电磁暂态分析软件包PSCAD/EMTDC

ＰＳＣＡＤ／ＥＭＴＤＣ ３．０是由加拿大Ｍａｎｉｔｏｂａ 大学高压直流输电研究中心在１９９９年新推出的电力系统分析软件包。

电源多级过电压保护的电磁暂态分析

本文在对低压交流电源多级过电压保护装置核心器件——氧化锌压敏电阻进行残压计算和试验的基础上，确定了氧化锌压敏电阻的计算模型，根据这一模型，采用电磁暂态计算程序（ＥＭＴＰ）对交流电源多级过电压保护装置的保护性能以及各级参数配合进行了分析．

分布式参数输电线路电磁暂态分析新方法(英文)

根据函数逼近原理,输电线路的电报方程可以整理为一组正交基的线性组合。文章采用Daubechies正交基,经过投影变换,映像到与依赖于时间变量的和建立在确定架构的函数空间,与输电线路的电压和电流相关的微分方程被转换为代数矢量方程。从而,建立起每一单元的投影等效模型,然后可以在投映域中对输电系统的暂态进行计算。利用EMTP仿真验证了所建议的方法。

古建筑防雷系统的雷电电磁暂态分析

对雷击建筑物防雷系统时的电磁暂态过程进行分析,具体对比较典型的三种类型古建筑进行雷电电磁暂态计算,给出防雷系统引下线的电流分布和空间部分区域电磁干扰的定量结果,得出一些结论。

电磁暂态分析软件在评估避雷器效能中的应用

本文通过一个计算个例,给出了基于电磁暂态分析软件,构建SPD保护系统的电路模型,对SPD系统的设计保护效能进行计算及评估的过程,并提出了在雷电风险评估业务中应用该方法时应当注意的问题。

电压跌落时变速恒频感应发电机电磁暂态过程分析

为了详细分析电压跌落时电机内部的电磁性能,根据变分法和电磁场理论建立了变速恒频感应发电机的数学模型,电机的端部效应以常值计入,仿真了电网电压不同跌落情况及运行状态发生变化后电机的暂态过程,分析了暂态过程中电机内部各电、磁量的变化规律。仿真结果表明定子端部漏感的大小对于定子暂态磁链影响很大,研究结果为制定提高低电压穿越能力的控制策略提供了理论依据。

基于标幺制算法的主变跳闸事故电磁暂态分析

本文在标幺制算法基础上对某变电所10Kv出线相间短路引起的变压器保护误动作进行了分析。查明了事故原因,建立了故障模型,提出了具体的防范措施。由于某出线出口处发生永久性相间短路,作为其相间故障主保护的过流Ⅰ段动作将921断路器跳闸,这一故障的永久性导致了线路重合闸的失败;经排查发现,将变压器高压侧计量用的电流互感器与差动保护用电流互感器接反,致使这一侧的电流互感器在外部出线侧短路电流流过时迅速饱和,在差动回路产生很大的差电流,导致采样出错,发生差动保护误动作,致使这一主变误跳闸。

输电线路雷击的电磁暂态特征分析及其识别方法研究

雷击未造成故障引起的行波,在多次折、反射后将最终要衰减为零,因此其表现在时间轴上为正负交替变化,而雷击造成故障与线路故障引起的行波在故障后较短时间内变化趋势总的来说是单调的。根据这一特征,文中用一条直线对故障后的行波进行拟合,并进一步提出了波形一致性系数的概念,依此系数的大小来判断行波是故障行波还是非故障行波。该方法的理论基础较为直观,并通过大量的暂态仿真验证了论文所提出的新方法可靠、有效,而且该方法适用于一切暂态量保护的雷击干扰识别。

非均匀传输线中电磁暂态过程的新型时域算法

为了精确高效地计算非均匀传输线中的电磁暂态过程,提出了一种称为任意差分精细积分法的新型时域计算方法来计算非均匀传输线中的电磁暂态过程,该方法是空间域任意差分法和时间域精细积分法的结合,既能根据非均匀传输线的特性来任意地构建差分方程,同时又能够消除时间稳定性条件(CFL)的限制。采用该方法计算垂直导体中的电磁暂态过程,并与有限差分法和EMTP方法所得的结果比较。结果表明,由于该方法能够实现局部点加密,同时时间步长的选取不受稳定性条件的限制,该方法在相同的计算精度下具有更高的效率。

暂态分析中空心电抗器对地电容的计算

建立了对地电容的计算模型,考虑了暂态电路绕组单元划分的实际应用,在包封轴向电气分段间强制引入间隙,用模拟电荷法结合MATLAB编制程序进行了计算。与有限元方法进行结果对比表明计算精度高,通过对计算速度的分析证明了此方法计算的快速性。

采用面向对象方法开发用于电磁暂态及电力电子仿真程序的图形输出软件

电力系统电磁暂态及电力电子仿真程序 (ElectroMagnet Transients and Power Electronics Program ,EMTPE)是用于电力与电力电子装置的科研、设计和运行的电磁暂态分析工具。作为该工具的组成部分 ,要求与EMTPE计算程序配套的图形输出程序提供直观快捷的计算结果处理、显示和分析功能 ,以图形方式显示各种类型输出变量随时间或频率变化的波形和曲线 ,并具备数值分析及图形后处理等多项功能。为满足这些功能要求并结合实际工程需要 ,作者采用可视化面向对象技术 ,在 Windows9x/ NT操作系统平台上开发了基于 Microsoft Visual C++5 .0的EMTPE通用图形输出软件 (Plotting Transient Curve,PTC)。在此简述 PTC1.0软件的设计与实现要点 。

架空地线电磁感应电流计算与仿真分析

对架空地线电磁感应电流产生的机理进行分析,利用ATP-EMTP上搭建不同电压等级的架空线路模型,并计算光纤复合架空地线(Optical Fiber Composite Overhead Ground Wire,OPGW)上的电磁感应电流,分析了影响OPGW上感应电流大小的因素,为实测及利用此感应电流进行感应取电提供参考依据.

管制中心天馈线系统雷电暂态效应仿真分析

针对管制中心天馈线系统的3种防雷保护形式,运用电磁暂态分析程序(ATP-EMTP)的线路分散元件建立了它们的等效电路模型,分析了无保护、单个保护间隙和双保护间隙下雷电流对天线馈线系统的冲击特性,理论分析和仿真结果表明,滤波器入口电压、放电时间受保护间隙、放电电压等因素的影响较大.采用双保护间隙可有效降低滤波器入口电压峰值,缩短放电时间,保护滤波器及后续设备不受直击雷损害.该结论具有实用推广意义.

10kV电网过电压监测装置设计及实测与仿真对比分析

为了解雷电过电压从输电线到变电站的传播过程以及过电压的波形特征和影响因素,采用基于两级阻容分压的10 kV电网过电压在线监测装置,采集到变电站10 kV母线上雷电过电压,并对反击雷电过电压波形进行了分析。实测反击雷电过电压波形包含振荡,并且幅值≤50 kV。利用PSCAD/EMTDC建立传输线和变电站的电磁暂态模型,仿真分析了母线上并联馈线、容性设备,以及避雷器动作对过电压波形的影响。仿真结果表明反击雷电过电压波形中的短暂上升沿是由绝缘子闪络引起。母线上并联容性设备使过电压振荡加强,并联馈线使过电压波形产生周期性振荡,并且馈线数量越多,振荡周期越短。受避雷器动作的影响,母线上反击雷电过电压迅速衰减,过电压波形包含不规则周期性振荡,并且过电压幅值被限制到50 kV。

雷电冲击电压下GIS瞬时绝缘数值分析方法

为描述雷电冲击电压下气体绝缘金属封闭开关设备(gas insulated metal-enclosed switchgear,GIS)绝缘被破坏过程的内在机理,提出一种瞬时绝缘数值分析新方法,采用电磁暂态分析与优化模拟电荷法相结合的方法,以某550kV GIS为研究对象,对雷电冲击电压下550kV GIS的瞬时绝缘特性进行仿真计算与分析。结果表明:新方法计算所得GIS场强峰值比传统绝缘分析方法高约8%左右;在0-15μs时间段内,GIS内电压虽未达到峰值,但由于电压变化剧烈,导致电场畸变严重,此时GIS绝缘被击穿的概率增大;在进行绝缘结构优化设计时,应抑制场强幅值变化率,以降低绝缘被击穿概率。

高压输电线路双端暂态电压保护新算法

研究了利用高压输电线路两端暂态电压信号实现保护的方法。分析了区内和区外故障时线路两端高频暂态电压信号的差异,推导出暂态电压含量比和暂态电压奇异度比。利用信号的小波变换结果计算出以上比值,并由此构造出了双端暂态电压保护判据,同时给出保护定值的设定原则。利用不同位置和类型故障的仿真对算法进行了验证,算法判别准确可靠,选择性好。

基于小波暂态能量的自适应故障选线新方法

针对当前小电流接地系统在相电压过零时发生故障选线准确率不高的问题,分析了小电流接地系统发生单相接地故障后零序电流的频率特征。提出了一种基于小波暂态能量的故障初始角自适应故障选线新方法,该方法利用快速傅里叶变换获取电压相位估算故障初始角,并根据能量最大值原理进行故障选线。通过理论分析,数字仿真实验,证明了所提出的方法基本不受过渡电阻、故障初始角、电弧故障和故障距离的影响,能够准确快速地选出故障线路。

雷电流在接地网上的暂态电位差研究

为了研究雷电流经过雷达阵地接地网时产生的最大电位差,根据接地网中雷电暂态的计算方法,给出了接地分支的电气参数计算公式;采用π型电路表示接地分支的分段单元,建立了接地网的等效电路模型.利用电磁暂态分析程序(ATP-EMTP)仿真法对不同结构的水平接地网在脉冲电流下的冲击特性进行分析,得出不同接地体的结构对接地网上最大地电位差的影响.采用类似田字型结构地网及在地网中心接入装备保护地可使分置装备之间因接地产生的电位差最小.该结论具有实用推广价值.

220 kV输电线路耐雷水平及防雷措施研究

针对规程法计算的保守性,本文使用电磁暂态分析软件对某220 kV输电线路建立雷电流、杆塔、输电线路、绝缘子串和避雷器等输电线路雷击仿真模型。基于电磁暂态分析软件,分析接地电阻和安装避雷器对输电线路耐雷水平的影响。仿真结果表明,电磁暂态分析软件法计算耐雷水平更加真实,利于降低防雷成本;降低接地电阻和装设避雷器能有效提高耐雷水平,提高电力系统的安全性和经济型。

水轮发电机不同材料灭磁电阻特性研究

发电机组常采用灭磁电阻进行灭磁,不同灭磁电阻具有不同的电气特性。分析了水轮发电机灭磁过程,并利用电磁暂态分析软件ATP-EMTP建立了水轮发电机灭磁仿真模型,在考虑转子铁芯饱和对灭磁过程影响前提下,对不同类型电阻的灭磁性能进行了比较。仿真结果表明,非线性灭磁电阻的灭磁性能优于线性灭磁电阻,为发电机灭磁电阻的选型、设计、制造及故障分析提供了参考。