基于ATP-EMTP的大型电力系统暂态稳定仿真

提出采用电磁暂态仿真软件EMTP的ATP版本作为大规模电力系统的暂态稳定仿真工具,用以解决机电暂态仿真程序所不能仿真的电力电子的快速暂态过程、非线性元件模型和系统不对称运行。通过对固定串补不同模型的分析,说明采用ATP-EMTP进行暂态稳定计算的必要性。通过对江苏苏北电网的ATP-EMTP和电力系统分析综合程序(PSASP)的潮流和暂态稳定的对比试验,验证了用ATP-EMTP进行大规模电力系统暂态稳定仿真的可行性。

EMTP在变压器励磁电流仿真计算中的应用

利用电磁暂态程序 ( EMTP)对变压器在稳态和暂态情况下的励磁电流进行了仿真计算与分析。结果表明 ,使用EMTP对变压器的励磁电流进行仿真 。

PSASP静态网络等值在ATP-EMTP中的应用

通过2个计算实例对电力系统综合仿真程序(PSASP)等值算法的功能和等值结果进行计算说明和应用介绍。根据等值结果在ATP-EMTP程序中建立了2个实例等值网络模型,并进行了稳态计算。在分析了PSASP程序和ATP-EMTP程序的稳态计算结果后,得出PSASP程序的静态等值模型可应用在ATP-EMTP程序中作为电磁暂态仿真的基础模型,并且提出了ATP-EMTP程序使用PSASP程序静态等值模型时应注意的问题。

基于EMTP的330kV架空线路工频过电压分析与计算

输电线路绝缘子闪络已经成为影响供电可靠性的重要因素,采取相关防污闪措施已经成为必须。本文通过对西北地区某条330k V架空输电线路建立简化等值电路模型,应用EMTP电磁暂态程序对线路末端空载、线路三相不对称短路故障下等几种可能产生工频电压过电压的运行方式进行仿真计算,结合长期运行数据得出各种运行方式下输电线路的过电压特性,从而为探讨线路闪络的原因和研究确定预防输电线路闪络事故的技术方案提供相关参考。

使用EMTP计算建筑物金属框架上的暂态电流分布

提出了一种利用电磁暂态程序(EMTP)来计算雷击发生时建筑物内部金属框架上雷电电流分布的方法。该方法的有效性通过实验得到了验证。最后计算了一个尺寸为10 m×10 m×10 m的金属框架内部的雷电磁场分布。结果显示,该方法可用于优化建筑物内部灵敏电子设备的摆放位置,降低雷电电磁脉冲的危害。

基于EMTP的330kV架空线路操作过电压分析与计算

输电线路绝缘子闪络已经成为影响供电可靠性的重要因素,采取相关防污闪措施已经成为必须。本文通过对西北地区某条330k V架空输电线路建立简化等值电路模型,应用EMTP电磁暂态程序对线路不同期合闸、重合闸等几种可能产生操作过电压的操作方式进行仿真计算,得出该输电线路不同操作方式下的过电压特性,从而为探讨线路闪络的原因和研究确定预防输电线路闪络事故的技术方案提供相关参考。

EMTP在计算开关操作过电压的应用

根据开关投切空载母线的重燃过电压理论并结合220 kV试验变电站的实际电路,建立了一个能模拟这种过电压的计算模型;该模型使用电磁暂态程序(EMTP)进行计算,具有可靠的计算准确性和数值稳定性。

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。

基于EMTP的操作过电压仿真

分析了电力系统出现操作过电压的机理 ,建立了元件的仿真计算模型 ,结合实际算例 ,采用电磁暂态分析程序EMTP进行仿真。操作过电压的理论计算和仿真对于电力设备的合理设计、实际系统的安全运行具有一定的实用价值。

基于EMTP软件仿真绝缘子串的电压分布

劣化绝缘子和零值绝缘子的存在直接威胁着电力系统的安全运行。在220 kV电压等级下,为得到不同频率时劣化绝缘子和零值绝缘子处于绝缘子串不同位置时对电压分布的影响,从而便于检测线路中的故障绝缘子,利用电磁暂态程序(electro-magnetic transient program,EMTP)软件对正常良好绝缘子、含劣化绝缘子、含零值绝缘子三种不同情况下的绝缘子串的等值电路进行仿真模拟,得到绝缘子串中每个绝缘子两端的电压幅值,并对实验结果进行绘图,据此分析电压分布结果。仿真结果表明,劣化绝缘子承受的电压明显下降,零值绝缘子承受的电压为零,其他正常绝缘子承受电压大致呈"U"型分布。全面分析绝缘子串的电压分布对绝缘子的优化设计及检测绝缘子的状况具有重要的意义。

EMTP高压接地故障电弧的建模与仿真

根据电弧电导系数微分方程及弧柱能量平衡理论推导电弧表达式,对传统电弧模型进行研究改进;基于电磁暂态软件(EMTP)中TACS模块的传递函数、积分模块,将一次与二次电弧进行组合建模,建立改进型故障电弧模型,该仿真模型能够反映断路器跳闸前及跳闸后的电弧动态特性;通过仿真分析,得出电弧动态参数中的电弧电流、恢复电压及电弧电导随时间的变化波形图。而后,将该故障动态电弧模型应用于我国晋-东南1 000kV特高压输电线路上,通过仿真分析对比,验证了该故障动态电弧模型的可行性。

基于EMTP的Z型接地变压器仿真研究

在分析Z型接地变压器原理的基础上,将其进行一定的简化,利用耦合元件建立基于EMTP的Z型接地变压器模型,并利用简化Z型接地变压器模型建立了10 kV电缆配电网系统仿真,仿真结果证明了该方法的有效性,该模拟方法为中性点接地系统正确仿真奠定了基础,补充了部分仿真软件的仿真模型。

1000kV GIS中燃弧电阻模型对快速瞬态过电压的影响

气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)中隔离开关因开断性能差在动作时会产生上升时间极短的快速瞬态过电压(VFTO),VFTO上升时间短、幅值高的特性会对电气设备绝缘造成严重危害。本文利用仿真研究定值燃弧电阻模型、指数燃弧电阻模型、双曲线燃弧电阻模型、Mayr燃弧电阻模型和重燃弧电阻模型,得到各燃弧模型下VFTO的幅值和频谱图,并分析各燃弧模型下VFTO波形的衰减、振荡与上升时间。通过对比各模型仿真结果得出,重燃弧电阻模型更符合实际电弧模型,利用该模型得到的VFTO幅值、振荡与上升时间能更好地描述其波形。

混压同塔多回输电线路绕击建模与评估

建立准确合理的绕击模型以评估混压同塔多回输电线路防雷性能,进而优化杆塔结构、配置绝缘和线路设计,对提高共塔多回输电通道安全性具有重要的意义。基于电气几何原理计算绕击率,考虑多层导线与地线的相互屏蔽效应和工作电压对击距的影响,并计及雷电入射角、地面倾角、弧垂变化多项因素;基于EMTP计算绕击耐雷水平,对杆塔采用多波阻抗模型,对线路采用J.Mart模型,并使用双指数波和先导发展法对雷电流及闪络过程进行模拟,由此综合建立了混压同塔多回路绕击计算模型。最后对一种新型混压同塔六回路绕击性能进行计算和评估,给出了相应的建议。

输电线路任意点故障的数字仿真

本文在贝瑞隆模型基础上提出了一种能计算长线路上任意点短路的仿真方法，这种方法可以在电磁暂态仿真计算中，在任意时刻进行交直流线路中任意点故障的仿真计算且不需增加过多的计算量，同时可对冲击电流、瞬态过电压及谐波进行分析。文中给出了谐波分析结果并得出了各次谐波幅值与短路点位置的函数曲线，由此可分析谐波与故障类型及故障点之间的关系，并找出系统中产生最大谐波的短路点位置及故障类型。

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。

750kV GIS中快速暂态过电压的研究

随着超高压气体绝缘变电站(GIS)的广泛使用,由隔离开关(DS)和断路器(CB)操作引起的快速暂态过电压(VFTO)引发的绝缘事故也越来越多。以西北地区750 kV官亭GIS变电站为计算原型,利用电磁暂态程序(EMTP)对不同运行方式下GIS设备上的VFTO进行了数值仿真计算和分析,从而获得不同运行方式和操作方式下各节点的VFTO电压幅值、频率、陡度和波形等数据。根据计算数据对GIS和连接设备的绝缘配合和安全裕度进行了分析,为下一步开展VFTO现场实测提供了理论参考数据。

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。

消除中性点接地系统铁磁谐振新方法

由于母线PT励磁特性的非线性 ,铁磁谐振频繁发生在中性点接地变电站的空母线上。本文提出了一种抑制这种现象的方法。在铁磁谐振可能发生之前 ,同时将数个并联的电阻投入PT二次星形侧 ;一段时间之后 ,逐一切除这些电阻 ,以防再次激发铁磁谐振。电阻值和电阻的个数通过EMTP模拟确定。利用EMTP模拟结果很容易绘制电阻 -电压 -频度图 (R V F图 ) ,这种图能直观地显示电阻值变化时对谐振抑制效果的影响。该方法的优点之一是利用R V F图能够很容易地选择消谐电阻 ;之二是不需要关注谐振的性质 ,是基波谐振还是分次谐波谐振。基于上述原理 ,利用PC机、开关卡、可控硅和电阻等 ,开发了消谐器 ,并在一 110kV变电站成功进行了试验。同时本文还证实在PT二次三角形端加入电阻不能消除这种谐振。

后续雷击对输电线路绕击耐雷性能的影响研究

为分析负极性后续雷击对输电线路绕击耐雷性能的影响,采用电磁暂态程序计算绕击耐雷水平、改进电气几何模型计算线路绕击跳闸率的方法,研究了首次雷击、与首次雷击相同以及不同回击通道的后续雷击下雷电流波形和幅值分布、杆塔高度和地线保护角对典型结构的110、220、500和1 000kV输电线路绕击耐雷性能的影响.结果表明:后续雷击的电流分布对线路绕击跳闸率影响极大,而后续雷电流波形影响很小;异回击通道后续雷击对500kV以下线路的绕击跳闸率影响很大,而对特高压线路影响较小;500kV线路有必要考虑后续雷击的影响;在线路首次雷击和异回击通道后续雷击绕击跳闸率为0的情况下,同回击通道后续雷击仍可能造成绕击跳闸.