图形化电磁暂态仿真软件EMTP-RV及其应用

为在电力行业中推广基于Windows平台的新一代图形化电磁暂态仿真工具EMTP-RV(Restructured Version),以便能高效研究电力系统及装置的动态行为,详细说明了该软件包的3个组成部分:EMTP-RV核心计算引擎、EMTP Works图形化编辑界面和ScopeView可视化数据处理程序;描述了其主要元器件模型的基本功能;通过对1台35kV、100MVA静止无功补偿器(SVC)三相阀组动态开关过程的建模和仿真,演示了EMTP-RV的友好界面和强大功能。结果表明,EMTP-RV有效简化了电力系统中暂态过程的研究工作,为复杂电力系统的仿真提供了有力支持。

电力系统电磁暂态仿真软件

随着电力系统的发展、计算机的普及和计算能力的不断提高,电力系统仿真为电力系统的规划、运行和控制提供了有效工具.就电力系统经常使用的离线电磁暂态仿真软件的历史、结构、功能和特点作一些介绍,并对其发展前景加以展望.

基于EMTP的OPGW短路电流计算

光纤架空复合地线(OPGW)中故障电流的计算是其设计选型中的一项重要工作,针对OPGW工程计算中常遇见的两个问题所带来的计算误差:忽略经变压器中性点通过变压器线圈流向导线的电流及忽略导线系统与地线系统的互阻抗,提出一种基于EMTP软件的电磁暂态计算方法。该方法可以有效地解决上述问题,准确度较高。

电力系统潮流与EMTP间的等值与软件设计

目前，ＥＭＴＰ在电力系统电磁暂态仿真计算方面得到了广泛的应用，而许多电磁暂态仿真计算是在系统潮流计算的基础上进行的。文章研究电力系统潮流与ＥＭＴＰ之间的等值问题与软件设计方法，达到目前国内外普遍采用的电磁暂态计算程序ＥＭＴＰ的初始数据自动生成的目的。

基于时域有限元的特快速暂态过电压仿真新方法

提出了一种基于时域有限元(TDFEM)的特快速暂态过电压(VFTO)仿真计算方法。针对传输线电报方程,首先对其进行空间上的离散和插值,并采用点匹配有限元法构造有限元方程,然后采用时间步积分法对电报方程进行时间上的积分和离散,最终得到传输母线暂态响应的迭代公式。针对集中参数元件,将其看作一个单位有限元进行处理,根据相应的电压电流约束关系得到了对应的迭代公式。通过与国际上认可的电磁暂态计算软件EMTP的计算结果进行对比,验证了本文方法的正确性。与EMTP的计算方法相比,本文提出方法的优势是可以获得传输线沿线所有点的电压和电流离散值,并可以考虑母线残余电荷电压的分布特性。

基于ATP-EMTP的线路避雷器仿真研究

安装线路避雷器后,传统的各防雷性能参数计算方法失效,对线路防雷的分析产生极大的影响。利用电力系统电磁暂态仿真软件(ATP-EMTP)对安装线路避雷器后的耐雷水平和分流系数进行仿真计算,可有效提高对线路的安全保护,其计算便捷,结果准确。重点介绍了计算方法和计算过程。

真空断路器切除电容器组导致两相重燃的EMTP建模

断路器介质恢复强度不能耐受恢复电压的作用,会导致电弧重燃,产生很高的重燃电压。笔者应用EMTP对真空断路器切除并联电容器组导致两相重燃过程进行建模,并以广东电网某典型220 kV变电站为研究实例。仿真计算了重燃过电压最严重的工况,对比理论分析值,仿真结果真实可信。

减小避雷线中电能损耗方法的研究

为减小系统正常运行时避雷线中出现的感应电流及其电能损耗,提出了利用复合阻抗隔离避雷线与杆塔(地)的方法,EMTP程序对该方法数字仿真的结果证明了它的可行性和有效性,但系统序阻抗也会随之改变,故有必要调整系统保护的整定,以满足系统对保护的要求。

±800kV特高压直流输电系统换相失败分析

以特高压直流输电换相失败理论为基础,采用计算机辅助设计/电磁暂态模拟程序软件建立对应的±800kV双12脉动特高压直流输电系统仿真模型,仿真分析了逆变侧交流系统短路故障下对换相失败的影响。结果表明:当逆变侧交流系统发生三相接地短路或单相直接接地短路时,都会导致换相失败,致使换相失败的直接原因是逆变侧交流母线换相电压的降低;通过改变单相接地电阻的大小来调节交流母线的压降,可得到系统单相接地换相失败的临界电阻值为51Ω。

特征谐波对换流变压器的影响分析

阐述12脉动整流器的原理和特征谐波产生机理。以正在建设的糯扎渡至鹤山±800 kV高压直流输电工程为研究对象,分析换流变压器绕组中的特征谐波成分及其对换流变压器可能造成的影响。利用计算机辅助设计-电磁暂态模拟程序软件搭建其系统仿真模型,仿真验证谐波因素是导致换流变压器故障主要发生在二次绕组的重要原因之一,并针对该问题提出了3种解决方案。

电子线路多级过电压保护电路的分析

本文基于电子线路的多级过电压保护装置的设计原则 ,提出了把低通滤波器件和限幅器件组合在一起的组合防雷系统 ,并采用电磁暂态计算程序 EMTP分析了低通滤波器元件参数对保护性能的影响和其幅频特性 .同时 ,本文还提出了过电压冲击自动报警与计数系统设计的可行性方案 .

基于PSCAD的±800 kV特高压直流输电仿真模型分析

以糯扎渡—鹤山±800 kV特高压直流输电系统为研究对象,利用电力系统计算机辅助设计和电磁暂态模拟程序软件(power system computer aided design and electric magnetic transient in DC system,PSCAD/EMTDC),建立交流系统、换流器、换流变压器、交直流滤波器、直流平波电抗器、直流输电线路的仿真模型,并在这个仿真平台上进行单极、双极全压仿真模拟分析,仿真结果表明所建模型较准确地模拟糯扎渡—鹤山特高压直流输电系统,可以作为研究特高压直流输电系统的有效工具。

35 kV输电线路灭弧间隙的仿真分析与试验

为解决35 kV输电线路普遍存在的雷害问题,提出一种新型灭弧防雷间隙(NALPG)装置。首先,为验证装置的可行性,论述装置的熄弧原理,研究电弧发展和熄灭的机理,并借助电磁暂态计算软件(EMTP)搭建雷击35 kV输电线路模型来分析装置熄弧之后的暂态运行过程。通过仿真得知NALPG具有降低雷击过电压和削减谐波分量的能力。紧接着构建试验电路进行工频电弧截断试验,得到整个熄弧时间仅需4.0 ms,且一段时间内电弧未重燃。防雷改造NALPG的实际挂网运行效果优异。

继电保护虚拟仿真实验平台的设计与实践

电力系统继电保护具有内容宽泛、原理复杂、学习难度大等特点。为提升学生对继电保护原理的理解,提高教学质量,设计了基于电力系统计算机辅助设计电磁暂态软件的继电保护虚拟仿真实验教学平台。该平台采用PSCAD/EMTDC虚拟仿真技术,开设了继电保护理论验证型实验和综合设计型实验。实验手段先进,方法灵活,操作方便,有效地调动了学生的学习积极性,培养学生的实操能力和创新能力。

基于混合式阀片的新型过电压防护装置的仿真研究

碳化硅(SiC)避雷器和氧化锌(ZnO)避雷器是过电压防护的主要设备.本文分析了基于SiC及ZnO混合式阀片的新型过电压防护装置及其阀片的组合方法;通过电磁暂态仿真软件模拟实际变电站中可能出现的雷击事故,分析SiC避雷器、ZnO避雷器及新型过电压防护装置的电压、电流特性,并对3种避雷器所吸收的能量以及温升进行综合对比.仿真结果证明,新型过电压防护装置的性能优于SiC避雷器和ZnO避雷器.

750 k V双回平行线路电流不平衡异常情况分析和处理

当前短距离双回平行线路不换位会引起三相参数不对称,进而导致三相电流不对称。以某实际运行的750kV双回平行架设线路为例,利用EMTPE电磁暂态仿真软件对电流不平衡现象进行仿真分析,研究相序排列、回路间距离、导线间距离、线路长度、等值阻抗、地线情况和线路潮流等因素对电流不平衡的影响,并提出合理的抑制措施。仿真结果表明:线路潮流较重、双回线路采用同相序排列且回路间距离较近时,线路上会出现幅值较大的零序电流,主要以环流为主,若不宜采用调整保护对策时,可考虑调整双回线路为逆相序排列运行方式。

基于ATP-EMTP的电弧建模及工程仿真

采用电磁暂态计算软件(ATP-EMTP)仿真分析直流线路与接地极线路同塔共架线路杆塔遭受雷击后的响应。验证改进Mayr电弧模型对研究的适用性,建立具有频率响应的输电线路仿真模型、多波阻抗的杆塔模型、基于先导法的空气间隙击穿模型,分析接地极线路对直流线路反击耐雷水平的影响,以及接地极线路招弧角的放电情况。研究表明:由于接地极线路差绝缘的保护作用,直流线路的反击耐雷水平提高约45.9%;单极大地运行情况下,雷击点处多基杆塔的招弧角间隙建立持续电弧,引发接地极线路多点接地故障。

半波长输电真型试验线路构建分析及其过电压特性

半波长交流输电线路的特性与常规线路差异较大,目前尚没有实际工程应用。在工程实施前,开展真型线路试验对半波长输电的特性进行验证十分必要。该文对采用多段750 k V线路串联形成的半波长真型线路进行了研究,提出了半波长真型线路试验路径方案,构建了点对网的真型线路试验系统。采用电磁暂态计算程序(EM TPE)对真型线路的稳态特性进行了研究,分析了沿线装置和线路参数不均匀等因素的影响;研究了半波长真型线路试验系统的过电压特性,并提出过电压的控制措施。研究结果表明:采用多段750 k V线路串联而成的真型线路,其稳态特性与均匀半波长线路基本相符;采用750 k V变电站内避雷器,可以将真型线路试验过电压控制在允许水平内。