覆冰在线监测预警系统研究现状分析

自2008年冰灾以后,覆冰在线监测技术受到普遍重视,国家电网管辖的华中、湖南、浙江、福建等地电网,南方电网管辖的广东、广西、云南、贵州省网和超高压电网先后研制出覆冰监测系统并投入使用。首先总结了目前输电线路覆冰在线监测系统和监测模型的研究现状,并分别展开分析论述,同时阐述了南方电网覆冰监测系统运行流程,并对在线监测系统运行期间所获得的大量运行数据进行大数据处理的发展趋势提出了看法和意见。最后,对覆冰在线监测预警系统做出了总结和展望。     

西气东输江都-如东线网络架构的优化

针对西气东输江都-如东线频繁出现网络故障的情况,基于江都-如东线现有网络架构,分析了网络系统存在的不足,对网络架构进行了优化,重新划分了局域网,处理了网络环网,禁用了路由器的多余广播,进行了风暴控制,优化了ESD系统参数,提出了在江都-如东线进行网络架构优化的方案。通过对思科交换机、思科路由器、SIXNET交换机和ESD系统的配置进行修改,以及为期1年的试运行,实现了网络故障零发生的目标,提高了网络通讯的质量,保证了系统的可靠性和安全性。     

输电线路最佳经济寿命区间评估

为提高电网规划与运维决策的科学性,提出了一种以全寿命周期年平均成本最小为依据的输电线路最佳经济寿命区间评估方法。该方法在计算输电线路故障率时,不仅考虑了线路役龄,还考虑了气候与自然灾害、地理与外力破坏环境因素,以及部件与土建、运行与检修质量状况对输电线路故障率的影响;并采用最小二乘支持向量机按故障后果严重程度分别计算一般故障、较大故障和严重故障3类故障率,使得故障率的计算更加可信。此外,该方法采用区间分析法计算输电线路寿命周期的各项成本,消除了单一定值带来的成本计算误差。算例验证了输电线路最佳经济寿命区间评估方法的有效性,并指出了评估结果对电网规划与运维决策的指导作用。     

利用时域波形比对的高压直流输电线路电流差动保护

高压直流输电线路电流差动保护受电容电流和数据不同步影响,选择性和速动性不高。通过对高压直流输电线路的故障特征分析发现,在时域平移一端数据,并对比差动电流的大小,可以进行区外故障数据同步的识别。对于区外故障,由于没有故障点注入电流的影响,差流在数据同步时最小,数据不同步时明显增大;对于区内故障,受故障点注入电流的影响,无论数据同步与否,差流的值总是很大。在分布参数模型下构造时域电流差动保护,利用上述差流特征可以获得区外故障实时的数据不同步时间信息,并在时域中实时调节差流和整定门槛,保证了差动保护不因区外故障数据不同步而误动。仿真验证表明所述方法能够可靠快速灵敏地识别高阻故障,不受分布电容影响,并且不需要两端数据严格同步。     

多换流器并联特高压直流系统控制策略及仿真

并联高压直流输电系统是多端直流系统的一种特殊方式,并联扩建方案经济性好、运行灵活方便。利用实时数字仿真器(RTDS)建立了±800kV双换流器并联、10GW双极直流输电仿真模型。直流控制保护模型采用所开发的直流输电控制保护样机,与RTDS构成实时闭环仿真试验环境。控制策略采用电流裕度控制,整流侧两个换流器均定电流,逆变侧一个换流器定电压,另一个换流器定电流。控制系统架构按双极/极控制层,换流器层控制进行设置。换流器层控制实现两个换流器的触发控制,双极/极控制层产生电流和电压参考值指令,经分配后,发送至换流器层控制。利用该仿真系统对双换流器并联的直流输电系统启停、稳态运行工况、换流器在线投退、功率分配策略等进行仿真研究,结果表明所提出的控制策略和开发的控制保护样机可以满足双换流器并联的高压直流输电要求。     

1 000 kV皖南-浙北特高压线路工频参数测试干扰及结果分析

特高压线路工频参数测试干扰分析是选择适合工频参数测试方法及测试结果分析的重要基础。测试了1 000 kV皖南-浙北特高压线路正序和零序参数测试期间的干扰电压信号,分析了其频谱特征;在此基础上,通过与正序参数仿真计算值的对比分析了正序参数实际测试偏差。结果表明：皖南-浙北特高压同塔双回线路工频参数测试期间,干扰电压存在“三相不平衡性及时变性”的特点;工频法和异频法2种不同方法得到的线路参数测试结果存在一定差异;干扰电压“时变”时,线路工频参数测试宜采用异频法。     

基于子空间方法的风机齿轮箱故障预测算法

为了减少风机齿轮箱严重故障的发生,提出了一种基于随机子空间识别方法的齿轮箱故障预测算法。该算法首先建立齿轮箱的随机状态空间模型,并利用正常运行时的振动监测数据计算模型的参数矩阵的特征值,并将其作为参考特征值;然后将由实际振动数据所求得的特征值与参考特征值进行比较,如果两者误差很小,则说明齿轮箱正常,反之则异常。为了减少计算量,引入均方根误差(RMSE)作为齿轮箱故障判别指标,并利用统计过程控制(SPC)原理定义该指标的阈值。最后,对一台实际风机的振动监测数据进行仿真,结果表明了所提出算法的有效性。     

基于频谱比较的直流线路差动保护闭锁判据

为解决目前直流线路差动保护动作时间过长的问题,提出了一种基于频谱比较的直流线路差动保护闭锁判据。分析了差动电流的频谱特征,由分析可知区内故障时差动电流含有较多直流分量,区外故障时差动电流含有较多50 Hz和100 Hz分量,根据这一区别设计了闭锁判据。该判据能够有效识别区内、区外故障,且具有可靠性高、对采样频率要求较低等优点。基于某实际直流系统建立了EMTDC仿真模型。仿真结果表明,该判据能够在区外故障时闭锁差动保护,提高了保护的可靠性。     

基于粒子群算法的VSC-HVDC控制参数优化

随着大功率电力电子技术的发展,电压源型直流输电得以实现,为了简化这种新型的直流输电方式控制器设计和提高系统鲁棒性,采用了结合PI控制器的双闭环控制。以两端均为有源网络的电压源型直流输电系统为研究对象,以Matlab/Simulink为研究平台,利用粒子群优化算法,对VSC控制器参数进行了优化。建立直流输电的暂态数学模型,据此分析其控制器结构,选定需要优化的控制参数。将粒子群算法程序与直流输电仿真模型结合进行仿真计算,通过多次迭代得出优化的控制器参数,并与原始参数进行系统性能对比,验证该方法的可行性。     

降低架空输电线路防振锤滑移率的研究

在架空输电线路的导、地线上安装防振锤,是防止架空输电线路导、地线因为振动而出现断线、断股事故的主要措施之一。但由于各种原因的作用,防振锤在安装一段时间后滑移出原有的安装位置,失去防振作用,威胁导、地线安全运行。分析了防振锤出现滑移的各种原因,并对现使用的防振锤结构提出改进措施,取得了较好的效果。