非线性负荷条件下的电压不平衡度探讨

阐述低压配电系统中谐波电压不平衡带来的危害,分析对称分量法在谐波条件下的应用原理;针对国家标准对电压不平衡度的规定,探讨负序电压综合不平衡度与零序电压综合不平衡度的定义;用实验证明理论分析的正确性;通过分析指出非线性负荷条件下考虑谐波电压不平衡的必要性。

考虑动态三相不平衡度的输电线路线损控制方法

为了精准计算线路三相不平衡度并降低线路损耗,治理三相电流不平衡度,研究考虑动态三相不平衡度的输电线路线损控制方法。估算输电线路的三相电压不平衡度,并以其为参考计算输电线路三相电流不平衡度,结合等值电阻法与不平衡度因素计算输电线路的线损,当线路损耗过高时,通过在线路中接入基于电压控制的统一潮流控制器,降低输电线路中的电阻功率值与阻抗,实现输电线路线损控制。实验结果证明,该方法可以有效分析三相不平衡负载下输电线路两端电压、电流波形变化,并准确计算输电线路中三相电流不平衡度,且线损率计算结果准确,控制后线损率呈明显下降趋势。

基于不平衡度差值的并联电抗器匝间短路故障检测方法研究

并联电抗器发生轻微匝间短路时,其短路匝的循环电流可达额定电流的十几甚至几十倍,导致绕组绝缘损坏,但其相电压、电流等电气量变化较小,无法作为匝间保护的故障特征量。本文通过建立直接接地和经小电抗接地的并联电抗器数学模型,提取并联电抗器的端电压不平衡度和相电流不平衡度的差值作为表征匝间短路的新故障特征量。并仿真分析了并联电抗器匝间短路的故障检测算法,仿真结果验证了该算法的有效性。该检测算法是对现有的零负序故障检测算法的极大提高。该方法不需要计算电抗值,计算简单,准确度高。

输电线路增容改造对三相电压不平衡度的影响

在电力系统运行中,三相电压不平衡度是重要参数,影响系统的稳定性和可靠性。输电线路增容改造作为提升电力系统输电能力的一种有效手段,其对三相电压不平衡度的影响至关重要。文章分析了江苏某地区老旧线路现状,建立了改造模型,并综合考虑电力系统性能和经济性,旨在深入探讨输电线路增容改造对三相电压不平衡度的影响,为电力系统优化运行提供理论支持和实际参考。

基于电流不平衡度的GIS倒母线刀闸位置判别方法

针对当前220 kV GIS站倒母线过程中刀闸传动连杆断裂或传动机构脱落无法在线监测的问题,从倒母线过程中某间隔刀闸分、合前后母联三相电流变化的特点出发,通过分析母联三相电流的不平衡度和变化量的不平衡度,找出了刀闸分、合前后母联电流的变化特征,并根据此特征实现了三相刀闸位置的正确判断,同时设计了刀闸位置不对应在线报警逻辑判别表,实现了刀闸位置异常时能够发出报警信号提醒操作人员,为同类刀闸或开关位置不对应的问题提供了很好的解决方案。

基于电压、电流不平衡度差值的干式变压器匝间短路故障识别方法

干式变压器绕组发生轻微匝间短路时,相电压、相电流等电气量变化甚微,不能作为表征匝间短路故障的敏感特征量,导致相应保护措施缺失,运行过程中设备烧毁事故时有发生。通过建立干式变压器“场-路”耦合仿真模型,利用实际试验和工程计算获取的状态参数,验证模型的准确性。通过建立和分析其绕组匝间短路故障数学模型,提取相电压、相电流不平衡度标幺值的差值,作为判断匝间短路故障的特征量。通过仿真分析不同工况下其绕组发生匝间短路故障时不同电气量的变化情况,论证了所提新故障特征量不仅能提前感知绕组匝间短路故障,而且能够克服固有的三相不对称及不平衡运行带来的影响,有效性、灵敏性兼顾,为实时监测干式变压器绕组匝间绝缘状态提供一种新方法。

1000kV同塔双回线路不平衡度及换位方式分析

对1000kV淮南-皖南同塔双回线路参数、母线电压和发电机电流的不平衡度进行了分析,研究中考虑了2种常用的换位方式,对不同换位方式下的潜供电流和恢复电压、感应电压和感应电流进行了比较。结果表明,从降低母线电压和发电机电流不平衡度的角度来看,采用换位方式2较好;从减少潜供电流和感应电压的角度来看,采用换位方式1更佳。在满足国标要求的前提下,为了限制线路的潜供电流、感应电压和感应电流,推荐淮皖线采用换位方式1。

输电线路不平衡度影响因素分析

线路不平衡是指三相电源各相的电压不对称,是各相电源所加的负荷不均衡所致。研究输电线路不平衡度影响因素对于线路设计具有很大的理论价值和实际意义。基于不平衡度的物理概念,结合EMTP等计算手段,研究了由于输电线路参数不对称对不平衡度的影响。影响不平衡度的主要因素有线路不换位长度、输送功率、输送电压和相序变换等,这对于输电线路的结构设计和换位方式的选择具有较大的参考价值。

同塔双回不换位线路电压不平衡度研究

在线路走廊特别紧张的地区,部分线路可能没有条件采用完全换位,而同塔多回输电线路中采用不换位架设将导致电力系统三相参数不对称。针对这个问题,以某地区一条750 kV同塔双回线路为例,对该线路不平衡度计算进行了理论推导,并应用PSCAD/EMTDC软件从杆塔类型、相序排列方式、回间距离、线路长度几个方面对线路不平衡度进行了仿真分析。仿真结果表明,输电线路较短时采用同塔同窗逆相序方式架设并适当调整回间距离,能将电压不平衡度控制在一定范围内。输电线路过长时则需采取换位措施,避免对系统造成不良影响。

引入三相不平衡度的低压电网理论线损计算

提出采用均方根电流法计算低压电网理论线损,通过分析三相不平衡线路的线损,推导出线损与不平衡度的关系公式,并将该公式用于三相不平衡配电线路的理论线损计算。系统引入三相不平衡度采集装置,以单片机为主控制芯片,给出了系统结构框图。在采集三相电流时,使用该采集装置挂接在变压器出口端,定时实时采集和存储三相电流,以供计算三相不平衡度。以某台区实际运行为研究实例,介绍了计算步骤,计算结果表明所提出的计算系统是可行的。

非全线并行架设的共用走廊高压输电线路电气不平衡度及其影响因素分析

为研究非全线并行架设的共用走廊(ROW)高压输电线路电气不平衡度,分析了共用走廊内特高压同塔双回线路(UHVDLST)不平衡电流的产生原因及影响因素。采用PSCAD/EMTDC建立了ROW超/特高压交流线路模型,对影响UHVDLST电气不平衡度的主要因素进行仿真分析。结果表明:接近段长度、数量和接近段内输电线路的输送功率对ROW高压输电线路电气不平衡度具有较大影响。随着接近段长度的改变,UHVDLST零序不平衡度mI0、mII0和穿越性零序不平衡度mt0、环流性零序不平衡度mc0的变化较大;随着接近段数量的改变,mI0和mt0的变化较大。当UHVDLST同为轻载时,其电气不平衡度较大;而当其同为重载时,其电气不平衡度较小。对于额定输送功率较大的线路,当其实际输送功率变化时,UHVDLST的电气不平衡度将发生明显改变。对于非全线并行架设、且具有一定长度接近段的高压输电线路,应根据ROW输电线路电气不平衡度合理选择接近段长度,限制接近段数量和各接近段内输电线路的数量,并将ROW内输电线路输送功率的相对比值控制在较低水平。

基于负荷功率的三相不平衡度的计算方法

三相不平衡度的估算是贯彻国家标准、提高电能质量的基础,故提出一种三相三线配电系统中由不对称负荷引起的三相不平衡度的实用计算方法。在引入了三相不对称负荷的序容量的概念之后,负荷电流不平衡度等于负荷负序容量与正序容量之比,由该不对称负荷在某公共连接点引起的三相电压不平衡度等于负荷负序容量与系统短路容量之比;建立了三相不对称负荷的序容量与负荷相间功率之间的函数关系,简化了三相不平衡度的计算过程。算例表明该方法简便易用。该方法适合于工业配电网在设计规划阶段对三相不平衡度的估算。

耦合因素对特高压交流同塔双回线路不平衡度的影响分析及相序优化

针对特高压同塔输电线路之间更强的电磁耦合作用加剧了电流不平衡度的问题,利用PSCAD/EMTDC软件建立了特高压交流同塔双回输电线路模型,分析了输电线路之间的电磁耦合作用以及架设耦合地线对电流不平衡度的影响,确定了线路导线的最优排列方式。分析结果表明:当一回线路处于重载而另一回线路处于轻载情况时电流不平衡度较大,当双回线路同时处于重载情况时电流不平衡度较小;当交流线路呈逆相序排列时,不平衡度处于较低水平;架设耦合地线时,穿越负序不平衡度和穿越零序不平衡度增加,而环流负序不平衡度和环流零序不平衡度减小;耦合地线横向位置对电流不平衡度影响较大,其架设高度对电流不平衡度影响较小。

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。

750kV同塔双回不换位线路电流不平衡度研究

在线路走廊特别紧张的地区,部分线路可能没有条件采用完全换位的方式架设,而同塔多回线路采用不换位架设将导致电气三相参数不对称。针对这个问题,对同塔双回不换位线路不平衡度计算进行了推导,并应用PSCAD/EMTDC软件从杆塔类型、相序排列方式、回间距离、线路长度几个方面对750 kV同塔双回不换位线路进行了仿真分析。仿真结果表明,输电线路较短时采用同塔同窗逆相序方式架设并适当调整回间距离,电流不平衡度能控制在一定的范围之内。输电线路较长时则需进行换位,避免对系统造成不良影响。

电压不平衡度的加窗FFT快速测量方法

电压不平衡度是电能质量的重要参数之一,其准确测量一方面依赖于三相电压基波相量(幅值和相位)的精确估计,另一方面需要快速求取相序分量。但是,频谱泄漏和栅栏效应会严重影响电压幅值和相位的估计精度,而相序分量计算过程中的开方运算又降低了不平衡度测量的实时性。提出电压不平衡度加窗快速傅里叶变换(FFT)测量方法。首先采用加窗FFT实现三相电压相量的准确计算,然后根据几何原理将方均根计算简化为多项式计算,从而实现相序分量及电压不平衡度的快速测量。仿真结果表明,所提方法可以达到与GB/T 15543—2008推荐方法相同的精度等级。实际测量实验进一步验证了所提算法的有效性及可行性。

采用垂直排列的500kV双回电缆线路参数的不平衡度分析

线路参数的平衡性对电网的安全运行有着重要影响。文中采用电磁暂态仿真程序(EMTP),对采用垂直排列时双回电缆线路参数的不平衡度进行了计算和分析。结果表明,若电缆线路不换位、仅将金属护套交叉互联,则会显著增加电缆线路的电磁不平衡度;而电缆线路换位、且将金属护套交叉互联,则不同相序下的电磁不平衡度均很低。为了保证线路参数的平衡性,相序ABC/ABC、ABC/BCA、ABC/CAB下两回线路的换位方向应相同,而相序ABC/CBA、ABC/BAC、ABC/ACB下两回线路的换位方向应相反。从降低线路参数不平衡度的角度看,无论电缆线路是否换位,逆相序都是最佳的选择。

采用传输矩阵方法的多回超／特高压交流输电线路的电气不平衡度计算

超/特高压输电线路不换位会导致电气参数不对称,进而使得线路电压、电流不平衡。线路不平衡度必须控制在一定范围内,准确预测输电线路电气不平衡度对输电线路设计、运行尤为重要。从多导体传输线模型出发,提出一种简单且解析的传输矩阵方法,并使用其他数值计算软件验证了该方法的正确性。进而将该方法应用于输电线路电气不平衡度计算,有效提高不平衡度计算的准确性。并分析了传输矩阵方法、相模变换方法以及Π模型方法三者之间的误差,验证了传输矩阵方法的正确性。最后使用传输矩阵方法计算了双回输电线路的电气不平衡度,对线路结构设计、换位长度的选取等有重要意义。

特高压输电线不平衡度分析及换位方式研究

以蒙西—潍坊1000 kV特高压工程为例,借助PSCAD仿真软件研究输电线路的不平衡问题,研究发现,不平衡与输电线路长度、输送功率大小、导线排列方式有关,而解决该问题的有效方法是换位。经过研究,推荐采用逆相序排列、反向换位方式,以实现最优的换位效果。

电压不平衡度的准同步采样快速测量方法

采用IEC 61000-4-27所推荐方法进行电压不平衡度测量时,复杂的开方运算是不可避免的。提出一种电压不平衡度的准同步采样快速测量方法,该方法首先采用准同步采样算法计算三相电压相量(幅值和初相角),然后利用几何原理将开方运算转化为三角函数计算,并最终利用代数多项式简化三角函数式,实现电压不平衡度的快速、准确测量。与IEC 61000-4-27所推荐方法相比,提出的电压不平衡度的准同步采样快速测量方法避免了傅里叶变换和复杂的开方运算,减少了运算量。仿真和实际测量结果表明,电压不平衡度的准同步采样快速测量方法与IEC 61000-4-27所推荐方法具有相同的测量准确度,为电压不平衡度的快速测量提供新的思路。