高压直流输电工程可靠性指标统计分析

通过国外1998年—2002年和国内2001年—2005年高压直流输电工程运行可靠性统计资料的分析比较,归纳出影响其可靠性水平的主要因素及其变化趋势。利用这些结果,结合国外高压直流输电工程运行资料,对单12脉接线方式和双12脉接线方式直流输电系统的可靠性进行了综合分析,为高压直流输电系统可靠性的研究、运行管理提供一定的参考信息和决策依据。

高海拔、污秽、覆冰环境下超高压线路绝缘子交直流放电特性及闪络电压校正研究

根据在人工气候室内对交流160 kN级染污瓷质、玻璃及35 kV合成绝缘子以及一种形式的直流绝缘子大量的试验研究结果,得出了绝缘子在高海拔、污秽及覆冰条件下不同绝缘子的闪络特性,并分别分析了无覆冰时不同气压、污秽对绝缘子交、直流闪络电压的影响和高海拔污秽地区绝缘子覆冰量的变化对交直流闪络电压的影响;提出了不同海拔高度、污秽程度及覆冰量条件下试验中的各种绝缘子的交、直流闪络电压的初步校正公式及相应的特征指数。本文试验研究结果认为:绝缘子闪络电压随海拔升高、污秽加重和覆冰增加而呈幂函数或指数函数降低,而表征其下降速度的特征指数则与绝缘子型式、电压类别、污秽程度及覆冰量有一定关系。

灰色预测参数模型新模式及其在电气绝缘故障预测中的应用

以灰色系统理论为基础 ,研究电气绝缘故障诊断的灰色预测模型新模式及其应用 .建立了适用于电气设备绝缘故障诊断的一次拟合参数灰色预测的新模型 ,并给出了新模式的建模过程 ,提出将原始数据经弱化算子作用后进行一次指数平滑运算并对背景值进行改造的方法 ,并以实例进行了检验 ,结果表明该方法的可行性和有效性 .

电网络法计算交流特高压绝缘子串电压分布

特高压输电线路绝缘子串较长,电压分布很不均匀。为给线路工程提供设计参考数据,利用电网络法并结合试验,计算和分析了56片绝缘子串在干燥及污湿情况下的电压分布。结果表明:绝缘子劣化将加剧电压分布的不均匀;采用自身电容较大的绝缘子,增加杆塔高度和横担长度均能改善绝缘子串的电压分布;泄漏电导增大和不同位置绝缘子杂散电容的差异也可减小电压分布的不均匀性。在工程应用中,采用自身电容较大的绝缘子对改善特高压绝缘子串电压分布的效果最为明显。

高压电网过电压在线监测数据采集方法研究

为了保证电网的安全运行,介绍了一种利用变压器电容式套管,安装特制的电压传感器组成套管分压系统,从电容式套管的末屏抽头处实时采集电网过电压信号的方法后,分析了过电压在线监测数据采集系统各组成部分的基本原理和具体实现方法,并提出了在线监测软件的设计思想和软件运行流程图,最后在实验室利用电容式套管对该装置的性能进行实测。结果表明该系统的响应特性良好,测量精度高,工作情况稳定可靠,满足电网过电压监测的要求,达到了预期设计目标。

基于高速数字信号处理平台的实时仿真技术

电力电子领域的实时仿真对速度要求非常高,目前主流的通用实时仿真平台难以满足要求。VHS-ADC是一种基于FPGA的高速数字信号处理平台,在通信、音视频、雷达信号处理等领域得到了成功的应用。基于FPGA的高速数字信号处理能力,不失为构建高速仿真平台的一个新思路。基于这一思想,完成Boost变换器单周控制的实时仿真实验。实时仿真周期低于300ns,远小于变换器的开关周期10μs。实时仿真波形与TL494芯片控制波形作对比,证实了基于VHS-ADC建立高速仿真平台的可行性,该系统具有良好的实时性与通用性,且成本低于通用仿真平台。

±800kV特高压换流站直流侧操作过电压的仿真与研究

根据国内外现有的资料,利用PSCAD/EMTDC软件,建立了一个较完整的换流站操作过电压计算模型,研究了有关操作和故障情况下±800 kV换流站直流侧可能出现的操作过电压。计算换流站主要设备典型故障工况时,对交流母线、直流线路、中性母线等设备可能产生的最大操作过电压水平进行了分析,还针对避雷器配置方法以及有避雷器和无避雷器时的过电压计算进行了研究。仿真计算结果表明,其有利于进一步分析特高压直流输电系统中因交直流系统故障引起的操作过电压大小以及相应绝缘水平的确定。

大截面导线在重庆110kV电网改造应用的技术经济分析

重庆城区电网密集,线路走廊宝贵,原有导线受截面限制,载流量不能满足负荷发展需求。大截面导线技术能显著提高架空输电线路的输电容量,解决输电容量需求大而出线走廊资源有限的问题。简单介绍了目前我国大截面导线输电技术的工程应用现状与技术发展水平。围绕提高重庆110kV原有输电线路载流量30%所进行的增容改造工程,分析了应用大截面导线的可行性,并以重庆110kV原有输电线路中1条线路为例,综合分析采用大截面导线方案的静态投资和动态效益。提出了重庆地区110kV输电线路增容改造的优选方案,以达到送电线路增容改造过程中的社会效益和经济效益最大化。

特高压输电系统的过电压问题

介绍了国外特高压输电的发展现状,并着重阐述了目前国外特高压系统过电压存在的问题。针对内部过电压,分析了工频电压升高、潜供电流以及操作过电压所引起的问题,同时列出了各自可以采用的限制措施;针对防雷保护问题,分析了特高压输电线路的反击耐雷性能、绕击耐雷性能及绕击防护措施,并归纳比较了反击耐雷水平和绕击耐雷水平的计算方法。

基于进化规划方法的新型电压无功优化模型和算法

基于进化规划方法,提出了一种新型的电压无功优化模型和算法。利用高压网络支路电抗远大于电阻和节点电压相角差小的特点以及变比调整的注入功率表示,该模型将非线性无功潮流方程组简化为常系数线性化方程组,从而大幅度提高进化过程的迭代速度。另外,在算法中还采取了修正措施,以保证线性化精度。最后,通过算例验证了本文算法的有效性。

一种新型的电压源换流器

为了改善轻型直流输电网络的波形质量,目前电压源换流器使用较多的高频开关器件,导致成本增高,损耗加大,限制了其实际应用。提出了一种Buck型电压源换流器 (BVSC),该BVSC由一组双Buck变换器和一个工频逆变桥组成,仅用 2个高频开关,即可取得较好的输出波形。为了进一步解决大功率应用时的高频开关的局限性,还提出了一种新型的双频控制Buck型电压源换流器 (DB VSC),DBVSC在BVSC的基础上附加了一个双Buck变换器,使原BVSC工作在高频,仅处理谐波功率,而附加的BVSC工作在低频,处理基波功率。DBVSC既可以改善换流器输出电流波形质量,又可以减小系统损耗,提高功率等级,特别适合于大功率应用。推导了基于单周控制思想的控制方程,运用简单的控制电路实现要求,通过仿真研究,证实了理论分析的正确性。

带有源浮充平台的新型电压调整模块

多相交错型同步整流降压式变换器广泛地应用于微处理器电压调整模块(voltage regulator module,VRM)设计中。针对基本Buck变换器在输入、输出电压相差悬殊时,占空比过小问题,提出了一种新型电压调整模块——带有源浮充平台Buck变换器。该文对新拓扑进行了稳态和动态分析,并对拓扑结构进行了探讨。与传统两相交错型同步整流Buck变换器实验结果对比表明,由于新拓扑在基本Buck变换器中加入了有源浮充平台单元,不仅具有大变比的电压转换能力和实现电感电流的交错并联,而且无需采取任何均流措施实现自动均衡各相电感电流,简化了控制电路。同时新拓扑具有开关应力小,效率高的特点。

用TCSC和SVC提高交直流并联输电系统大干扰电压稳定性分析

简单介绍了直流输电在我国的发展,分析了电网将来可能出现的情况。尤其是采用交直流并联输电后,由于系统运行特性较为复杂且相互影响,从而使得大干扰后电压稳定性面临严峻考验。分析了静止无功补偿器SVC及可控串联补偿器TCSC的工作原理和数学模型,在电力系统中的作用及应用等。最后采用交直流并联输电模型,设置典型大干扰进行仿真,仿真结果证明了TCSC和SVC对提高并联系统大干扰电压稳定性具有显著作用。

统一潮流控制器的线性二次高斯控制/回路传输恢复技术设计

线性二次高斯控制/回路传输恢复技术(LQG/LTR)是一种多变量频域设计方法,它以良好的鲁棒性和解耦特性得到广泛的应用。本文基于UPFC的5阶动态模型以单机无穷大系统为例,采用LQG/LTR控制原理设计了 UPFC的LQG/LTR控制器。仿真结果表明,该控制方法具有比线性最优控制更好的动态品质,并具有干扰抑制能力,特别是对干扰信号能表示成白噪声的系统模型,从而使系统具有较好的鲁棒性和稳定性。

略论高层次创新人才的培养

知识经济时代,高层次创新性人才的培养具有举足轻重的作用。本文从树立创新意识、开展学分制 的教学组织制度及新型的教学评价三个方面,就高校培养高层次创新人才的途径进行了论述。

新型电压调整模块——带有源浮充平台的Buck变换器

针对基本Buck变换器在输入、输出电压相差悬殊时占空比过小问题,提出了一种新型电压调整模块——带有源浮充平台Buck变换器。该拓扑在基本Buck变换器中加入了有源浮充平台单元,不仅具有大变比的电压转换能力,输出电感电流的交错并联,而且具有自动均衡各相电感电流的能力,无需采取任何均流措施,具有控制电路简化、开关应力小和效率高等特点。对新拓扑进行了详细的稳态和动态分析,仿真和实验结果证明了对新拓扑理论分析的正确性。

高海拔下不同伞形结构750kV合成绝缘子短样交流污秽闪络特性及其比较

为适应高海拔污秽地区750kV线路外绝缘选择的要求,在人工气候室内模拟高海拔气压条件对三伞五组合伞形和大小伞形结构的二种750kV合成绝缘子短样的污秽闪络特性进行了试验研究,分析了试品污闪电压和污闪梯度与伞裙结构的关系以及海拔高度或气压对污闪电压的影响。结果表明:合成绝缘子的污闪电压与伞裙结构有密切关系;在同样的最短干弧距离下,简单伞形结构的合成绝缘子具有更高的污闪电压和污闪梯度,对于伞形结构复杂的合成绝缘子,虽然其爬电距离提高了,但其污闪电压没有明显提高;高海拔下合成绝缘子的气压影响特征指数n大于瓷和玻璃绝缘子,并受伞裙结构形式、污秽程度的影响,且随着污秽程度增加,n逐渐减小,此外,染污方法和方式对n也有一定影响但不明显。

基于预测-校正原对偶内点法的无功优化新模型

在有载可调变压器模型中引入虚拟节点,并通过该节点的电压来表示理想变压器对功率、电压的转换关系,由此在直角坐标系中建立了无功优化问题的二阶新模型。该新模型的海森矩阵是精确的常系数矩阵,在内点法迭代过程中只需要计算一次,从而缩短了每次迭代的计算时间。利用AMD算法对内点法修正方程的系数矩阵进行节点优化编号,减少了其LU分解所产生的注入元。通过存储海森矩阵的非零元素值、其行、列号及对应的拉格朗日乘子编号,提出了一种新的非零元素存储方式,极大地减少了海森矩阵与乘子线性组合的计算量。基于节点数从14到1338的7个测试系统进行了仿真计算,结果验证了所建模型与方法的正确性与有效性。这种建立模型的思想还可以应用到需要计算海森矩阵的动态无功优化、最优潮流以及状态估计等问题的算法中,以提高其计算速度。

超/特高压输电线路雷电绕击防护性能研究

输电线路跳闸的主要原因是雷击闪络,这与线路现有雷击跳闸模型与线路实际运行情况存在较大差异有关。文中以电磁场理论为基础,对高杆塔下击距系数进行研究,利用自编程序仿真,结果表明击距系数随着杆塔高度的增加而减小,雷电流幅值对击距系数没有影响,利用线性拟合方式得击距系数β与杆塔高度H的关系式为:β=1.18?H/108.69。引入击距系数,提出利用改进的电气几何模型对超特高压线路绕击耐雷性能进行分析,并以500kV鸭福线路为例进行计算和分析,结果表明根据文中仿真模型所推导的β公式计算该线路的跳闸率与实际线路运行情况比较吻合。同时,分析了杆塔高度、地面倾角、线路保护角、线路绝缘强度等对输电线路绕击耐雷性能的影响。