风电系统在变风速条件下的并网运行仿真研究

介绍了当今国内外风力发电发展状况和风力发电机组并网后对电力系统的影响.阐述了变速风电机组并网后动态特性的重要性,同时利用仿真软件构建了基于变桨距风机并网风电场动态仿真模型,并对此风力发电系统在风速扰动情况下的运行状态进行了动态仿真.仿真结果表明,变风速使风机输出有功功率、无功功率会出现低频率不等幅震荡,会对系统电压、功...     

线缆混合输电线路故障组合行波测距方法及影响因素研究

电缆-架空线混合输电线路的故障暂态行波具有复杂多变的传播特性。通过理论分析和仿真验证,深入研究电缆-架空线混合线路故障暂态行波的产生机理及传播特性。并基于此阐明混合线路的单双端组合行波测距原理,详细探究了过渡电阻、故障初始相角、故障类型、故障距离对混合输电线路故障电压行波、电流行波的传播特性及组合行波测距精度的影响。同时计算分析了电缆金属屏蔽层单端接地线上的故障电流随故障距离的变化关系。过渡电阻、故障初始相角、故障类型对220 kV电缆-架空线混合线路的故障电压行波、电流行波幅值有显著影响,但对行波的第一个波头到达线路两端所需时间无影响。不同故障位置下,混合线路故障行波的幅值及第一个波头到达两端所需时间不同。电缆金属屏蔽层采用单端接地方式时,电流行波幅值随电缆故障距离增大呈非线性单调递减的特性。     

杆塔接地网接地模块降阻效率与影响因素研究

输电线路杆塔接地网在外延、垂直接地降阻措施受限时常采用辅助降阻材料降阻,实际杆塔接地工程采用接地模块进行接地降阻时缺少统一规范的指导,在应用时存在一些盲目施工、降阻效率低等问题。本文采用防雷接地领域中通用CDEGS软件对输电线路杆塔接地网采用接地模块降阻时的影响因素进行仿真计算。首先,针对一字型接地网采用接地模块时的敷设位置和密度进行仿真;其次,对常见的方框射线型接地网采用接地模块降阻时的降阻效率进行分析;随后,分别分析了土壤电阻率与土壤结构对接地模块降阻效率的影响规律;最后,针对实际输电线路采用接地模块降阻给出相应施工建议。本文研究结论可为输电线路防雷、杆塔接地网降阻施工提供参考。     

基于柔性石墨接地体的塔基外敷降阻研究

为了降低特高压杆塔基础的自然接地电阻,本文提出在混凝土外包裹一根柔性石墨接地体,研究分析接地体的降阻效果。首先对单根灌注桩进行等值简化处理;然后在CDEGS软件中建立了特高压杆塔基础仿真计算模型,分别对螺旋式、分层式以及笼式3种敷设方法在不同土壤电阻率的情况下的杆塔基础接地电阻进行仿真计算,分析对比了不同敷设方式的降阻效果。研究表明:3种敷设方法都有显著的降阻效果,其中在同等的外界条件下,笼式的敷设方法降阻效果要优于其他2种。     

接地模拟试验畸变相似模型与畸变相似项研究

接地网是电力系统重要的防雷、防静电及过电压防护设施,在接地网设计或施工前进行接地模拟试验是预测接地网接地参数、衡量接地体接地特性的常用方法。石墨复合接地材料、多层电镀接地体、扁状等一系列非圆柱形接地体在采用相似理论进行接地模拟试验时,经常面临多个相似项不能按照相似准则进行缩比的问题。首先采用量纲分析法,提出了考虑接地体的三维尺寸、接地体材料参数等相似项的接地模拟试验完全相似模型。随后,提出接地模拟试验中畸变相似项、畸变系数、单畸变相似模型以及多畸变相似项等概念,给出接地模拟试验畸变相似模型的数学表征法,并阐明了接地模拟试验中畸变相似项的来源。最后,分别搭建畸变相似模型与完全相似接地网模型,测量及仿真结果表明接地模拟试验畸变相似模型存在一定的预测误差,当预测误差较大时需要对预测结果进行修正。     

输电线路绝缘子表面局部放电紫外图像检测方法

在电、热、力以及物理环境因素长期作用的影响下,电力设备绝缘电气、机械及其他性能下降会引起设备老化、破损等现象,影响电力设备的安全稳定运行.目前,紫外检测技术可应用于检测电力设备绝缘表面的早期局部放电现象,检测到的光子数结果受背景噪声影响较大.为了准确评估输电线路绝缘子表面局部放电强度,基于电力设备绝缘表面局部放电图像特...     

电感储能连续脉冲电源驱动电磁发射系统仿真

为探索连续电磁轨道发射用超导电感储能脉冲电源,建立基于单模块高温超导脉冲变压器的连续脉冲电源电路,对脉冲电源电路驱动电磁发射系统的不同放电阶段进行数学建模,仿真分析电路参数对电磁发射特性的影响,最后实验验证脉冲电源的可行性。仿真中基于储能27.72 kJ的单模块的高温超导脉冲变压器,当耦合系数为0.95,转换电容为400μF,副边电感为9.2μH,抛体质量为21.61 g时,得到510 m/s的发射速度,原边电感在放电结束后可回收剩余能量6 kJ。结果表明基于高温超导脉冲变压器的连续脉冲电源用于电磁发射系统是可行的,并有利于系统能量利用效率的提高和连续电磁发射的实现。     

气压和温度对SF6气体绝缘性能的影响研究

长时间运行的GIS设备内部SF₆气体的绝缘性能受环境温度及内部气压的影响，为了分析环境温度、气压对SF₆气体绝缘性能的影响规律，基于两项近似的Boltzmann方程，求解了不同气压和温度下SF₆气体的电子输运参数，并分析其绝缘性能的变化规律。仿真计算结果表明：温度300 K、0.1 MPa～0.6 MPa气压条件下，随着气压的增大，SF₆气体的约化电离系数增大，约化吸附系数略微增大，计算得到约化有效电离系数增大，因此临界击穿场强增大，绝缘性能越好；在气压0.1 MPa、温度250 K、300 K、340 K的情况下，随着温度的增大，约化电离系数和约化吸附系数变化很小，因此临界击穿场强变化很小，对SF₆气体的绝缘性能影响不大。本研究工作为电力系统中SF₆气体安全稳定运行和气体放电现象研究提供参考。     

考虑多基杆塔接地散流线路临近管道雷击过电压研究

由于目前输电线路与管道常交叉、并行架设，当雷击杆塔时雷电流会沿杆塔两侧避雷线流向相邻多基杆塔，而杆塔接地散流不可避免会对临近管道产生过电压影响。针对多基杆塔接地散流下管道过电压进行仿真计算并提出管道过电压防护方法。首先利用电磁暂态软件ATP-EMTP搭建输电线路雷电暂态计算模型，计算不同土壤电阻率下多基杆塔雷电流分布特征；然后基于多基杆塔雷电流分布特征，搭建多基杆塔接地网-油气管道散流计算模型，计算分析土壤电阻率、“管-线”间距及雷电流幅值等因素对管道过电压的影响；最后对比分析“接地排流线”、“迫向换流”等方式对管道过电压的防护效果。研究结果表明：土壤电阻率增加使杆塔接地电阻变大，从而使得杆塔分流系数会逐渐减小；相较单基杆塔模型，考虑多基杆塔接地散流会加剧管道过电压问题，土壤电阻率和雷电流幅值增加将导致管道过电压升高，“管-线”间距增加会导致管道过电压降低；敷设排流线和采用迫向换流等方式均可有效降低管道电位。