基于多层人工神经网络的电力系统恢复过电压预测

在电力系统恢复的初始阶段,系统元件(变压器、输电线路和并联电抗器)充电时,会出现较高的过电压,可能造成设备损坏,推迟系统的恢复进度,进而威胁系统的安全稳定运行。针对这一问题,提出了一种基于多层人工神经网络的过电压预测方法。采用前馈多层感知器结构,应用Levenberg-Marquardt算法来训练人工神经网络模型,通过MATLAB/Simulink中的电力系统分析工具包PSB来取得训练所需的样本数据。针对变压器和并联电抗器充电的情况,按照合闸角和剩磁最坏的情况来训练人工神经网络,从而减少训练所需的时域仿真计算次数。另外,为了增强所构造的人工神经网络模型的通用性,将电力系统的网络等值参数作为模型的输入数据。采用新英格兰39节点系统的部分网架作为算例,结果表明所提方法可以对电力系统恢复过程中的过电压峰值和持续时间进行有效的预测,并且具有很高的精度。

计及暂态电压约束的负荷恢复能力快速计算

电力系统恢复过程中,需要确定变电站的单次最大负荷恢复量。通常主要考虑系统频率和稳态电压的约束,文中在此基础上加入了暂态电压安全的约束限制,建立了确定变电站最大负荷恢复量的数学模型。基于描述暂态电压安全问题的二元表,构建了分析暂态电压安全的微分代数方程组,对系统中各部分组成进行适当简化,在保证精度的前提下提高了计算速度。提出一种改进的二分法对模型进行求解,该方法考虑了每次迭代的约束裕度,加快了搜索寻优时的收敛速度。IEEE14节点算例和山东电网仿真结果表明了模型的有效性和方法的快速性。

1000kV特高压断路器的瞬态恢复电压

为了合理地确定特高压断路器瞬态恢复电压(TRV)的试验参数,依托淮南-皖南-浙北-沪西1000kV同塔双回线路输电工程,研究由特高压系统回路特性产生的特高压断路器预期瞬态恢复电压。采用EMTP模拟计算方法,统计分析了变压器限制的短路故障(TLF)、断路器端部故障(BTF)和失步开断下的瞬态恢复电压,提出了以下建议:将DL/T402-2007中特高压断路器T10和T30规定的恢复电压上升率(RRRV)值由7kV/μs和5kV/μs分别提高至10kV/μs和7kV/μs;此工程失步解列点可指定在皖南站。比较了断路器装分闸电阻的优缺点,建议此工程可不装分闸电阻。这些建议均被同塔双回线路输电工程采用。

云南电网“黑启动”及快速恢复方案探讨

通过大量机电和电磁暂态以及过电压问题的理论计算及分析论证 ,确定云南电网的“黑启动”方案。提出了“分层、分区”设立“目标电网” ,采用“多方案并举”的快速恢复电网运行思路 ,以及电网恢复运行过程中的要求与注意事项 ,对下一步“黑启动”

乌东德混合直流工程的高压交流断路器要求

±800 kV乌东德特高压多端混合直流输电工程是重大电力行业科技示范项目。其中,送端昆北站汇集了龙开口、鲁地拉等水电站,电站与换流站之间输电线路长,换流站运行压力大,因而对其高压交流断流器的参数要求提出了挑战,依据工程具体实际来制定断路器的技术参数显得十分重要。以乌东德电站送电广东、广西(昆柳龙)直流输电工程为依托,对昆北站中使用的交流断路器工作条件进行了研究。以交流系统及换流站相关数据为依据,如交流系统短路电流,换流变参数,交流滤波器和并联电容器小组、大组参数等。首先给出了昆北换流站的交流换流器分布概况、数量与说明。然后提出了选相合闸的作用和配合逻辑。为了得到交流滤波器和并联电容器大组/小组断路器和换流变断路器的特殊要求数据,通过理论分析和计算得到了额定单个和背靠背电容器组开断电流的大小。实验仿真软件选取PSCAD/EMTDC,模型是由HVDC换流器、换流变、交流滤波器及并联电容器组、交流母线避雷器组成的三相系统,模拟单组断路器的开断、切小组断路器降低交流母线FFOV以及孤岛运行模式等情况下的最大TRV值。从而确定了昆北换流站高压交流断路器的选型要求:(1)交流滤波器小组断路器和换流变断路器应安装选相合闸装置,以减小断路器合闸涌流;(2)交流滤波器和并联电容器大组/小组断路器必须满足工程实际的特殊要求,电容器组涌流峰值/涌流频率计算值,考虑选相合闸装置1 ms误差,昆北站为4.9 kA/2401 Hz;(3)交流系统并联网运行时,交流滤波器大组和小组断路器的最大TRV计算结果为:昆北站交流滤波器小组断路器1319 kV,故障工况及策略为双极运行时,发生单相接地故障,接地故障后100 ms切除线路,1 s后重合闸失败,切除故障线路,同时闭锁双极,再延迟100 ms切除小组滤波器;(4)昆北站交流断路器型式:孤岛方式最苛刻工况下采用分时切小组交流滤波器策略,A、B及C型ACF小组断路器耐受TRV能力需分别满足1387 kV、1430 kV及1367 kV以上,大组ACF断路器耐受TRV能力需满足1230 kV及以上;当在各型滤波器主电容侧安装避雷器后,A、B及C型ACF小组断路器的TRV分别为1205 kV、1122 kV、1201 kV,大组、小组ACF断路器均选择双断口断路器,其TRV耐受能力为1470 kV及以上。本案例可为特高压多段混合直流输电的高压交流断路器的选型提供参考。

浅谈超高压输电线路串补装置的原理及应用

文章结合我国南方电网河池固定串补及平果可控串补工程，对超高压输电线路装设串联电容补偿装置后的系统状况进行了比较深入的研究，指出一些系统问题，如过电压水平升高、潜供电流增大和可能发生的次同步谐振均源于串联电容补偿装置的固有特性，通过研究认为当串补所在输电线路发生内部故障时，采取强制触发旁路间隙等保护措施，是避免出现系统恢复电压水平超标和潜供电流增大等问题的有效途径。

中小型发电机断路器的选型探讨

发电机专用断路器的选型目前在水电行内存在着不同的设计选用。本文根据相关规范及案例分析选用发电机专用断路器的必要性,从发电机断路器要求的直流分量、暂态恢复电压和额定关合电流方面论证了选用发电机断路器的合理性。分析断路器开断短路过程出现的重燃过电压机理,提出可考虑不选用专用发电机断路器的条件,起到抛砖引玉作用,供同行讨论。