特高压电容式电压互感器阻抗测量及参数灵敏度分析

为改善特高压电容式电压互感器(CVT)的工艺结构,提高其瞬态性能和可靠性,研究了其宽频阻抗特性的测量和建模方法。首先,通过不同的测量方法获得了压接型和焊接型工艺结构的1 000 kV特高压CVT电容分压器的宽频阻抗特性,并相互验证了测量方法的有效性;其次,基于特高压CVT电容分压器的宽频阻抗测量数据,建立了具有物理意义的宽频等效电路模型,通过宽频阻抗仿真结果与测量结果的比较验证了模型的正确性和有效性;最后,定义了评价CVT性能的网络函数,并对特高压CVT电容分压器的蓄积电阻与蓄积电感、电容器电容与电导、均压环对地电容等电路参数进行了灵敏度分析,为特高压CVT的优化设计、瞬态分析和工艺改进等提供了依据。

特高压串补装置瞬态地电位升和电磁骚扰的测量方法和系统

为了对特高压(UHV)串补装置高电位平台上的一次设备绝缘和二次系统电磁兼容(EMC)进行优化设计,需要对隔离开关操作或旁路间隙击穿引起的瞬态地电位升(PPR)和电磁骚扰进行测量。为此,提出了高电位、强电磁环境下的瞬态地电位升和电磁骚扰测量方法。采用电磁屏蔽、直流供电、光纤通信等技术措施,研制了主要由高电位平台上的测量仪器、地面上的监控系统和通信系统组成的瞬态测量系统,该系统包含3个屏蔽区域。进行了特高压串补装置真型试验平台的隔离开关操作试验,获得了瞬态测量信号的幅域、时域和频域等特征。对瞬态测量系统的功能性测试表明:其屏蔽效能>40 d B,电磁兼容抗扰度满足国标规定的3级及以上且试验评价结果均为A级,工频耐压和冲击耐压分别为4、10 kV,主要性能指标满足特高压串补装置瞬态地电位升和电磁骚扰的测量要求。

智能配电网关键技术

首先针对配电网智能化的要求,提出了急需解决的几个问题,然后给出了智能配电网的定义,分析了智能配电网的特征,提出了功能要求。重点探讨了实现智能配电网的几个关键技术,包括配电网自愈控制、分布式发电与智能微网技术、AMI技术、配电网快速仿真与模拟技术,为我国智能配电网的进一步研究及实现提供参考。

智能电网发展状况及其实现建议

阐述了我国坚强智能电网研究和建设的思想和框架,分析我国坚强智能电网研究和发展的最新进展,及坚强智能电网应该具备的特征和性能要求,比较智能电网与普通电网的区别,提出了智能电网的技术框架体系和路线,以及实现途径、方法和建议。

750kV高抗中性点过电压差异化特性及绝缘优化

目前国内对于750 kV输电工程高抗中性点避雷器的参数设计没有明确的技术原则,现有标准规定的高抗中性点绝缘水平要求也未考虑不同工程高抗中性点过电压的差异化特性,并且未来可能出现的低高抗补偿度可能对现有中性点避雷器及绝缘水平形成挑战,因此有必要开展深入研究并提出对策。文章基于对国内已投运的多项750 kV交流输电工程高抗中性点过电压的电磁暂态仿真及现场实测结果进行调研,采取理论分析和数字仿真手段,研究了750 kV线路高抗中性点的过电压差异化特性,提出了750 kV线路高抗中性点避雷器参数、绝缘水平的选择方法,以及适应于单回及同塔双回2种架设方式、60%~90%高抗补偿度的中性点避雷器及绝缘水平差异化设计参数要求。研究成果可为750 kV线路高抗及其中性点小电抗设备的避雷器及绝缘优化设计提供技术依据。

特高压直流双极输电线路互感影响及对策研究

针对宜宾–金华特高压直流全压运行极线路故障重起动过程中,健全的半压运行极出现短时间功率大幅下降的问题进行深入分析。在简要介绍低压限流(voltage dependent current order limiter,VDCOL)等直流系统基本控制原理的基础上,利用楞次定律分析了直流线路故障再起动期间故障极对健全极的电磁感应特性,研究并推导了特高压直流双极线路间互感计算公式,揭示了健全极电磁感应电流产生的原理和及其对控制特性的影响,并提出防止一极线路故障引起健全极功率短时间大幅下降的直流控制措施,利用与宾金直流一次系统和实际控制保护程序完全一致的仿真模型验证了改进措施的可行性和有效性,对工程设计及现场运行具有很强的指导意义。

特高压串补线路断路器短路电流过零延迟特性及对策

特高压线路加装串补使得线路发生故障时流经断路器的短路电流特性与无串补线路相比存在差别。受故障工况及串补布置方式、过电压保护措施等因素影响,特高压串补线路回数为双回及以上时,一回线故障时流经断路器的短路电流可能存在过零延迟,与无串补或单回串补线路相比更加突出,对断路器开断不利,需要加以抑制。该文仿真研究特高压串补线路断路器短路电流的过零延迟特性,并结合串补金属氧化物限压器(metal oxide varistors,MOV)、放电间隙的动作状态,采用时、频域解析方法,建立串补装置的等效模型,探讨串补线路短路电流过零延迟的产生机理,研究分析典型影响因素,并提出对策建议。研究成果为特高压串补的规划设计、断路器设备选型提供一定参考。

特高压远距离高补偿度串补线路故障清除操作过电压特性及对策

在远距离特高压线路上加装高补偿度串补是实现更远距离、更大容量输电的合理选择,在我国特高压电网发展及全球能源互联网战略中具有广阔的应用前景。特高压高补偿度串补线路发生故障清除过程中,在健全相和相邻线路上产生的操作过电压与无串补或常规串补线路相比有升高趋势,且在现有避雷器及线路保护联动旁路串补措施条件下可能超过现有标准限值,有必要开展过电压特性及抑制措施研究。文章采取理论分析和数字仿真手段,研究了高补偿度串补对特高压线路故障清除操作过电压的影响特性,并基于闪络率评估,分析了快速联动旁路串补、加装低残压避雷器及"联动+低残压避雷器"组合等多种措施对故障清除过电压的抑制效果,并提出了综合对策。研究成果可为特高压远距离高补偿度串补线路的工程设计、设备选型提供技术依据,为实现跨区或跨国输电提供技术支撑。

特高压高补偿度串补线路的潜供电流问题

在特高压线路上加装串补可以提高通道的输电能力,同时也使线路单相故障时的潜供电流存在高幅值的低频振荡现象,潜供电弧难以熄灭,对断路器单相重合闸不利。远距离特高压线路有加装更高补偿度串补的需求,使得串补对线路潜供电流及恢复电压的影响更加值得关注。目前一般采取线路保护联动旁路措施来抑制串补线路的潜供电流问题,但对于高补偿度串补其效果有待分析。另外,串补旁路前,高幅值的低频振荡电流流经线路高抗可能致其饱和,这使得潜供电流及恢复电压特性与将高抗视作线性元件时存在差别,现有研究对此未有涉及。分析了串补对特高压线路潜供电流及恢复电压问题的影响机制,基于典型系统条件仿真研究了提高串补度、高抗饱和对潜供电流及恢复电压的影响特性,并分析了联动旁路时间差异对抑制效果的影响。研究结果可为特高压远距离高补偿度串补线路的工程设计、设备选型提供参考。

特高压串补线路中性点小电抗工作条件研究

特高压串补线路发生单相故障后,在串补电容器残压及其放电电流作用下,高抗中性点小电抗的电气应力特性与无串补线路发生变化。远距离特高压线路有加装更高补偿度串补的需求,使得串补线路的中性点小电抗过电压、过电流幅值可能超过现有小电抗设备的设计参数,有必要深入研究并提出有效对策。高幅值的低频振荡电流流经高抗可能致其饱和,使得中性点小电抗电气应力与将高抗视作线性元件时存在差别,目前尚未开展过相关研究。探讨了串补对特高压线路高抗中性点小电抗过电压、过电流问题的影响机理,基于典型系统条件仿真研究了提高串补度、高抗饱和对中性点小电抗过电压、过电流的影响特性,分析了联动旁路措施的抑制效果,并提出了解决小电抗电气应力超过现有设计参数问题的对策建议。研究成果可为特高压串补线路的工程设计、小电抗设备选型提供技术支撑。

特高压串补装置平台的开关操作瞬态电磁特性仿真研究(英文)

特高压串补装置的旁路间隙和隔离开关操作时,都会在高电位平台上产生瞬态电磁现象,包括一次系统过电压及对二次系统的电磁干扰。为研究其瞬态特性,结合有限元法和时域部分元等效电路法,首先在串补装置缩微模型和真型试验平台上验证了建模方法的正确性,其次仿真了旁路间隙击穿和隔离开关操作时在平台上产生的一次系统过电压、平台电位升和二次系统电磁骚扰。为了抑制旁路间隙击穿在平台上产生的一次系统过电压,评价了一种过电压抑制方案的有效性,并已经在工程中成功应用。同时,对仿真结果的应用进行了分析和探讨。

基于电流互感器的长距离GIL短路故障在线定位方法研究

气体绝缘金属封闭输电线路(Gas insulated metal-enclosed transmission line,GIL)内部发生短路故障后,如何在线准确、快速地确定故障位置,缩短故障后的检修时间,对电网的安全稳定运行至关重要。文章通过分析汇流排处电流互感器检测到的电流的特征,提出一种基于汇流排电流的长距离GIL短路故障在线定位方法。从理论上计算了GIL发生短路故障时,流过各电流互感器电流的特征;分析了GIL接入的架空线发生接地故障时,各电流互感器的电流分布。在此基础上,利用故障点两侧电流互感器的测量结果,提出GIL短路故障的在线定位判据。该判据与弧道电阻、故障点电流、电流互感器安装距离等都无关,只需通过同一时刻故障点两侧电流互感器的测量值便可实现。提出的定位方法只与位于故障点两侧最近的两电流互感器测得的电流幅值有关,原理简单,结果准确。最后,以苏通GIL综合管廊工程为例,验证并说明了所提出方法及结论的正确性与有效性。