基于网架调整的大电网短路电流限制方法研究

随着电网规模的不断增大,大电网短路电流超标已成为电力系统安全运行面临的重大问题。基于优化思想,推导了三相短路电流约束和单相短路电流约束形式,建立了包含短路电流限额约束的网架接线调整模型。针对短路电流约束的非凸非线性特征,提出了适用于大规模电力系统的基于Benders分解的求解方法。最后用提出的模型和算法计算了某大区电网2020年的网架调整方案,并进行了验证分析。     

基于低电压过渡控制策略的光伏系统三相稳态短路电流等值计算模型构建

针对当前电网短路电流计算分析中忽略了光伏系统的问题,基于光伏系统低电压过渡控制策略,研究了光伏系统三相稳态短路电流的特点,提出光伏系统三相短路电流计算模型并进行试验验证.结果表明,光伏系统短路电流模型与实际系统短路特性一致,验证了模型的正确性和有效性.研究结果和模型可用于开展光伏汇集区短路电流计算分析.     

一种变压器短路试验供电装置网侧电流平衡控制研究

当利用电网进行变压器短路试验时,较大的短路电流会对电网产生冲击,影响同一电网中其他负荷的安全运行.为此,设计了一种三相四线制变压器短路试验供电装置,通过位于直流母线上的储能装置,额外形成一条能量供给通道,以减轻短路电流对电网的冲击.然而利用该供电装置对单相变压器进行短路试验时,若不加以有效控制,系统输出侧的不平衡电流将导致网侧电流同样出现不平衡现象,从而造成网侧中点电位发生偏移,不仅影响装置控制精度和效果,还会使其三相输出电压不对称,严重时会造成被测变压器的损坏.为此,提出了一种基于基波功率平衡的输入电流补偿算法,用于计算输入电流基准,实现不平衡变压器短路试验条件下的网侧三相电流平衡运行,并通过实验验证了该算法的可行性和有效性.     

基于BPA的短路电流计算模式研究

BPA程序应用于计算短路电流时采取不同的计算方法、计算模式,将导致结果存在较大差异,影响电网规划决策。结合国内现行的短路电流计算标准,分析了在不同计算方法中对节点运行电压的不同假定,以及不同计算模式下线路充电功率和负荷模型构建的区别,讨论了由此引起的短路阻抗、短路电流计算差异。以新英格兰10机39节点改进测试系统和四川电网2020年规划网架进行三相短路电流仿真研究,分析比较基于BPA的不同计算方法、计算模式下短路电流值,提出了理论分析结果,建议了适合四川电网规划的短路电流计算模式。     

基于电流变化率的电网短路保护原理

建立了电网三相短路电流模型,并利用Matlab对三相短路故障过程进行了仿真,结果表明短路电流的变化率可以快速地反映出短路故障,而且故障越严重电流变化率反映越迅速。据此提出采用短路电流变化率作为电网发生短路的判据,该判据可以提高短路故障检测的可靠性和保护动作速度,从而减轻短路电流产生的破坏性电动力。文章最后介绍了基于电流变化率的大容量高速开关与原断路器配合构成的短路保护工作原理。     

基于负荷预测及广义回归神经网络的短路电流超短期预测

针对智能电网中实时状态监测和告警需求,提出一种电网短路电流超短期智能预测的方法.通过节点超短期负荷预测进行电网态势外推,采用基于广义回归神经网络的短路电流辨识方法对短期内的全网母线短路电流水平进行扫描,实现短路电流的超短期智能辨识.该方法为智能电网中超短期智能预测提供了一种快速仿真建模(FSM)的新思路,为智能调度辅助决策提供有力的技术支持.通过IEEE30节点系统验证了该方法的可行性与有效性.     

基于负荷预测及广义回归神经网络的短路电流超短期预测

针对智能电网中实时状态监测和告警需求,提出一种电网短路电流超短期智能预测的方法。通过节点超短期负荷预测进行电网态势外推,采用基于广义回归神经网络的短路电流辨识方法对短期内的全网母线短路电流水平进行扫描,实现短路电流的超短期智能辨识。该方法为智能电网中超短期智能预测提供了一种快速仿真建模（FSM）的新思路,为智能调度辅助决策提供有力的技术支持。通过IEEE30节点系统验证了该方法的可行性与有效性。     

基于PSASP建模的典型发电厂短路计算研究

传统人工方式计算发电厂短路电流工作量大、计算准确度不高、速度慢及效率低,为此提出了以电力系统分析综合程序(Power System Analysis Software Package,PSASP)对典型发电厂及电网系统运行方式进行建模,利用计算机程序完成发电厂短路电流计算的方法。分析了系统不同运行方式下发电厂三相对称短路故障和不对称短路故障时,短路电流的特征,结合国内现行的短路电流计算标准,给出了基于PSASP程序的电网系统不同运行方式下的等效物理模型、建模方法和PSASP元件模型的参数整定条件。通过应用于实例的仿真短路电流计算,并对采用两种不同计算方法的计算结果进行对比分析,验证了本方法的正确性和可行性。与传动人工计算方式相比,本方法提高了发电厂短路电流计算的准确性及效率,可以广泛应用于发电厂短路电流计算。     

基于PSASP程序的短路电流计算结果分析比较探讨

PSASP是目前国内较为普遍的短路电流计算程序,针对程序中不同计算方法、不同初值条件下短路电流计算结果存在较大差异的情况,结合国内现行的短路电流计算标准,分析研究了基于潮流和基于网络条件下三相短路电流计算结果存在差异的原因。研究结论可为制定统一规范的互联电网短路电流计算条件提供依据。     

基于PSASP程序的短路电流计算结果分析比较探讨

PSASP是目前国内较为普遍的短路电流计算程序,针对程序中不同计算方法、不同初值条件下短路电流计算结果存在较大差异的情况,结合国内现行的短路电流计算标准,分析研究了基于潮流和基于网络条件下三相短路电流计算结果存在差异的原因.研究结论可为制定统一规范的互联电网短路电流计算条件提供依据.     

感应电动机负荷对短路电流影响机理研究

通过理论推导,提出了感应电动机定子侧发生三相短路后反馈短路电流的解析表达式.通过分析,掌握了感应电动负荷反馈短路电流特性,指出电动机反馈短路电流衰减速度随容量增大而减慢;考虑磁路饱和特性导致反馈短路电流增大;并非所有电动机均反馈短路电流.通过电磁暂态仿真手段,详细分析了在不同负荷类型条件下,感应电动机负荷对输电网短路电流水平的影响.得出电力系统中,接入6/10 kV 电压等级的电动机对220 kV 以上输电网的短路电流水平影响较大,建议计算中考虑其影响.     

500kV自耦变压器中性点小电抗选型分析

针对蒙西电网部分500 kV变电站220 kV侧单相短路电流超过三相短路电流,甚至接近断路器的额定开断电流,影响电网安全稳定运行的问题,以吉兰太500 kV变电站为例,首次进行了内蒙古电网500 kV自耦变压器中性点加装小电抗降低220 kV电网单相接地短路电流的研究。分析了吉兰太500 kV变电站主变压器经不同数值小电抗接地时对220 kV电网单相接地短路电流的影响,推荐选用ZJKK-240-15型电抗器,即每组主变压器经15Ω小电抗接地,可以将220 kV母线单相接地短路电流值从48.733 kA降为43.032 kA,满足电网安全运行的要求。     

基于故障等值网络的双馈风电机组三相短路电流计算方法研究

目前关于双馈风电机组短路电流的研究主要基于传统磁链分析方法。提出一种计算双馈风电机组定转子三相短路电流的新方法。首先将发生三相对称短路的故障网络分解为无故障网络和故障附加网络,在此基础上,考虑机端电压相位跳变以及转子侧变流器调控的影响,从功能解耦的角度出发,进一步将故障附加网络分解为定子侧故障附加网络和转子侧故障附加网络。然后利用Laplace变换方法计算两组故障附加网络下的定转子短路电流增量,并推导全电流解析式。仿真及动模实验结果均验证了定转子短路电流表达式的正确性,对于含双馈风电机组的电力系统短路电流计算和继电保护整定意义重大。     

基于PSD-SCCP与PSASP的短路电流计算研究

PSD-SCCP与PSASP是目前国内常用的2种短路电流计算软件,采用不同的计算条件及计算方法,计算结果将大不相同,已影响电网的决策。结合现行常用的3种短路电流计算标准,分析了不同标准对短路电流计算影响因素的处理差异,结合等效电路研究了线路和变压器电阻、线路电容、无功补偿、静态负荷对短路电流计算结果的影响。以"十三·五"期间某年江苏电网规划数据为基础,基于PSD-SCCP与PSASP 2种软件采用了6种不同的短路电流计算方法进行计算,并对计算结果进行比较与分析,提出了推荐意见,以期为电网规划和工程前期设计中短路电流计算提供合理的参考和思路。     

基于双馈风机短路特性的风电场集电线路继电保护整定方法研究

目前的定值整定工作中往往将风电场作为负荷或常规电源进行分析计算,已经导致了多起事故,因此深入研究风电场的故障特征以及对系统继电保护的影响显得非常重要。首先,在双馈风机短路等值参数模型的基础上,研究了风机短路特性对集电线路保护的影响和集电线路继电保护整定值整定方法。其次,充分考虑了风机短路故障电流的影响,并提出了一套完整的集电线路系统继电保护定值整定方法。该方法分析了三相短路和两相短路的短路电流,提出了集电线路相间过电流保护和汇集线接地故障的零序电流保护的整定原则和计算过程。该策略避免了风机发生故障时产生的过电流对下游集电线路继电保护装置造成冲击和误动,目前已经在实际风电场得到了应用,验证了该方法的有效性。     

600MW机组发电机短路试验分析

内蒙古岱海发电有限责任公司4号汽轮发电机组在小修后进行了发电机短路试验,测量了主变压器出口、厂用电6kVI段,厂用电6kVⅡ段、厂用电10kVI段、厂用电10kvⅡ段的短路电流、励磁电流、励磁电压和无功功率等数据。通过数据绘制出发电机短路特性曲线,与厂家提供的发电机短路特性曲线进行比较,误差在允许范围内。试验结果证明机组参数满足发电机短路要求,并提出在进行发电机短路试验时三相短路点应尽量位于接近发电机引出线端,三相短路线最好采用铜排或铝排等建议。     

区域电网电磁暂态等值及短路电流直流分量分析

西北电网电源接入密集、电压级差大,容易引起短路电流超标。但常规限流措施会增大短路电流直流分量的衰减时间,影响断路器的开断能力。文中针对我国西北某大级差、电源密集型电网,搭建了多节点复杂电网发生短路时电磁暂态的等值简化计算模型。在该模型的基础上研究了短路电流直流分量对断路器开断能力的影响,分析了直流分量衰减时间常数折算的方法,并在采取常规限流措施的基础上计算了加装电阻型超导限流器对超标厂站直流分量的抑制效果。结果表明：直流分量的衰减时间常数不能直接作为断路器选型的依据,需要将其折算至标准规定的试验基准值下;电阻型超导限流器可以有效地抑制加装位置附近回路的短路电流直流分量,加装后时间常数下降25%左右,但是对电气距离较远的厂站抑制作用较弱。文中的结论能为断路器的合理选型以及限流新技术的应用提供参考意义。     

变结构电网短路电流计算方法

目前 ,采用传统的电网短路电流计算方法 ,只能求得注入故障节点的短路电流 ,这在工程上使用常感不便。变结构电网短路电流计算方法通过改变短路点的结构 ,能够直接求出在设备 (如断路器 )两侧发生短路时 ,通过设备的短路电流 ,给电气设备选择、继电保护整定计算带来很大的方便。     

负荷开关在广州地区的应用

通过理论分析和实践,总结了应用负荷开关需注意的问题,如高运行可靠性理念、整体抗短路水平、保护热稳定不足的电缆、熔断器的最小熔断电流、组合电器的转移电流及断路器的开断电流等。并指出,负荷开关应拓展断路器方面的功能,使广州地区中压配网的跳闸事故压至最低水平。