基于电磁暂态程序的发电厂的防雷保护仿真

发电厂是电能产生的中心,对于发电厂的保护关系到整个电力系统运行的稳定。本文基于电磁暂态仿真计算程序ATP-EMTP,选取了合适的电气设备及恰当的电气布局,对35kv的某发电厂进行仿真分析计算,从而对于日后的发电厂防雷保护工作提供参考。

电力系统机电-电磁混合仿真新算法研究

传统的机电暂态仿真对电力电子装置例如HVDC和FACTS采用准稳态模型,因而不能仿真动态过程中电压、电流的变化.而电磁暂态仿真程序（例如EMTP,EMTDC）受计算规模的限制,一般要对研究对象的外部电力系统进行等值化简,因此,不能反映系统机电暂态过程对电磁暂态过程的影响.该文中的混合仿真算法为弥补上述两种方法的不足,对电力网络采用准稳态模型,而对待研究的电力电子装置使用电磁暂态模型,EMTP仿真中考虑了频率偏移对电磁暂态仿真的影响.混合仿真算法为研究各种FACTS电力电子装置及其控制系统的动态性能提供了一种实用的工具.

电流互感器剩磁影响因素和发生规律的仿真分析

采用计算机仿真模拟方法对电力系统中影响电流互感器剩磁的因素及其发生规律进行了系统的研究。应用电磁暂态仿真程序ATP建立电流互感器模型,对短路电流开断时间、一次短路电流及其非周期分量、一次回路时间常数以及二次负载的功率因数及阻抗值等不同影响因素作用下剩磁的变化进行了系统的计算分析,获得了剩磁的发生规律,为抑制剩磁的产生提供了基础理论依据。

含静止无功补偿器的电力系统混合仿真新算法研究

传统的机电暂态仿真对 HVDC和其它 FACTS电力电子装置采用准稳态模型 ,因而不能仿真它们的瞬变电压、电流特性。而电磁暂态仿真程序 (例如 EMTP)受计算规模的限制 ,一般要对研究对象的外部电力系统进行等值化简 ,因此不能反映系统机电暂态过程对电磁暂态过程的影响。本文介绍的混合仿真算法为弥补上述两种方法的不足 ,对电力网络采用准稳态模型 ,而对待研究的电力电子装置 (例如 SVC)使用电磁暂态模型 ,两种仿真的结合使用了本文发展的考虑系统频率偏移影响的接口技术。本文介绍的混合仿真算法为研究HVDC和

基于EMTP的复合开关投切仿真设计

分析了复合开关的结构和原理,讨论了其投切原则及投切时刻的选取,介绍了电磁暂态仿真程序EMTP的使用,依据常用电路和试验数据进行仿真计算,验证了复合开关投切的可靠性和准确性。

数字式距离保护装置动作逻辑仿真

Matlab的M语言,通过采用电磁暂态仿真程序(EMTP)数据和采集故障录波数据仿真实际电力系统数字式距离保护装置动作逻辑,分析数字式距离保护装置的动态特性。该系统实现了数字式距离保护仿真程序与故障暂态计算的同步,具有卓越的通用性,可视性及灵活性,同时具有较大的实用价值。

500kV交流同塔四回线路的绕击耐雷性能

为解决架设500kV同塔四回输电线路高杆塔时的雷害问题,运用改进的电气几何模型法及电磁暂态仿真程序计算了杆塔的绕击耐雷性能,得出了不同杆塔呼称高度、地面倾角、杆塔保护角和击距系数等参数时的绕击跳闸率并且详细分析了地面倾角、杆塔高度等参数对绕击跳闸率的影响。最后提出了改善500kV同塔四回绕击耐雷性能的措施,即在实际工程中,从减小杆塔高度、避雷线采用负保护角、增加绝缘子片数以及尽量避免在地面倾角较大的地点架设输电线路等几个方面综合考虑。

磁控电抗器在右江500kV线路中的应用

我国超高压输电线路中普遍安装的固定高压并联电抗器显著地制约了传输功率,使线路电压过分降低。而磁控电抗器能平滑调节无功容量,抑制操作过电压和限制单相故障时引起的潜供电流。对磁控电抗器取代常规并联电抗器应用于三右—江陵500kV输电线路进行了研究,介绍了磁控电抗器的结构和基本工作原理,建立了磁控电抗器模型并在此基础上着重分析了磁控电抗器的特性。利用仿真验证了磁控电抗器应用于三右—江陵500kV线路抑制操作过电压和限制潜供电流的效果,以及磁控电抗器应用于超高压输电线路的可行性和有效性。

输电线路复合差动保护方案

结合相量差动保护和采样值差动保护的性能特点,提出了输电线路复合差动保护方案。该方案依靠采样值差动原理在1个工频周期内可靠切除大多数较严重的故障,通过相量差动保护原理对轻微内部故障作出反应,同时引入制动电流判据,在严重外部故障时自适应增加200ms延时来克服电流互感器(TA)饱和对相量差动的影响。该方案无需配置复杂的TA饱和检测元件,保护判据成熟可靠。仿真结果表明,该方案的可靠性、灵敏性以及抗TA饱和性能均优于单一原理的差动保护。

T型线路电流差动保护研究

介绍了目前常见的几种基于故障分量的T型线路电流差动保护判据,并对各种判据的动作特性及制动特性进行了对比分析。在此基础上,研究分析了影响电流差动保护性能的制动量及制动系数的选取问题,通过对原有判据制动系数的改进,提出了一种改进的T型线路电流差动保护判据,并对改进前后判据的工作情况进行了大量的仿真试验。仿真结果表明,该判据具有良好的分相动作能力,并可根据外部故障和内部故障,自动调节制动系数,使得该判据在灵敏度、可靠性以及允许误差范围等方面均具有更好的性能,在发生电流互感器饱和、内部故障有穿越性电流流出等情况下也能正确动作。

工业电力系统谐波分析的高精度FFT算法

为了减少非同步采样对快速傅里叶变换的影响,提高电力系统谐波分析的精度,详细介绍了一种基于五项窗Rife-Vincent(Ⅰ)插值FFT算法的谐波参数估计的新方法,并推导了其谐波参数估计公式。利用选择性暂态程序ATP建立一个实际的400/33kV工业电力系统的仿真模型,对系统的谐波电流进行仿真。然后针对不同程度的频谱泄漏,采用FFT和所提出的五项窗Rife-Vincent(Ⅰ)插值FFT两种算法对16次谐波参数估计值进行对比分析,实验结果表明:在相同条件下,五项窗Rife-Vincent(Ⅰ)插值FFT算法较FFT算法在频率、幅值和相位的估计值精度上有明显提高。

基于EMTP稳态计算的距离继电器静态动作特性分析方法

介绍了一种基于电力系统电磁暂态仿真程序 ( EMTP)稳态计算的距离继电器静态动作特性分析方法。该方法建立分布参数的网络模型 ,按照“改进直接法”的原理反复修改过渡电阻 ,并调用EMTP进行稳态故障计算来确定继电器的动作情况 ,从而求出某个故障点的临界支接电阻。综合全网络所有故障点的计算结果可得到某种距离继电器在该系统中的支接阻抗特性。该方法的网络结构具有一般性 ,故障计算准确可靠 。

超高压可控电抗器抑制内过电压及潜供电流

针对我国超高压输电线路中普遍安装的固定高压并联电抗器显著制约线路传输功率的缺点,提出采用可控电抗器来代替的方案。首先介绍了可控电抗器的结构和工作原理,建立了基于小斜率磁化曲线的可控电抗器模型。针对此模型着重分析了可控电抗器的谐波特性、伏安特性、控制特性和响应时间特性,列出了可控电抗器中性点小电抗器的计算公式。根据三右-江陵500 kV输电线路建立了超高压线路模型,仿真研究了可控电抗器应用于该线路后对工频过电压、操作过电压以及潜供电流的抑制效果。仿真结果表明:可控电抗器除了能随着系统传输功率的变化来平滑调节无功容量,还能抑制故障时产生的工频过电压和操作过电压,限制单相故障时引起的潜供电流,成功实现单相自动重合闸。从而验证了可控电抗器应用于超高压输电线路的可行性和有效性。

统一潮流控制器的自适应校正稳定控制器设计

在装设了统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)的弱阻尼连接多机系统中,综合利用全系统的线性化状态方程和传递函数的信息,设计了线性化的UPFC稳定控制器。为使该稳定控制器能在系统大范围内的运行点提供有效阻尼,文中在UPFC稳定控制器中加入一可调的超前(滞后)环节,利用Prony分析在线辨析系统低频振荡特性。利用在线辨析的结果对稳定控制器的可调环节进行微调,使之针对系统具体运行工况进行自适应校正,从而持续工作在最佳状态。最后利用电磁暂态仿真程序对一个装设有UPFC的两区域弱阻尼连接系统进行了仿真计算。仿真结果表明,文中设计的自适应校正UPFC稳定控制器能够明显提高该系统的阻尼水平。

带并联电抗器的特高压输电线路故障性质识别

输电线路发生瞬时故障时,故障点处会产生变化过程复杂的电弧。为了分析电弧非线性特性对故障相母线电压高频暂态信号的影响,利用EMTP-ATP软件中的Models模块,建立了一、二次电弧模型;利用离散小波分析,提取故障相信号的高频成分,并计算固定时间窗内细节部分的谱能量值。瞬时故障与永久故障时,谱能量的变化趋势存在明显的差异,因此可以将连续时间窗内谱能量比值之和作为判断故障性质的判据。大量的电磁暂态仿真程序(electromagnetic transients program,EMTP)仿真及计算结果证明该判据可靠且有效的,适用于带并联电抗器的特高压输电线路。

电流互感器饱和对距离保护的影响

通过电磁暂态仿真程序(ATP)的仿真计算,研究在电流互感器CT饱和情况下,基于傅氏算法的距离保护测量阻抗的变化规律,发现CT饱和可能会引起输电线路距离保护的超越。对CT不同饱和程度下距离保护超越的起始时刻、持续时间和严重程度进行了详细的讨论。

基于插值FFT算法的电力系统谐波分析

快速傅里叶变换在非同步采样时存在较大的误差,无法直接用于电力系统谐波分析。详细介绍了一种基于五项Rife-Vincent(Ⅲ)窗插值FFT算法的谐波参数估计新方法,利用电磁暂态仿真程序ATP建立一个实际的400/ 33 kV工业电力系统仿真模型,对系统的谐波电流进行了仿真。针对其不同程度的频谱泄漏,分别采用FFT和所提出的五项Rife-Vincent(Ⅲ)窗插值FFT两种算法对11次谐波参数估计值进行对比分析。实验结果表明,该算法较FFT算法在频率、幅值和相位的估计值精度上有明显提高。

投切并联电容器过电压研究

随着电力系统的发展,大量的并联电容器组在配电网被用来提高电能质量,补偿系统无功。这些并联电容器组通常要求频繁操作。针对真空断路器投切并联电容器组产生的过电压和过电流,采用了阻尼装置来进行限制。文章对阻尼装置的参数进行了选取,并利用电磁暂态仿真程序进行了研究和现场实测。

基于ATP-EMTP的接地网电流注入点腐蚀性能研究

为了分析接地网电流注入点腐蚀后的性能,建立了一种接地网不等电位模型。利用节点电压方程和导体之间互阻抗的关系,形成ATP-EMTP仿真等效电路。通过对接地网电流注入点处导体腐蚀断线情况下地表电位分布的仿真计算,可以看出电流注入点附近的地电位升变得很高,而且斜率很大,增加了跨步电压的危险和多点接地设备受损的可能。研究表明,接地网应重点加强电流注入点附近的强度和抗腐蚀性能。

基于小波变换的T型线路CT饱和检测新方法

针对T型线路电流差动保护判据中CT饱和的检测判据不足,通过对CT饱和原因及其影响的仿真和分析,提出了一种基于小波分析的T型线路电流互感器饱和的检测方法。大量的ATP仿真结果表明,该方法可准确判断T型线路中CT的饱和,有效提高了保护的可靠性。