电力隧道有限空间内电缆提升装置设计

随着城市化和基础设施的不断发展和完善,高压电力电缆敷设越来越多地采用隧道方式。由于高压电缆单位长度的质量较大,电缆敷设施工时采用传统人力提升就位的劳动强度大、安全风险高、安装质量低等问题亟需解决。设计了适用于电力电缆隧道有限空间内电缆提升的就位装置,主要对该装置的结构及作业流程进行设计和说明,为装置的样机研制奠定了基础。

±800 kV直流线路工程邻近带电体架线施工防护研究

考虑直流输电线路邻近带电体架线施工风险,利用表面电荷法得到导线表面电场强度数学模型,应用有限元计算了邻近±800 kV直流输电线路和T型塔的空间电场分布情况,给出了架线施工时邻近线路和T型塔的最小关注距离。研制了直流电场安全监控报警装置并用于验证有限元仿真结果;依托昌吉–古泉±1000 kV特高压直流工程甘3标段完成了装置功能验证,结合验证结果给出了邻近带电体施工管控措施。研究结果可为邻近带电体架线安全施工提供技术参考。

基于改进PSO算法的HVDC PI控制器优化设计

为了对直流输电系统的PI控制器进行优化设计,提出了一种自适应粒子群优化(APSO)算法以克服传统粒子群优化(PSO)算法易于陷入局部极值、使算法早熟的缺陷。在APSO算法中粒子群寻优计算时,每个粒子的惯性权重系数根据该粒子当前的适应值而自适应地变化,使得适应值好的粒子趋向于做当前最优解附近的精细搜索,适应值差的粒子则以较大步长对可行域进行全局粗略探测以便有机会发现新的更好的解,从而使得整个群体保持了多样性和良好的收敛特性。基于APSO算法,给出了一套系统化的直流输电PI控制器优化设计方法。通过对CIGRE HVDC Benchmark Model的仿真计算,以及与"稳定边界法"设计结果的比较、分析,证明了所提出的设计方法的可行性和有效性。

基于自适应混沌粒子群优化算法的多馈入直流输电系统优化协调直流调制

为了提高交直流互联系统的整体动态稳定性,提出了一种新的基于混沌优化思想的自适应混沌粒子群优化算法,并将其应用于多馈入直流输电系统中各直流调制的优化协调。该算法利用混沌运动的遍历性来初始化粒子群以增强群体的多样性,在粒子群的每次迭代更新计算中,按适应值大小选取部分粒子对其进行混沌优化以帮助惰性粒子跳出局部极值区域,根据每个粒子的适应值自适应地调整其惯性权重系数以提高整个群体的全局与局部搜索能力。以一三区域双馈入交直流并联输电系统为例,选取与直流线路并联运行的交流联络线上的有功功率偏差和各发电机的功角偏差构成目标函数,应用自适应混沌粒子群优化算法对各双侧频差直流调制控制器的参数进行了全局优化协调整定,并与传统粒子群优化算法、遗传算法的优化结果进行了比较,结果表明该算法能更好地实现各直流系统调制间的优化协调,增强了整个系统对低频振荡的阻尼能力,可作为多馈入直流输电系统中直流调制优化协调的一种有效方法。

扩展二级电压控制系统的研究

从系统分析的角度阐述了扩展二级电压控制的基本原理,结合对某一实际系统的研究说明了在二级电压控制中,当仅依靠本区域内的控制发电机组进行电压控制不能取得理想效果时,可通过扩展二级电压控制系统的可控资源,综合考虑控制发电机组、有载调压变压器和自动投切并联电容器/电抗器的电压、无功调节功能,对其进行协调控制以获得良好的电压控制效果。对该实际系统进行了分析研究,设计了其扩展二级电压控制系统的方案与控制策略,并进行了仿真计算。计算结果表明,扩展二级电压控制较传统的二级电压控制能更好地协调本区域内各电压无功调节设备的无功出力和电压控制,使电压控制问题得到较好解决。

相似性度量与牛顿插值融合的架空输电线弧垂测量方法

架空输电线路导地线弧垂是架线施工质量和线路安全运行的关键指标之一,针对目前弧垂测量方法在准确性、便捷性等方面存在的不足,提出了一种基于激光测距与光栅测角技术的输电线路弧垂测量数学模型,并在该模型的基础上,针对单根导线测量鲁棒性不足的情况,提出一种基于相似性度量与牛顿插值法相融合的多分裂导线弧垂测量数据质量评估优化算法,实现对数据集的补偿与弧垂计算。与点云提取电力线方法相比,该测量方法只需通过少量测量数据即可拟合出导线模型并计算出弧垂值。以220 kV双分裂导线为测量对象,进行试验验证,并与现有测量方法弧垂测量值作比较,试验结果表明数据优化后的弧垂误差率最大为1.47%,证明了该方法的准确性,能够满足工程现场测量精度要求,并提高了架空输电线路弧垂测量工作的安全与效率。

计及STATCOM的动态电压稳定概率评估

系统随机参数的变化对系统动态性能有着重要的影响,为分析系统中随机参数对动态仿真的影响,提出了一种基于两点估计法的动态电压稳定性概率评估方法。该方法引入两点估计法并结合准稳态分析过程来评价系统动态电压稳定性,考虑到STATCOM在电压稳定中的重要作用,运用所提出的方法对计及STATCOM的系统进行研究,并统计系统节点电压在随机故障下的电压跌落概率指标,快速得到所求变量的近似分布。仿真计算表明该方法计算速度快、精度高,对系统的分析规划具有一定指导作用。

扩展二级电压控制系统ESVC的设计与实现

电力网络的互联、大型联合电网的出现以及电压稳定性问题的日益突出使得以全系统或整个区域的安全经济运行为指标，以保证系统电压稳定性为目的的协调电压控制系统成为必要，于是便产生了电压分级控制的思想。如今，许多电网(如法国、意大利、巴西等国家的电网)已实现了电压分级控制，据有关文献报导运行效果良好。

基于LabVIEW的换流站阀水冷主循环泵振动监测与状态评估系统

在高压直流输电系统中,智能化程度和可靠性的需求越来越高,迫切需要对换流站阀水冷系统核心设备主循环泵的运行状态进行实时监测。从监测系统的功能需求出发,介绍了所提出的换流站阀水冷主循环泵振动信号监测系统的总体结构、数据采集单元硬件系统及软件系统。依据标准中提出的振动烈度参数,作为主循环泵监测预警的阈值,基于虚拟仪器Lab VIEW,开发了循环泵的监测系统软件,测试结果表明可以有效的监测循环泵运行情况,保证阀水冷系统的安全稳定运行。

跨区直流输电安全运行分析及建议

2012年7月30日和31日发生的印度大停电事故再次为我们敲响了电网安全运行警钟。由于在远距离、大容量输电方面的技术和经济优势,近年来直流输电技术在我国得到了广泛的应用与发展,直流输电系统在跨区电能输送中占据重要地位,其安全运行事关重大。概述了直流输电技术在我国的推广应用与发展、安全运行情况,在对直流输电系统特有故障及其控制保护策略进行全面阐述与分析的基础上,从技术与管理角度对保障跨区直流输电的安全运行提出了建议。

高压直流输电控制保护系统的对比与分析

国内直流输电控制保护系统主要是基于ABB的MACH2系统和西门子的DSP-2000系统发展起来。MACH2系统利用计算机强大的运算处理能力,在控制保护设计中加入多重反馈和限制条件,使直流控制保护可以精密化运行,但计算机和网络通信存在一些先天缺陷不可避免;DSP-2000系统通过搭建可靠的硬件平台,使直流控制保护在数据传输上更加安全可靠,但硬件数量的增多会降低抗干扰能力,基于硬件板卡的功能也弱于不断更新的CPU的处理能力。通过比较分析,罗列控制保护系统的家族性缺陷,用以整合优化平台,完善保护程序,实施精准、稳定的控制;通过总结经验,为在役的直流控制系统深化改造及隐患排查做前期铺垫,为运维人员日常处理故障,提供分析思路。

阀冷却系统主循环泵变频器故障分析

2012年12月21日,华新换流站在主循环泵切换过程中,发生"接地故障保护"、"温度保护"、"过热保护"等多种告警。现场检测主循环泵转速正常,至电源开关的电缆绝缘正常。为了寻找发生故障的确切原因,作为一个案例,从主循环泵变频器保护配置、保护原理、预设定值及主循环泵切换逻辑着手,进行原理和功能解读,深度排查隐患。通过对主循环泵变频器内部故障比对分析,提出了整改措施和改进建议。

装配式钢结构变电站物化阶段碳排放分析框架

基于绿色建造理念,利用全生命周期评价理论对预制装配式钢结构变电站物化阶段进行碳排放分析。通过基于定额的分析方法,对装配式建筑碳排放核算方法进行框架设计,选取了原材料生产—加工—运输—施工的生命阶段作为系统边界,并将该方法应用于某装配式钢结构变电站当中进行了碳排放核算,应用效果显示该方法可以实现对装配式建筑施工碳排放的分析。

换流变在线音频监测分析系统研究

换流变在线监测系统对换流变异常运行状态缺乏监测，日常运维过程中主要依靠人工巡检方式存在着很多缺陷。为保证换流变安全运行，开发了一套用于换流变运行中异音辨识的换流变音频分析系统。该系统对保证换流变安全稳定运行具有十分重要的意义。

华新站阀冷却系统主循环泵变频器故障分析

介绍了华新换流站主循环泵保护的配置情况，以及主循环泵保护报警动作情况，结合其他换流站的保护动作情况，对主循环泵变频器的故障原理进行3分析，并且列出3相应的应对措施。

换流站阀水冷系统主泵轴承故障诊断方法研究

对换流站阀水冷系统主泵轴承的故障诊断方法进行了比较研究。采用支持向量机作为分类工具,分别利用时域特征值和小波包分解取样本熵作为样本训练,比较分类准确率,并择优用于换流站阀水冷系统主泵的轴承故障诊断。首先,利用轴承故障试验台的数据,对采用时域特征值和小波包分解取样本熵作为样本训练的分类准确率进行了比较,结果表明小波包分解取样本熵值比时域特征参数更适合用于特征故障分类。然后将小波包分解取样本熵值用于换流站阀水冷系统主泵的轴承故障诊断,结果显示分类准确率达98%,完全满足工程运用需求。

高压直流输电换流阀控制系统故障研究

换流阀控制系统是高压直流输电的核心设备,对整个系统的安全稳定运行起着至关重要的作用。在对换流阀控制系统结构与功能进行详细介绍的基础上,以一起典型的因阀控系统故障导致直流单极闭锁停运事故为例进行了深入分析研究,为提高其运维管理水平提供参考。

南汇柔性直流输电直流接地电阻运用分析

介绍了南汇柔性直流输电系统的直流接地电阻、安装位置、电气参数及相应作用。通过排查隐患,分析了自2011年7月25日投运以来柔性直流输电系统出现的直流接地电阻问题。针对直流接地电阻设备的固有缺陷做了技术分析。尤其是对直流接地电阻的日常巡视、定期保养维护等问题,提出了治理措施和整改建议,为柔性直流输电技术的推广应用,提供技术支撑和运行经验。

应用机电暂态程序判断直流换相失败的分析

换相失败是直流系统常见的故障之一,连续换相失败或者多回直流同时换相失败,将会严重危害交直流系统的稳定运行。因此,换相失败的判断是一个非常重要的问题。机电暂态程序具有模型简单、仿真规模大、计算时间短等特点,而且仿真精度能够满足电力系统的计算要求,常常用于分析大型交直流混合电网的换相失败原因。在阐述换向失败的机理及其影响因素的基础上,分析了机电暂态程序的直流模型和换相失败判据,并且通过一算例计算,比较了国内常用的机电暂态程序BPA和PSS/E的仿真结果,着重分析了两个程序用于换相失败研究的范围。

一起交流滤波器用断路器击穿事故分析

在高压直流输电系统中,由于交流滤波器用断路器投切频繁,工作环境恶劣,高压断路器开断电路后容易发生绝缘击穿故障。基于一起交流滤波器燃弧故障实例,简述了事故过程,分析了断路器处于正常工作阶段、击穿故障阶段、持续性燃弧熄弧阶段和完全击穿阶段等不同阶段时相应的滤波器支路电压电流特性,计算了断路器正常工作时电流谐波含量和总谐波畸变率。最后,通过分析各个阶段的电弧电压和电流动态变化录波波形以及现场断路器解体检查情况,总结了燃弧故障发生的原因,并提出相关建议,为交流滤波器用断路器的生产和运维检修提供了依据。