基于相分量法的互感线路分析和计算

随着电力系统的发展和应用,多回线路同杆并架现象已经变得非常普遍,线路间存在的互感对电路网络的分析和计算有着较大的影响。采用“相分量法”对互感线路进行分析,建立无互感线路等值模型,利用节点电压法求解电压或电流值。算例用两种方法对含互感支路的电路进行了计算,两种计算方法结果一致,验证了“相分量法”的有效性和正确性。算例显示,采用相分量法使计算量减少,编程难度降低,是一种灵活、方便、快捷的计算方法。

多态相分量法及其在电力系统三相不对称分析中的应用

电力系统中的三相不对称问题给对称分量法的应用带来了困难。使用相分量方法在分析电力系统三相不对称网络时更加方便。由于传统相分量法不能充分利用电力系统对称元件可解耦的特性,计算量较大,影响了广泛应用。基于相分量模型提出的多态相分量法,可以处理电力系统各种不对称的问题;使用矩阵和向量作为计算元素,实现了三相计算和单相计算的统一;通过多态化矩阵变换,减少了计算量,实现了与对称分量法相同的计算效率。

基于相分量法的新型换流变压器数学模型

与传统的换流变压器相比,自耦补偿与谐波屏蔽换流变压器具有独特的绕组联结方式。本文以变压器耦合电路原理为基础,以实际变压器设计参数为依据,首次以相分量法建立了反映新型换流变压器绕组联结特点、电气参数等信息的基本数学模型。并结合统一广义双侧消去法,通过对基本模型的拓展,建立了更为详细的计及中性点接地阻抗的节点拓展模型、计及二次角接三角形绕组抽头处滤波装置的支路拓展模型与将抽头处无源设备等效为变压器本体一部分的等效双绕组变压器模型,便于在实际工程中灵活应用。该建模方式合理、简捷、准确,对于解决各种复杂多绕组变压器建模问题具有普遍意义。实际算例表明,所建立的数学模型计算精度高,可用于解决电力系统中与变压器相关的各种实际工程的计算问题。

电力系统多态相分量法的故障分析

电力系统中的三相不对称问题给对称分量法的应用带来了困难 .相分量法是研究电力系统三相不对称问题的主要方法之一 .基于相分量模型 ,提出了多态相分量法 ,可以处理电力系统各种不对称的问题 ;通过多态化矩阵运算 ,实现了三相计算和单相计算的统一 .研究了在电力系统网络发生各种故障条件下多态相分量法的处理方法 ,实现了该法在电力系统故障分析领域中的应用 .

改进的相分量法求解同杆双回线故障新算法

采用矩阵相似变换对传统相分量法进行改进,将端口网络理论与改进的相分量系统模型相结合,得出故障端口相网络方程,并且根据端口阻抗的物理意义,推导出故障端口阻抗矩阵元素与端口节点阻抗的关系式。考虑故障的一般形式,给出了同杆双回线短路故障与断相故障统一的故障边界条件方程,将其与故障端口相网络方程联立,提出了一种适用于求解同杆双回线各种简单故障的新算法。该算法的优点在于:①将同杆双回线单回线短路故障、跨线短路故障和断相故障统一计算,可适用于具有不对称故障阻抗的任意同杆双回线故障计算;②对电力系统参数是否平衡无限制;③对同杆双回线两侧是否存在公共母线无特殊要求;④计算量较传统相分量法明显减小,简单实用,便于计算机编程实现。对比该算法计算结果与EMTPE仿真结果,表明该算法准确有效。

辐射状配电网故障分析计算的解耦相分量法

研究了辐射状配电网故障分析计算的解耦相分量法。按仅保留故障线路的原则选取边界节点,将辐射状故障配电网分解成两大部分:对称电源部分和不对称故障线路部分。在序坐标下,根据戴维南定理将对称电源部分进行等值简化,使辐射状故障配电网仅保留1～2个节点。在相坐标下对简化后的辐射状故障配电网进行三相解耦处理,建立起故障分析计算的三相四线解耦等值电路。根据线性电路的基本理论,求得故障电气量。文中方法的主要特点是:(1)戴维南等值电路的阻抗参数可直接由支路阻抗参数求得,故障分析计算无需形成辐射状配电网节点复数导纳或阻抗参数矩阵;(2)可方便地模拟辐射状配电网中性点的运行方式和计及限流器、短路点接触电阻的影响;(3)两相短路、三相短路、两点异相接地短路分析计算方法均十分简单。算例表明:文中方法是分析计算中性点不接地或经消弧线圈接地的辐射状配电网故障的一种十分有效的方法。

融合对称分量法与相分量法的大规模电力系统跨线故障计算

针对电力系统中平行线路的跨线故障,提出一种融合对称分量法与相分量法的大规模电力系统跨线故障计算方法。首先形成跨线故障时平行线路准确的对称分量导纳矩阵,建立跨线故障接口电路统一相分量模型,再利用相分量法与对称分量法对故障端口与对称系统分别进行求解。该算法充分发挥了对称分量法和相分量法的各自优势,适合处理大规模电力系统的任何类型跨线故障,方便与传统的基于对称分量法的故障计算软件接口,易于编程实现。所研制的综合故障计算软件已用于实际电网的跨线故障计算,通过与EMTP的仿真结果对比证实了算法的正确性。

同杆双回线断相故障计算的解耦相分量法

按照仅保留双回线的原则选取同杆双回线首末节点作为边界节点,在相坐标下将同杆双回线进行解耦处理,建立同杆双回线的解耦等值电路。避免了直接在相坐标下进行计算时各相之间的耦合,根据简单的电路理论即可分析复杂的同杆双回线完全或者非完全断相故障。此方法避免了同杆双回线断相故障计算中复杂的序网连接,可以方便、精确地模拟同杆双回线断相故障,且方便计及非完全断相时的断相口故障阻抗。算例表明该方法是分析计算同杆双回线断相故障的一种十分有效的方法。

改进的相分量法求解电力系统复杂故障新算法

针对基于对称分量法的传统故障分析方法求解复杂故障尤其是参数不对称电力系统复杂故障时,序网连接复杂、难以求解的问题,提出了一种基于多端口理论与优化的相分量系统网络模型求解具有不对称参数的电力系统复杂故障的新算法。该方法利用矩阵的对角化变换对传统相分量法进行优化,以减小计算量,并与多端口理论相结合,推导出一种既适用于各种类型简单故障,又适用于多重复故障计算的计算机通用数学模型。模型简单实用,通用性强。对比编程计算结果与EMTPE仿真结果,证明该算法准确有效。

基于扩展相分量法的OPGW系统接地短路电流计算

在架空输电系统中,光纤复合架空地线(OPGW)的应用越来越多。在OPGW线分布的短路电流值对OPGW线的设计和选型、架空输电线路的安全运行都有着重要的影响。由于传统相分量模型能够反映出各导线间的相互影响关系,文章在传统的相分量的基础上,对其进行了改进,即考虑两者之间的相互作用,将相导线和OPGW线作为一个整体,同时采用一致的模型进行分析。这种扩展相分量模型能够充分考虑线路不同杆塔型号造成的互感变化、OPGW线是否逐塔接地和OPGW线是否分段绝缘运行的情形,能够准确计算发生单相接地短路时,OPGW线和相线上短路电流等沿线分布的电气量。文中算例计算结果与EMTP仿真结果的对比,验证了文章计算的正确性。文章提出的方法计算准确,为架空输电线路沿线短路电流的分布提供了量化计算的依据,并且已经在电力工程设计中得到了应用。

基于相分量法的电力系统复故障计算

为了对电力系统复杂故障直接进行求解,基于相分量法,建立了横向、纵向故障接口电路的通用相分量模型,推导了三相元件与平行线路的相分量阻抗矩阵。相分量算法不要求电力系统元件参数对称或循环对称、不利用多端口网络理论及理想变压器的移相,拓宽了故障计算的适用范围、简化了编程难度,并可推广到处理诸如线路换位不完全的参数不对称等其他电网不对称计算。算例演示了计算过程,与EM TP的仿真结果对比证实了模型与算法的正确性。

含分布式电源的配电网故障分析的解耦相分量法

分布式发电系统的接入改变了配电系统的故障电流分布,传统的配电网故障分析方法已经不能满足未来分布式发电系统的需求。针对含分布式电源的配电网故障分析开展研究,提出了含分布式电源的配电网故障分析计算的解耦相分量法。将含有分布式电源的配电网分解成"梯形"网络和"辐射状"网络,选择短路点为边界节点,借助于相序参数变换技术,通过三相解耦等值电路计算故障点短路电流,并利用支路电流分流系数计算任意节点电压。所提算法无需形成配电网节点复数导纳或阻抗参数矩阵;可以精确地模拟故障;可方便地计及短路点接触电阻的影响;避免了复杂的序网连接。采用20节点算例对所提方法进行了测试,算例结果证明了该算法的可行性和有效性。

阻抗匹配平衡变压器短路计算的相分量法

本文根据阻抗匹配平衡变压器ＡＢＣ三相结构不对称的特点，采用相分量法推导了当牵引负荷母线侧出现各种短路故障时，三相侧与二相侧的短路电流计算公式，实测结果证明了计算公式的正确性。这对阻抗匹配平衡变压器的设计、运行过程中的故障分析以及继电保护动作参数的整定具有一定的理论意义与实用价值。

断相加短路故障计算的等值双端电源相分量法

提出了一种含有固态限流器的电力系统断相加短路故障计算的等值双端电源相分量法。首先,给出一种新的断相加短路故障的模拟方法。该方法在相坐标下,通过在虚拟故障端口与大地之间连接一条阻抗支路模拟固态限流器和短路故障,在虚拟端口之间连接一条阻抗支路模拟断相故障。然后,基于二端口网络理论,将复杂网络简化成仅含有2个节点的双端电源等值电路,利用相序变换技术,在相坐标下将断相加短路故障模拟成等值的双端电源节点之间的连接。所提方法的主要特点在于:可方便地计及固态限流器和故障点的接触电阻的影响;取消了复杂的序网连接。算例表明:该方法是分析含有固态限流器的电力系统断相加短路故障计算的一种有效的方法。

电力系统故障的分析计算——对称分量法与相分量法

电力系统故障计算自1918年使用《对称分量》法以来，一直延用到现在。这种计算方法物理概念清楚，但随着计算机技术的发展，对三相不对称故障电路的电压电流，用《相分量法》由计算机对电压电流的联立方程直接求解，特别是对电力系统复杂故障的计算更加有效。

基于解耦相分量法的同杆双回线断相故障计算

介绍了一种基于解耦相分量法的计算同杆双回线断相故障的方法 ,通过构建相坐标下的解耦等值电路,计算故障电流和任意节点的电压,避免了计算中复杂的序网连接,精确的模拟同杆双回线各种断相故障,计算简单,统一。

基于简化相分量法的低压配电网线损量化分析

本文提出了低压配电网的简单相间去耦的相分量法。本文又提出了考虑无功功率的线损简化计算方法,使得线损计算更加准确,并且便于无功补偿的分析。

基于相分量法的新型感应滤波变压器端口数学模型

为解决传统工业整流机组因为谐波污染严重带来的变压器绕组振动、噪声大及损耗大等问题,本文研究了一种基于感应滤波技术的新型十二脉波整流变压器。以零阻抗设计为前提、耦合电路为依据,采用相分量法建立了包含端口电气参数间耦合特性的全解耦数学模型及等值电路。通过对中性点经电阻接地及外接滤波装置的特性分析,建立了更为详尽的节点拓展模型与降阶简化模型。最后,通过搭建相关仿真模型及实验平台,验证了本文端口数学模型的正确性,为短路故障电流分布、潮流计算等实际工程应用奠定理论基础。

基于相分量的配电网短路电流通用计算方法研究

配电网络具有参数不对称、中性点接地方式多样性等特点,因而其短路电流的计算也应考虑多方面的因素,寻找符合配电网特点的故障分析方法对配电网保护、运行具有重要意义。采用相分量法,同时将故障和中性点与大地构成的端口从网络中剥离出来,对不同的故障类型和中性点接地方式分别用统一的公式来描述,建立了统一的故障分析的模型和分析方法,通过具体示例验证了此方法的有效性。

基于解耦相分量模型的电力系统故障计算方法研究

提出了一种电力系统故障计算的解耦相分量法。选取故障点为边界节点将故障后的电网等值成相坐标下的仅含短路端口或者断线端口的解耦等值电路,从而在相坐标下可方便地模拟各种短路故障和断相故障,避免了复杂的序网连接,可方便地计及短路点接触电阻以及非完全断相处的故障阻抗的影响。最后通过仿真算例表明,该方法兼具对称分量法和相分量法的优点,是电力系统故障分析计算的一种十分简单、有效的方法。