高压直流输电工程可靠性指标统计分析

通过国外1998年—2002年和国内2001年—2005年高压直流输电工程运行可靠性统计资料的分析比较,归纳出影响其可靠性水平的主要因素及其变化趋势。利用这些结果,结合国外高压直流输电工程运行资料,对单12脉接线方式和双12脉接线方式直流输电系统的可靠性进行了综合分析,为高压直流输电系统可靠性的研究、运行管理提供一定的参考信息和决策依据。

高海拔、污秽、覆冰环境下超高压线路绝缘子交直流放电特性及闪络电压校正研究

根据在人工气候室内对交流160 kN级染污瓷质、玻璃及35 kV合成绝缘子以及一种形式的直流绝缘子大量的试验研究结果,得出了绝缘子在高海拔、污秽及覆冰条件下不同绝缘子的闪络特性,并分别分析了无覆冰时不同气压、污秽对绝缘子交、直流闪络电压的影响和高海拔污秽地区绝缘子覆冰量的变化对交直流闪络电压的影响;提出了不同海拔高度、污秽程度及覆冰量条件下试验中的各种绝缘子的交、直流闪络电压的初步校正公式及相应的特征指数。本文试验研究结果认为:绝缘子闪络电压随海拔升高、污秽加重和覆冰增加而呈幂函数或指数函数降低,而表征其下降速度的特征指数则与绝缘子型式、电压类别、污秽程度及覆冰量有一定关系。

电网络法计算交流特高压绝缘子串电压分布

特高压输电线路绝缘子串较长,电压分布很不均匀。为给线路工程提供设计参考数据,利用电网络法并结合试验,计算和分析了56片绝缘子串在干燥及污湿情况下的电压分布。结果表明:绝缘子劣化将加剧电压分布的不均匀;采用自身电容较大的绝缘子,增加杆塔高度和横担长度均能改善绝缘子串的电压分布;泄漏电导增大和不同位置绝缘子杂散电容的差异也可减小电压分布的不均匀性。在工程应用中,采用自身电容较大的绝缘子对改善特高压绝缘子串电压分布的效果最为明显。

高压电网过电压在线监测数据采集方法研究

为了保证电网的安全运行,介绍了一种利用变压器电容式套管,安装特制的电压传感器组成套管分压系统,从电容式套管的末屏抽头处实时采集电网过电压信号的方法后,分析了过电压在线监测数据采集系统各组成部分的基本原理和具体实现方法,并提出了在线监测软件的设计思想和软件运行流程图,最后在实验室利用电容式套管对该装置的性能进行实测。结果表明该系统的响应特性良好,测量精度高,工作情况稳定可靠,满足电网过电压监测的要求,达到了预期设计目标。

基于高速数字信号处理平台的实时仿真技术

电力电子领域的实时仿真对速度要求非常高,目前主流的通用实时仿真平台难以满足要求。VHS-ADC是一种基于FPGA的高速数字信号处理平台,在通信、音视频、雷达信号处理等领域得到了成功的应用。基于FPGA的高速数字信号处理能力,不失为构建高速仿真平台的一个新思路。基于这一思想,完成Boost变换器单周控制的实时仿真实验。实时仿真周期低于300ns,远小于变换器的开关周期10μs。实时仿真波形与TL494芯片控制波形作对比,证实了基于VHS-ADC建立高速仿真平台的可行性,该系统具有良好的实时性与通用性,且成本低于通用仿真平台。

±800kV特高压换流站直流侧操作过电压的仿真与研究

根据国内外现有的资料,利用PSCAD/EMTDC软件,建立了一个较完整的换流站操作过电压计算模型,研究了有关操作和故障情况下±800 kV换流站直流侧可能出现的操作过电压。计算换流站主要设备典型故障工况时,对交流母线、直流线路、中性母线等设备可能产生的最大操作过电压水平进行了分析,还针对避雷器配置方法以及有避雷器和无避雷器时的过电压计算进行了研究。仿真计算结果表明,其有利于进一步分析特高压直流输电系统中因交直流系统故障引起的操作过电压大小以及相应绝缘水平的确定。

特高压输电系统的过电压问题

介绍了国外特高压输电的发展现状,并着重阐述了目前国外特高压系统过电压存在的问题。针对内部过电压,分析了工频电压升高、潜供电流以及操作过电压所引起的问题,同时列出了各自可以采用的限制措施;针对防雷保护问题,分析了特高压输电线路的反击耐雷性能、绕击耐雷性能及绕击防护措施,并归纳比较了反击耐雷水平和绕击耐雷水平的计算方法。

大截面导线在重庆110kV电网改造应用的技术经济分析

重庆城区电网密集,线路走廊宝贵,原有导线受截面限制,载流量不能满足负荷发展需求。大截面导线技术能显著提高架空输电线路的输电容量,解决输电容量需求大而出线走廊资源有限的问题。简单介绍了目前我国大截面导线输电技术的工程应用现状与技术发展水平。围绕提高重庆110kV原有输电线路载流量30%所进行的增容改造工程,分析了应用大截面导线的可行性,并以重庆110kV原有输电线路中1条线路为例,综合分析采用大截面导线方案的静态投资和动态效益。提出了重庆地区110kV输电线路增容改造的优选方案,以达到送电线路增容改造过程中的社会效益和经济效益最大化。

用TCSC和SVC提高交直流并联输电系统大干扰电压稳定性分析

简单介绍了直流输电在我国的发展,分析了电网将来可能出现的情况。尤其是采用交直流并联输电后,由于系统运行特性较为复杂且相互影响,从而使得大干扰后电压稳定性面临严峻考验。分析了静止无功补偿器SVC及可控串联补偿器TCSC的工作原理和数学模型,在电力系统中的作用及应用等。最后采用交直流并联输电模型,设置典型大干扰进行仿真,仿真结果证明了TCSC和SVC对提高并联系统大干扰电压稳定性具有显著作用。

统一潮流控制器的线性二次高斯控制/回路传输恢复技术设计

线性二次高斯控制/回路传输恢复技术(LQG/LTR)是一种多变量频域设计方法,它以良好的鲁棒性和解耦特性得到广泛的应用。本文基于UPFC的5阶动态模型以单机无穷大系统为例,采用LQG/LTR控制原理设计了 UPFC的LQG/LTR控制器。仿真结果表明,该控制方法具有比线性最优控制更好的动态品质,并具有干扰抑制能力,特别是对干扰信号能表示成白噪声的系统模型,从而使系统具有较好的鲁棒性和稳定性。

高海拔下不同伞形结构750kV合成绝缘子短样交流污秽闪络特性及其比较

为适应高海拔污秽地区750kV线路外绝缘选择的要求,在人工气候室内模拟高海拔气压条件对三伞五组合伞形和大小伞形结构的二种750kV合成绝缘子短样的污秽闪络特性进行了试验研究,分析了试品污闪电压和污闪梯度与伞裙结构的关系以及海拔高度或气压对污闪电压的影响。结果表明:合成绝缘子的污闪电压与伞裙结构有密切关系;在同样的最短干弧距离下,简单伞形结构的合成绝缘子具有更高的污闪电压和污闪梯度,对于伞形结构复杂的合成绝缘子,虽然其爬电距离提高了,但其污闪电压没有明显提高;高海拔下合成绝缘子的气压影响特征指数n大于瓷和玻璃绝缘子,并受伞裙结构形式、污秽程度的影响,且随着污秽程度增加,n逐渐减小,此外,染污方法和方式对n也有一定影响但不明显。

超/特高压输电线路雷电绕击防护性能研究

输电线路跳闸的主要原因是雷击闪络,这与线路现有雷击跳闸模型与线路实际运行情况存在较大差异有关。文中以电磁场理论为基础,对高杆塔下击距系数进行研究,利用自编程序仿真,结果表明击距系数随着杆塔高度的增加而减小,雷电流幅值对击距系数没有影响,利用线性拟合方式得击距系数β与杆塔高度H的关系式为:β=1.18?H/108.69。引入击距系数,提出利用改进的电气几何模型对超特高压线路绕击耐雷性能进行分析,并以500kV鸭福线路为例进行计算和分析,结果表明根据文中仿真模型所推导的β公式计算该线路的跳闸率与实际线路运行情况比较吻合。同时,分析了杆塔高度、地面倾角、线路保护角、线路绝缘强度等对输电线路绕击耐雷性能的影响。

复杂环境条件下绝缘子闪络电压预测神经网络模型的建立及应用

在人工气候实验室试验数据的基础上,提出一种新的应用人工神经网络选择输电线路外绝缘的方法。这种方法利用神经网络模型映射环境条件和绝缘子闪络电压的关系,当经过训练和验证后的绝缘子人工神经网络模型建立后,就能利用此模型预测绝缘子在复杂大气环境下的闪络电压,同时,可以利用此模型分析绝缘子在不同大气环境下的电气特性及比较相同大气环境下不同绝缘子的特性,给高压输电线路外绝缘选择提供依据。

棒–板长空气间隙在低气压下雷电冲击特性及电压校正

文中在人工气候室内对0.5～2.0m的棒-板空气间隙雷电冲击50%放电电压U50与气压P的关系进行了系统的试验研究,分析了P对雷电冲击U50的影响,得到了U50与间隙距离d之间的关系.研究结果表明:0.5～2.0m棒-板空气间隙的U50与P之间满足幂函数关系,其幂指数即气压对U50影响的特征指数n与电压极性有关;当d＜1.0m时,n与d关系较密切,当d＞1.0m时,n与d关系不明显,且U50与d基本呈线性关系.提出了棒-板长空气间隙雷电冲击U50的海拔高度校正方法,并得到海拔每升高1km,正、负极性的U50分别下降8.7%和8.0%.

盐密和灰密对110kV复合绝缘子闪络电压的影响

合成绝缘子具有很好的防污闪特性,但也会发生污秽闪络,这与常规的人工污秽试验仅考虑盐密的影响不无关系。文中选择110kV合成绝缘子为试品,在人工雾室中研究了灰密(NSDD)和盐密(ESDD)对合成绝缘子污闪特性的影响,分析了NSDD影响的原因,并采用2种方法对试验数据进行了分析和拟合。结果表明:人工污秽试验中,合成绝缘子污闪电压Uf与ESDD和NSDD均有关,但二者的影响是彼此独立的;随着ESDD或NSDD的增加,其Uf均按幂函数规律降低;ESDD和NSDD对Uf影响的特征指数分别为0.106、0.140,即对于合成绝缘子,灰密的影响大于盐密,这与瓷绝缘子相反;灰密对污闪电压影响的原因之一是吸收更多的水分,二是破坏合成绝缘子的憎水性。

套管末屏电压传感器响应特性研究

研究套管末屏电压传感器的输出响应特性对研制基于变压器电容式套管分压的电力系统过电压实时在线监测装置具有十分重要的意义。该文首先介绍套管末屏电压传感器的结构和参数,根据电容式套管的结构特点,建立电容式套管以及整个分压系统其它元件的等效电路模型,并详细论述了电路模型中各元件参数的计算方法,得到整个分压系统等效网络;运用Saber软件对该传感器在方波信号激励下的输出响应特性进行了仿真计算,得出该传感器的方波响应特性;最后实测数据验证了模型的有效性和仿真结果的正确性。

我国±800kV特高压直流输电线路外绝缘问题

我国已规划了多条±800kV特高压直流输电线路的建设,由于没有设计和运行经验,污秽、覆冰(雪)、酸雨(雾)和高海拔下的外绝缘选择将是其面临的关键技术之一。作者以国内外现有研究成果为基础,阐述了我国特高压直流输电线路外绝缘选择的特殊性,污秽、覆冰(雪)、酸雨(雾)和高海拔等对特高压直流绝缘子放电特性的影响,高海拔下长空气间隙的放电特性。指出污秽、覆冰(雪)、酸雨(雾)和高海拔是影响特高压直流输电线路绝缘子、空气间隙电气特性和外绝缘选择的重要因素,提出在应用现有方法进行特高压直流外绝缘选择时必须考虑污秽、覆冰(雪)、酸雨(雾)和高海拔的影响并加以修正。

电压暂降分析方法研究

电压暂降问题随着敏感电力电子设备的大量应用而显得十分突出,而供电可靠性评价又未纳入暂降指标。为此,简要介绍了电压暂降的基本概念、主要特点和问题现状,详细论述了应用于电压暂降的实测统计法、随机预估法、基于变换域的方法(包括短时傅立叶变换、小波变换、S变换及Hilbert-Huang变换)、瞬时无功功率理论、分形分析方法、数学形态学等各种分析方法的基本原理、主要特点及适用范围,对各种方法作出比较总结后得出了小波变换和S变换这两种方法应用于电压暂降分析时在几种性能指标上取得较好效果的结论,最后指出了电压暂降问题今后的研究方向及工作重点。

GIS内4种典型缺陷的局部放电超高频数学模型构建

通过对GIS内4种典型绝缘缺陷的物理模型试验,获得大量的PD超高频信号数据。对获取的,n-u-t三维谱图样本数据,用统一化和归一化的方法得到对应的二维散点图,采用高斯函数构建4种常见绝缘缺陷的数学模型,总结出构造原则和方法。用定义的误差判定系数、根的均方误差值来定量分析模型的误差,通过功率谱相似性参数NCC的定量计算和时频域SPWVD分析以及人工加噪后用复小波变换技术去噪的应用研究,进一步证明该数学模型可用于GIS中PD超高频仿真研究。最后指出只要适当地调节数学模型中的参数值,就适合于不同绝缘缺陷所对应的物理模型。