,并求取单位长度参数;分析了均一线路谐波电流的计算方法;在此基础上结合波的折反射原理,提出了一种计算混合线路谐波电流的方法。通过在PSCAD/EMTDC平台上搭建相应的直流线路模型进行仿真,并与理论计算结果对比,表明该计算方法在求取三端直流输电系统不同运行方式下的线路谐波电流方面具有较高的准确性。     

经过渡电阻短路接地故障的计算方法研究

对经过渡电阻短路接地故障的计算方法进行了研究,用对称分量法分析了单回线经过渡电阻接地故障,以及用六序分量法分析参数完全对称的同杆双回线经过渡电阻接地故障。针对不对称参数同杆双回线经过渡电阻接地故障进行分析:用对称分量法将线路阻抗矩阵分解为正序、负序、零序,得出两回线的正序量、负序量之间没有耦合,只有零序量之间存在耦合的结论;借鉴六序分量法中把电流分解为同向量和反向量的思路,将存在耦合的零序分解为零序同向量和零序反向量。再分别对新解耦方法各序的系统阻抗进行修正。用新的解耦方法进行故障分析,给出了新序网中过渡电阻的修正系数,并与PSCAD仿真结果进行对比,从而验证了新解耦方法的正确性。     

A new decoupling method for asymmetry‐parameter quadruple‐circuit lines on same tower

Quadruple‐circuit lines with different self‐impedances have been applied in power system with the development of power industry. However, the different self‐impedances in quadruple‐circuit lines will cause problems in fault analysis and related relay protection in the lines. The impedance matrix of these lines is different from that of symmetrical lines, and existing methods cannot completely eliminate all mutual impedance. A new method is proposed to decouple these asymmetrical quadruple‐circuits lines in this paper. The phase‐to‐phase mutual impedance is eliminated first, and then the line‐to‐line mutual impedance is eliminated according to the circulating current method. The mathematical deduction is formulated to ensure the complete decoupling of the impedance matrix. The fault conditions can be used to obtain the relationship between the independent sequence networks, which can be used to calculate the fault current. Power Systems Computer Aided Design (PSCAD) simulations indicate that the decoupling method is suitable for fault analysis of the quadruple‐circuit lines with different self‐impedances. The related fault analysis method is quite accurate and easy to be applied. The fault analysis accuracy is not affected by the fault resistance, fault type, fault location, or length of lines. © 2015 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.