统一广义双侧消去法与架空线路-地下电缆混合输电系统故障电流分布的计算

为了计算架空线路-地下电缆混合输电系统故障电流的分布,提出了基于线路边界的统一广义双侧消去法。根据线路边界的特点,将混合输电系统划分成若干区间,每个区间内电力线路具有相同的电气结构;在每个区间内应用广义双侧消去法得到线路电流和边界电流之间的关系;在线路边界处根据电流连续条件列写网络方程,解得整个输电系统电流分布。与常规的广义双侧消去法相比,该文的进展在于:①借助线路边界概念,可分析具有不同电气结构互联的线路系统,同时,故障点的数目和故障形式可以任意;②阐明了统一广义双侧消去法的数学本质是块三对角阵的“追赶法”,给出了广义双侧消去法递推过程的数学解释。数值计算结果证明了该文方法的正确性,该文方法为电力线路电磁环境的分析奠定了基础。

基于故障电流分布因子的单端故障定位方法

为了实现电力电缆的精确定位,提出了一种基于故障电流分布因子的单端故障定位方法。该方法首先根据Kirchhoff电压定理对电力系统等效模型建立表达式,然后检测线路单端三相电压、电流的正序、负序以及零序分量,接着引入故障电流分布因子,用故障类型的加权系数以及故障电流增量值替代故障电流,建立故障定位函数,最后检测出故障距离。仿真实验表明该方法鲁棒性强且具有较高的精确性。

基于故障电流分布的GIS母线故障定位方法的研究

随着采用气体绝缘开关设备(即GIS设备)的变电站越来越多,对于GIS母线发生故障后快速隔离故障能力的要求也越来越高,而目前采用的SF6微水测试法受外部影响较大,费时费力且无法快速定位到故障点。本文针对以上问题,根据某电力调度单位基于故障电流分布研发的GIS母线故障定位软件,研究了其故障定位原理及当GIS母线发生故障时采取的措施,并提出了存在的问题及改进的思路。

复杂电力网络短路电流分布及地网分流系数

为改进电力系统短路故障电流的计算,将变压器的相分量模型与传统相分量法相结合,在此基础上提出了连接有任意回输电线路(包括架空线路和地下电缆)的变电站发生接地短路时故障电流分布和地网分流系数的计算方法,并开发了相应的计算软件FCDFGS。通过软件计算与现场实测的比较,验证了测量方法的正确性与计算模型的合理性。对影响地网分流系数的主要因素进行计算、比较和分析,结果表明靠近变电站10～15个档距的参数对其影响很大,且各参数在达到一定值后,地网分流系数呈现"饱和效应"。最后提出了降低地网入地短路电流的技术措施。

基于改进小波分析的电网故障诊断研究

传统电网故障诊断大多基于开关量进行分析,当获得的开关量信息不完备不可信的时候,诊断容错性较差,甚至会出现错误的诊断结果。电气量中蕴含丰富的暂态信息,能够直观的反映电网特性,利用多分辨分析的小波理论对电力系统故障采集到的电流波形进行分析,针对故障电流在电网中的分布特性,提出对改进小波分析故障诊断,建立IEEE39节点仿真模型,实例验证,得到各故障候选线路的各小波故障度。

考虑变电站故障的变电站及输电线路接地系统设计

本研究量化了变电站接地电位升高与输电极接地电位升高的关系,以帮助设计师根据极接地电位上升量来计算变电站接地电位上升,以确保输电线路接地系统在变电站故障情况下始终满足安全标准。通过实例验证了通过测量极接地电位升高来估算变电站接地电位升高的方法。

接地网内电势差的计算模型

电力系统不对称短路的故障电流会产生散流网内电势差和导通网内电势差,是影响接地安全的重要因素之一。为此,使用不等电位的节点电压分析法,研究了网内电势差的计算模型和求解方法,分析了不同情况下接地网内电势差的变化规律。研究表明:土壤电阻率越低则网内电势差越小,地网面积越大则网内电势差越大;网内电势差与土壤电阻率/接地电阻呈现饱和趋势,且地网面积越大则饱和趋势越明显;一般情况下,当土壤电阻率>100?·m或者接地电阻>0.3?时,可以近似认为网内电势差已进入饱和区。建议在变电站接地设计的初始阶段估算电缆承受的网内电势差时,可以按最大网内电势差的50%考虑,在网内电势差>1.4 kV时就适当采取降低导体导通阻抗的措施以控制网内电势差。

市内变电站接地系统的设计和分析

为了更好地进行市内变电站的设计和分析,介绍了市内变电站接地系统的基本设计流程,重点讨论了进行市内接地系统设计分析与常规郊区接地系统相比需考虑和出现的新问题。分析结果表明,与常规的接地系统相比,在进行市内接地系统设计时除了要考虑各种常规因素外,还需考虑可能的多块土壤结构、各电压等级电缆在故障电流分布计算中的影响,以及考虑电站入地电流对周边构筑物以及民用设施的安全影响等方面,否则会对电站评估安全计算结果带来显著的误差,遗漏周边安全性评估等,造成安全隐患。

基于区域多信息融合的广域后备保护算法

针对广域保护通信流量大、容错性低等问题,提出了一种基于区域多信息融合的广域后备保护算法。首先,对保护系统进行区域划分,并根据故障电流的分布特性进行故障区域搜索,以减少广域保护的通信流量。其次,对故障区域内的保护动作信息进行归一化处理,并计算线路故障证据的基本概率赋值。最后,采用改进的D-S证据理论进行证据融合,进而识别故障线路。基于PSCAD搭建IEEE 39节点系统进行仿真验证,结果表明该算法能有效识别各类型故障,具有广域通信量小,信息容错性高等良好性能。

城市地下500kV变电站接地系统设计

城区变电站多采用气体绝缘开关设备（GIS）形式。但由于市内可用区域少、周边各种商用民用设施众多，为接地设计者对市内变电站接地系统的设计，需要在有限的空间里满足接地系统安全要求带来了新的挑战。为了更好的进行市内变电站的设计和分析，介绍了市内变电站接地系统的基本设计流程，重点讨论了进行市内接地系统设计分析与常规郊区接地系统相比需考虑和出现的新问题。经过分析表明，与常规的接地系统相比，在进行市内接地系统设计时除了要考虑各种常规因素外，还需考虑可能的多块土壤结构、各电压等级电缆在故障电流分布计算中的影响，以及考虑电站入地电流对周边构筑物以及民用设施的安全影响等方面，否则会对电站接地系统性能评估安全计算结果带来显著的误差，遗漏周边安全性评估等，造成安全隐患，可为市区变电站接地系统的设计和分析提供工程指导。

基于证据理论融合的广域后备保护新方法

为降低广域后备保护(WABP)通信流量,提高信息出错或丢失情况下保护决策的正确性,提出一种基于证据理论融合的WABP新算法。该算法在电网发生故障后,各子站首先根据启动元件动作情况和本站故障电流的分布特性,向主站上传站内少量线路的电流信息。然后,主站通过群体比幅识别候选疑似故障线路,并向相关子站索取故障疑似线路的保护信息域内的传统保护动作信息,采用改进的证据理论方法对相关信息进行融合判断,进而识别实际故障线路。仿真实例表明,该WABP算法具有采样同步要求低、广域通信流量小、在局部信息错误或丢失时仍能正确决策等良好性能。

通信电源设备的雷电过电压防护探析

通信电源有助于提升程控交换、信息采集存储以及设备控制功能的完备性。当前很多通信电源面临雷电过电源故障风险,这对当前高速运转的通信系统而言具有很大的安全隐患,对此做好通信电源设备的雷电过电压防护则显得极为重要。因此,立足于通信电源系统,深入探讨了雷电对通信电源设备危害及雷电过电压防护措施相关内容,分析雷电故障下的雷电故障负序电流分布,为制定防雷保护措施提供理论参考。

10kV配电变压器雷击故障原因分析及防雷改造措施

10kV配电变压器是提升程控交换、信息采集存储以及设备控制功能的完备性的重要能源支持设备。当前,很多10kV配电变压器面临雷击的故障风险,对高速运转的10kV配电变压器及配电网而言,存在很大的安全隐患,因此做好10kV配电变压器设备的雷电过电压防护就显得极为重要。因此,本文立足于10kV配电变压器系统,深入探讨了雷电对10kV配电变压器设备危害及雷电过电压防护措施相关内容,分析雷电故障下的雷电故障负序电流分布,为制定防雷保护措施提供了理论参考。