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.     

输电线路分布参数测量方法的改进

输电线路参数的精确度对电力系统潮流稳定分析、保护整定、故障定位等至关重要。针对传统的单回输电线路参数测量方法的存在问题,基于线路分布参数模型和等效π电路集中参数模型,推导出输电线路分布参数、等效π电路集中参数、以及短路阻抗与开路阻抗之间的数学关系,实现了线路的分布参数和等值π电路的参数的精确求解,并以算例将所提出的方法与传统方法计算结果进行了对比。     

互感输电线路零序分布参数带电测量方法研究

电力工程上不但需要知道互感线路的零序集总参数, 有时还需要知道分布参数。通过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。笔者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,提出了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了验证。     

利用电压及电流双端测量信息的高压输电线路正序参数测量方法及应用

利用全球卫星定位系统同时测量输电线路首末两端的三相电压和三相电流,提出了利用输电线路的双端电压及电流测量信息的高压输电线路正序参数测量方法。给出了正序参数测量步骤及计及分布电容影响的正序阻抗和正序电容计算公式,并给出了测量系统的硬件结构。仿真与实测结果验证了该方法的可行性。     

高压直流输电线路电晕特性参数测量

地面离子流密度、合成电场强度、人或物体的充电电压、人体截获电流及线路电晕损失等统称直流线路电晕特性参数。它们是设计直流输电线路和研究其环境影响的重要参数。由于直流线路与交流线路不同的空间电荷效应,这些参数的测量受许多因素,特别是气象条件     

基于高压直流输电线路分布参数模型的模态电流差动保护算法

高压直流输电传输线分布电容电流会造成电流差动保护无法立即区分区内外故障,为避免保护误动作需要增加保护时间延迟和阈值,大大降低了电流差动保护的动作速度和灵敏性。为了使电流差动保护不受传输线分布电容电流影响,在基于传输线分布参数模型上考虑了正负极线路耦合特性,提出了适用于高压直流输电线路的模态电流差动保护算法。该算法以共模补偿电流作为故障识别依据,以差模补偿电流作为故障选极依据。该模态电流差动保护算法在故障期间可以进行故障选区和故障判极,且灵敏度高、动作速度快。最后通过PSCAD/EMTDC仿真验证了该保护方法的可行性和有效性。     

高压输电线路零序阻抗参数的变向量测量法

针对如何消除干扰电压对参数测量的影响,提出了高压输电线路零序阻抗参数的变向量测量法,该方法可通过直接调压消除干扰电压对参数测量的影响,并拓宽了传统的电源倒相法及三相电源轮相法。在此基础上,编制了相应的数据处理软件,提高了工作效率,结果表明,该方法可以有效地消除干扰电压对参数测量的影响,保证测量结果的准确性。     

同塔四回交流输电线路零序参数的解耦测量

提出了一种简易、准确地测量同塔四回交流输电线路零序参数的方法。将四回线路以两两组合的方式,组成四组两相系统;通过对两相系统的正序和零序开路阻抗和短路阻抗进行测量,分别计算各组合下的分布阻抗和分布导纳,进而精确地计算出各回线路之间的零序耦合电感和耦合电容,以及线路电阻、零序自电感和自电容。     

基于分布参数模型的高压直流输电线路距离保护

对于距离保护而言,没有必要全线准确测距,只要边界准确,能正确区分区内、区外故障即可.文中针对直流输电线路两端连接有平波电抗器,具有明显的边界特征,提出一种高压直流输电线路距离保护时域算法.该方法建立在分布参数模型基础上,通过保护安装处的电压、电流量,计算得到线路末端的电压、电流量,再应用微分方程算法计算出故障距离,以此作为保护动作依据.针对直流线路近端故障时,测距误差大且保护可能拒动的问题,提出了两段式距离保护的解决方法.仿真表明,基于该算法的保护可以正确辨别区内、区外故障,在全线范围内动作快速、可靠.     

复合阻抗对同塔双回输电线路零序参数影响的研究

复合阻抗安装在光纤复合架空地线(OPGW)与地之间用于减少逐杆接地OPGW上的能量损耗.详细分析了复合阻抗对同塔双回输电线路零序参数的影响,给出了在复合阻抗导通个数不同的情况之下的同塔双回线路零序阻抗的计算公式,并结合一条实际的同塔双回输电线路,通过PSCAD仿真验证了该方法的有效性.     

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.     

同塔并架高压直流输电线路故障及保护特性研究

同塔并架高压直流线路技术应用前景广阔。文中重点研究直流线路布置方式和故障形式对同塔并架直流线路故障识别和保护配置影响,提出综合应用等值电网求解、交流电网直流主回路电磁暂态建模、典型故障模式抽取等技术,建立仿真平台,研究典型故障特性下直流线路行波、突变量、直流欠压和纵差等保护特征值,分析直流线路保护影响因素和规律。研究表明:现有直流线路保护可有效识别大部分故障,但识别特定导线布置特定故障存在困难。建议直流工程线路设计中,避免采用特定导线布置,提高线路保护识别和响应故障能力。该研究可支撑直流工程设计、建设、运行和维护,具有推广和应用价值。     

基于不对称分布参数的同杆双回线双端故障测距算法

针对同杆双回线的特点,基于不对称的分布参数模型,提出利用线路两端电气量的同杆双回线故障测距算法。算法不需要两端数据同步,不需要判别故障类型,不受系统阻抗和过渡电阻的影响。利用自适应遗传算法(AGA)求解故障测距方程组,基于Matlab进行仿真计算,结果证明了算法的正确性和高精度。     

基于不对称分布参数的同杆双回线双端故障测距算法

针对同杆双回线的特点,基于不对称的分布参数模型,提出利用线路两端电气量的同杆双回线故障测距算法.算法不需要两端数据同步,不需要判别故障类型,不受系统阻抗和过渡电阻的影响.利用自适应遗传算法(AGA)求解故障测距方程组,基于Matlab进行仿真计算,结果证明了算法的正确性和高精度.     

同塔多回输电技术特点及其应用分析

采用同样架设多回架空输电线路方式是解决输电走廊紧张矛盾的根本措施之一,阐述了采用这一技术的技术要点,包括杆塔结构、耐雷水平、线路保护故障判别、绝缘子型式的选择与环境影响、运行与检修特点等。并详细介绍了国内外应用情况。     

考虑避雷线影响的同塔多回输电线路不平衡度衡量新方法

针对同塔多回输电线路的优化设计与运行,计算了考虑避雷线影响的同塔多回输电线路阻抗参数,提出了表征同塔多回输电线路不平衡物理本质的新衡量方法。基于PSCAD软件仿真计算了同塔6回输电线路的不平衡度,对比分析了不同线路长度、不同相序布置情况下避雷线连接方式对线路不平衡度的影响。结果表明,所提出的衡量方法具有实用性、便捷性,能够准确地反映线路不平衡特性,选择线路最优相序布置方式;避雷线的连接方式是线路零序不平衡度的主要影响因素。     

局部同塔双回直流线路故障行波传播特性及其对行波保护的影响研究

局部同塔双回直流线路分界点各侧的线路段具有不同的耦合特性,结合分界点各侧线路段的相模变换,得到了不同线路段入射分界点时各电压模量行波的交叉折射系数。在此基础上,对局部同塔双回线路不同线路区段发生单极接地故障时的故障行波传播特性及其行波保护动作量进行了定量分析,并比较了其与单回线路及完全同塔双回线路的差异。结果表明:同塔双回线路段的线模1分量与单回线路段的地模分量之间的交叉折射是造成局部同塔双回线路的故障行波传播特性与单回线路及完全同塔双回线路不同的主要原因;就基于模量的行波保护判据而言,局部同塔双回线路行波特性的影响主要体现在线模波变化率,其大小介于完全同塔双回线路和单回线路之间,且与单回线路段的总长度有关。     

特高压同塔双回线路故障测距算法

提出一种基于双曲余弦函数幅值特性的特高压同塔双回线路故障测距新方法。采用半波傅氏窄带滤波算法提取特高压同塔双回线路两端电气基波分量,利用六序分量法对其进行解耦,在同正序基波分量基础上构造一双曲余弦测距函数,利用所取参考点与故障点相匹配时测距函数幅值最大这一特征进行故障测距。理论分析和仿真测试表明,所提方法不受系统阻抗、故障点过渡电阻和线路分布电容电流等因素影响,测距精度高,计算速度快,能够满足现场应用的要求。     

同塔四回输电线路故障选线新方案

从参数不对称同塔四回输电线路入手,结合四回线内部存在的线间及相间电磁耦合的特点,分析推导出适合的相模变换矩阵对各回线阻抗进行解耦处理,并且通过仿真对比的方式论证了解耦方法的正确性。基于解耦出的独立模量间的关系,定义4个参数K_1—K_4,根据这4个参数在不同回路故障时的取值不同,构造新的故障选线判据。大量的PSCAD/EMTDC仿真数据表明,所提出的故障选线方案速度快、简单、可靠,且不受故障距离、过渡电阻以及负荷电流和系统运行方式的影响。     

同杆并架双回线故障选相研究

综合运用模态变换和六序分量法分析同杆双回线的故障特征。模态量在发生单回线故障和同名相跨线故障时特征明显,适用于此种故障的选相;而六序分量法在分析非同名相跨线故障时具有明显的优势。结合这2种方法提出一种相对简单实用的同杆双回线系统各种故障判别的新方案。理论分析和仿真测试表明,该方法能够在各种运行条件和故障情况下正确选相。