改善同塔混压双回直流输电线路电磁环境研究

为了改善高压直流输电线路日益严重的电磁影响,提出混压双回直流输电线路布置的新方案。新方案线路布置通过改变极导线空间几何架构,重构极导线电晕后正负离子的空间分布状态来减弱直流输电线路对环境的电磁影响,研究其电磁环境具有重要意义。本文基于Kaptzov假设,运用COMSOL多物理场耦合计算了新方案和常规布置下直流线路的离子流浓度、合成电场、走廊宽度以及合成电场在不同风速下的变化。结果表明,选择合适的新布置方案可有效改善电磁环境影响,节约输电走廊资源。此外,新方案布置下直流线路特有的低值域不对称电磁环境具有优异的抗风性与稳定性。

一起220 kV同塔双回线跨线事故保护动作的分析

介绍了一起同塔双回线C相受雷电反击导致接地故障,后续雷电过电压致使其中一条线已经分开的开关C相断口击穿的事故。通过对保护装置动作报告、故障时序及故障录波器波形记录的分析,准确判断出开关内部击穿的事实,避免了重大二次事故的发生。提出故障发生后要多源信息融合判断,深入了解故障发生的各项因素,结合故障波形分析,以便更加快速地对故障产生的原因及可能导致的后果做出合理正确的判断。

某光伏电站35 kV同塔四回送出线路零序电流过大原因分析及改善措施

广西某光伏电站采用35 kV同塔四回架空线路送出,电站扩容并网后,多次发生零序过流跳闸事故,严重影响电站电能送出。笔者采用理论分析和数值仿真相结合的方法,分析零序过流跳闸的原因,并提出相序优化布置方案,采用数值仿真工具验证所提方案的有效性;分析同塔四回线路在n-1故障状态下存在的问题,提出避开零序过流保护误动的建议。结果表明:跳闸故障是由于同塔四回线路相序布置不当引起的;优化方案的实施可有效解决送出线路中零序过流问题,现场测量结果与仿真计算结果基本一致,验证所提优化方案的正确性和有效性。研究成果可为同塔多回线路零序过流问题的分析和处理提供借鉴。

500 kV直流输电线路下方施工设备及人体感应电研究

针对500 kV同塔双回直流输电线路下方感应电相较于交流线路难以准确分析的问题,研究了同塔双回直流输电线路下方基础施工设备感应电分布规律及施工人员感应电防护措施。采用Solid Works和Ansoft Maxwell混合建模技术,分析了灌注桩基础设备感应电特性、工程施工装备对电场畸变的影响特性和线路下方施工人员位于不同位置时人体周围及体表的电场强度分布,结果表明:灌注桩钢筋笼和基础施工设备的存在会使线路下方的电场发生畸变,且越靠近杆塔畸变率越高,最大电场畸变率分别为75.54%和107.67%;人体体表及周围电场强度与杆塔距离相关,最大可达3830.01 mV/m。

220kV与500kV混压同塔双回F型杆塔设计研究

随着电力输送能力的加大,输电走廊问题越来越突出,尤其征用土地、青苗赔偿、房屋拆迁等费用在工程投资中占比越来越大,且实施困难。以龙城—柴家寨220 kV输变电工程为例,对220 kV与500 kV混压同塔双回路F型窄基杆塔开展研究,研究中设计了3种方案,进行了局部方案样图、环境条件、导地线选型等数据对比,建议推荐采用方案三。

同塔双回输电线路相参数新测量计算方法

输电线路相参数是线路过电压计算的基本参数,获取同塔双回交流线路的相参数对于指导工程运行是必要的。为准确获得同塔双回交流输电线路的相参数,建立微分形式的输电线路方程,对微分方程用拉普拉斯变换与反变换进行推导,获得输电线路相参数与各相导线首、末端电压和电流关系的测量用数学模型。在不同方式下,多次同步测量各相导线首、末端电压和电流,将所测数据代入模型求解参数。经仿真验证,对100~500km的线路最大偏差为1.47%,可适用于任意长度同塔双回线路,是一种新的相参数测量获取方法,满足电力系统过电压计算对参数准确性的需要。

基于相量–时间三维曲线特性的同塔双回输电线路参数自适应故障测距频域法

考虑到故障后可用数据窗缩短使故障暂态分量影响难以完全消除,以及线路参数在实际运行中的不确定变化,提出一种基于相量–时间三维曲线特性的同塔双回输电线路参数自适应故障测距频域法。利用随数据窗推移的离散傅里叶变换(discrete Fourier transform,DFT)输出的相量–时间特征,保留衰减直流产生的衰减偏置相量,构建补偿电压差值的相量–时间三维曲线观测模型,曲线特征在线路参数准确与偏离、观测点落于与偏离故障点时均存在显著差异。基于这种特征差异,采用非线性最小二乘法对补偿电压差时间序列样本进行曲线拟合,并利用拟合优度指标评估样本分布与准确参数估计和故障距离的三维曲线的相符程度,将线路参数估计与故障测距问题转化为拟合优度的优化问题。仿真验证表明,所提故障测距算法具有较高的测距精度。

基于准两相跳闸的同杆双回输电线路跨线故障跳闸策略

同杆双回输电线路采用综合跳闸策略和准三相跳闸策略,在线路故障时可能跳开双回输电线路所有相,导致含有风电、光伏等弱稳定系统大面积切机、甩负荷,使得电网输电环境恶化,严重降低电力系统运行稳定性。针对此问题,提出了适用于同杆双回输电线路跨线接地故障准两相跳闸策略,降低跨线故障双回输电线路所有相跳闸几率的同时为故障相提供稳定耦合源。首先采用拓扑分析方法对输电线路综合跳闸策略和准三相跳闸策略建立模型,分析得到跳闸策略对故障性质判定影响机理;其次考虑线路输电连续性及故障性质判定统一性,提出适用于同杆双回输电线路跨线故障准两相跳闸策略。最后通过PSCAD/EMTDC仿真实验验证了准两相跳闸策略的正确性和可行性。

同塔双回混压直流输电线路感应电特性研究

为了研究同塔双回直流线路感应电压特性,通过COMSOL有限元仿真软件依托安徽省改造完成的直流线路建立了±500 kV/±800 kV同塔双回直流输电线路模型并进行仿真研究。仿真结果表明:电晕所产生的离子流场是停运线路附近产生感应电压的重要因素,雨天以及大风对感应电压亦有较大影响,海拔高度对感应电压影响较小。

同杆并架双回线小电流接地故障特征及选线适应性分析

针对为缓解供电走廊紧张与用电需求增大的矛盾,大量单回线改造成同杆并架双回线对小电流接地故障暂稳态特征和已有选线方法适应性的影响尚未明确的问题,提出一种新的相模变换方法。建立同杆并架双回线小电流接地故障等值电路,分析线间耦合对小电流接地故障暂态与稳态特征的影响,以及当前选线方法和装置的适应性。结果表明,线间耦合不影响各出线间零模电流幅值和相位(极性)关系,已有选线方法仍然适用;线间耦合会使故障暂态电流的主谐振频率和衰减因子的分布范围增大,故选线装置的采样频率和所采用暂态信号频段范围都要适当增大。通过仿真验证了上述结果的正确性。

平行线路感应电压电流的矩阵精确计算

平行线路间的感应电压、电流数值是线路接地开关选型的重要依据,目前采用的近似理论方法结果不够准确。为提升计算结果的准确性,以同塔双回线路为研究对象,基于相模变换原理、传输线方程和分块矩阵理论,提出了一种可准确计算平行线路感应电压、电流的新方法。该方法考虑线路首末端及各相感应电压、电流的差异,其基本原理同样适用于多回平行线路。采用所提方法计算某330 kV同塔双回线路的感应电压、电流,并与ATP仿真结果进行比较,结果表明,所提方法能够从技术、经济层面为平行线路选择合适的接地开关。

面向500 kV同塔双回无人机精细化巡检的电磁防护与轨迹规划设计

为进一步实现500 kV同塔双回输电线路无人机精细化巡检,对其最小安全间距、电磁防护设计、上下线与巡线轨迹规划等进行研究,提出了一套输电线路无人机低空巡检及其电磁防护措施和轨迹规划方法。计算了无人机不受电磁干扰的各相线路巡检的安全间距,依据无人机不发生电弧放电、图像高识别度和仿真试验,确定了无人机低空飞行的最小安全距离。分析不同路径上下线轨迹,得到所受电场强度最小的航行路径,并通过双目测距以维持巡线间距。设计的无人机自主巡检系统,以电磁场传感器为基础,实时监测电场大小,在超出阈值时可做出相应规避措施。整体设计能够保证无人机在500 kV同塔双回输电线路巡检航行的安全、可靠、稳定,在很大程度上提高了无人机巡检的精度和安全性能。为同类型输电线路实现无人机精细化巡检提供了一种参考方案。

新的跨越:从“千城一面”到“双塔理论”再到城市IP建构

21世纪的中国城市化,是人类最伟大的变革之一。然而也发生了千城一面的顽疾,出现了“如数家珍”“资源魔咒”的困境。如何突破困境,实施城市形象战略,建构包含城市理念、城市环境、城市行为和城市视觉标志的城市形象的综合构成体,需要转换思路,从“木桶原理”走向“双塔模式”;从“细节决定成败”转换为高质量发展的“视野和目标决定成败”。因此,构筑中国全境四级文脉系统的文脉云,依托四级文脉体系的大数据架构,从而实现对全国省、地市、区县、乡镇四级的在地文脉以及文脉IP的全网热度实时监测和智能分析;为评判各级行政单位文化建设综合效果及相关产业推进实际效能提供可视化的量化分析。基于精准数据研判,中国文脉云能够为各在地文脉和文脉IP定制个性化热度管理服务,推动中华优秀传统文化的创造性转化和创新性发展。

平行线路感应电压电流近似计算方法

针对目前常用的平行线路感应电压、电流近似理论存在计算方法考虑因素不全、结果不准确等问题,基于叠加原理,提出一种新的精确计算方法,分别计算感应电压、电流,并提出一种便于工程应用的近似计算方法。使用这2种方法对某330 kV同塔双回线路感应电压、电流进行计算,结果表明:线路电阻对感应电流的影响不可忽略;近似计算方法能够满足工程需要。

一起同塔双回直流输电线路避雷器击穿事故原因分析

同塔双回四极高压直流输电线路在提高线路走廊利用率的同时,会增加发生共因故障、相继跳闸的概率。该文结合某±500 kV同塔双回直流输电线路相继跳闸事故,阐述了直流系统共因故障的发生经过,分析了直流输电线路避雷器损毁的原因,即直流双极相继跳闸导致系统发生了两次暂态过电压,避雷器累计吸收能量超出额定值,导致避雷器热崩溃击穿。最后从避雷器动态巡维、在线监测及阀片筛选等方面提出了预防建议,为类似避雷器设备损毁的原因分析与解决提供了思路。

同塔混压双回直流输电线路复合横担塔的防雷性能

复合材料横担杆塔在我国输电线路中逐渐得到应用,但有关其应用于超/特高压输电线路尤其是同塔多回工况的研究报道较少。针对超/特高压同塔多回输电线路架设高度普遍偏高,更易遭受雷害的运行现状,采用先导法作为绝缘子闪络判据,对比分析了不同横担结构的±800 kV/±500 kV同塔双回混压直流输电线路的反击和绕击耐雷性能。研究表明:复合横担塔反击和绕击跳闸率较传统杆塔分别低约21.4%和33.3%,这是因为复合横担塔的横担更短,杆塔呼高更低,可有效提高线路耐雷性能。使用复合横担塔代替传统杆塔,既可一定程度上缓解走廊紧张的问题,又能提高运行经济性。

±800 kV与±500 kV同塔双回输电线路同塔架设可行性分析

与其他较低电压等级输电线路相比,特高压输电线路正常运行电流增大了几倍,短路电流更是高达十几到数十倍。当共走廊输电线路中某回线路停运检修时,电磁耦合作用使得运行线路在停运检修线路上感应出较大的电压和电流,严重威胁输变电设备和检修人员的安全;当运行线路发生单相接地故障时,共走廊输电线路间电磁耦合作用使得故障点潜供电流和恢复电压增大,电弧不易熄灭,严重影响了电力系统保护装置重合闸的成功率。鉴于此,分析了±800 kV与±500 kV同塔双回输电线路同塔架设可行性。

同塔双回输电线路参数修正及其影响分析

电网中存在线路无功功率状态估计结果与实际量测值差异较大现象,严重影响电网在线分析与正常调控运行。线路参数作为一种静态基础数据,其准确度直接影响状态估计结果。针对电厂直接接入电网的短距离不换位同塔双回输电线路无功功率状态估计准确率较低现象,通过PSCAD仿真线路并网运行,对线路进行分相建模,提出线路参数修正方法,得到能够准确反映同塔双回线路运行状态的线路参数,并分析不同相序排列对导线自感、互感影响及线路无功功率准确率较低原因。

同塔四回输电线路三相不平衡电流仿真分析

同塔四回线路各导线电磁耦合紧密,三相电流不平衡现象更为严重。为解决同塔四回线路三相不平衡电流过大的问题,首先,以实际输电线路为例,基于电磁暂态与电力电子仿真软件(electromagnetic transient&power electronics,EMTPE)建立了电磁暂态模型,并通过与实测数据对比验证模型的有效性;随后,利用所建模型分析线路三相电流不平衡的主要影响因素,同时根据分析结论指出导线相序排列方式及空间位置分布不恰当是引起宁夏某同塔四回输电线路三相电流不平衡的主要原因,并提出更换一回线相序排列为逆相序的解决方案;最后,结合工程规划情况,给出了该同塔四回线路各导线的最优相序组合方式,为后续工程建设提供指导建议。

500 kV同塔双回路钻越1000 kV线路方案设计

本文针对500 kV同塔双回输电线路钻越1000 kV特高压线路的方案设计问题进行研究,分析了钻越方案设计的制约因素,通过改变导线排列方式和地线架设方式等措施,设计了一种三角排列的同塔双回路钻越塔,并优化设计了铁塔。该塔型的设计很好地解决了500 kV同塔双回线路钻越1000 kV线路的问题,可为其他电力线路钻越方案设计提供借鉴。