特高压半波长交流输电系统电磁暂态特性分析

我国主要能源基地到负荷中心距离较远,接近工频半波长范围,特高压交流半波长输电可以作为超远距离、大容量电力送出的一种可选方案.基于我国特高压线路参数并参考规划中的特高压系统,建立了特高压半波长输电系统研究模型,对特高压交流半波长输电的工频过电压、操作过电压、接地故障过电压以及潜供电流等问题进行仿真研究,给出了限制过电压和...     

半波长输电线路故障暂态过电压特性研究

阐述了半波长输电线路故障暂态过程的沿线电压分布特性,构建了典型特高压半波长输电线路的仿真模型,采用电磁暂态计算程序对线路单相接地故障、自动重合闸过程的过电压进行了分析,研究了线路传输功率、人工调谐网络、线路长度等因素对线路故障暂态过电压的影响。分析了沿线装设多组避雷器对半波长输电线路故障暂态过电压的抑制效果,研究了避雷器的安装位置与安装数量对故障暂态过电压水平的影响。仿真结果表明,沿线装设5组避雷器时,半波长输电线路故障暂态过电压水平可限制在1.60 pu以下,但对避雷器的通流容量要求较高。研究结果为发展半波长交流输电技术提供了参考依据。     

半波长交流输电的串并联补偿仿真分析

现有研究结论认为半波长交流输电线路本身无需安装无功补偿设备,然而稳态运行时半波长交流输电沿线电压分布具有其特殊性。过电压的极值和出现位置与输送功率、功率因数等密切相关。本文首先采用特高压交流线路工程参数,通过数字仿真手段分析了半波长交流线路的沿线电压分布特性,在电压和电流相量图的辅助下,着重研讨了在半波长交流线路的两端而不是线路本身进行串联补偿和并联补偿来改善沿线电压分布特性、减少线路损耗的可行性。仿真分析结果表明：半波长交流输电线路两端是需要无功补偿的;串联补偿和并联补偿都能降低半波长线路的线损率,还能改变半波长沿线电压分布;与常规线路不同,半波长线路的并联补偿能更有效地抑制稳态过电压,控制更简单。     

故障后半波长输电线路的稳态过电压控制措施

半波长输电技术是一项具有前瞻性和竞争力的新型输电技术。特高压半波长输电线路稳态工频过电压问题严重,须制定相关的故障后安全稳定控制措施。该文提出了通过切除送端配套机组、线路末端投并联无功补偿设备、快速直流调制等控制措施抑制半波长输电线路稳态工频过电压,同时给出了相关理论分析,并通过大电网仿真算例验证了控制措施的有效性。该文研究成果进一步丰富和完善了对特高压半波长输电线路接入系统后控制特性的认识,将为大电网新型输电技术提供理论储备和技术保障。     

特高压半波长输电系统绝缘配合研究

特高压半波长输电技术具有输送距离长而不需要建设中间开关站等优点,但沿线路的运行电压、工频过电压和操作过电压特征以及过电压限制措施与传统的特高压输电技术有明显不同之处,因此需要对半波长输电线路的沿线稳态运行电压、工频过电压、操作过电压、绝缘配合等进行研究.绝缘配合研究主要包括:确定变电站电气设备绝缘水平和空气间隙距离、确...     

交流特高压半波长输电线路绝缘配合研究

交流特高压半波长输电是一种大容量、远距离的输电方式,在我国具有广阔的应用前景。绝缘配合研究是半波输电应用于工程建设的基础。首先,根据传输线模型,计算半波输电线路沿线的稳态电压;然后应用爬电比距法研究线路的绝缘配置方法;通过计算50%放电电压值,确定线路的工频电压空气间隙距离;最后,对操作过电压和雷电过电压,推荐相应的空气间隙距离取值。研究结果可为特高压半波长交流输电工程的实施提供技术支撑。     

半波长输电线路的工频暂态过电压

半波长输电线路因结构的特殊性,其过电压水平与常规短线路有显著的不同,以致内部过电压成为半波长输电亟待解决的关键技术问题之一,因此研究了半波长输电线路中的工频暂态过电压。首先分析了半波长输电线路的功角特性,从有、无考虑电源阻抗两种情况阐述了其空载电容效应。采用典型的特高压输电线路参数,构建了半波长输电线路的仿真模型,与短距离线路的空载电容效应做对比。然后基于不对称故障和甩负荷两种工况,重点研究了线路传输功率、人工调谐网络类型、线路长度等因素对工频暂态过电压水平的影响,并与常规特高压输电线路进行了对比分析。仿真结果表明,发生不对称单相接地故障时,半波长输电线路的工频过电压最为严重,而甩负荷时的影响相对较低;较之π型和T型调谐的半波长输电线路,电容型调谐的半波长输电线路无论发生不对称接地故障还是甩负荷引起的工频过电压水平均更低。     

特高压半波长交流输电系统过电压特性及对策

半波长输电线路(HWTL)过电压工况、产生机理及特性与常规输电系统有很大差异,过电压抑制是制约半波长输电技术工程应用的关键问题之一。为此,分析了半波长输电系统产生过电压的主要工况及机理,建立了特高压半波长交流输电系统仿真模型,研究了半波长输电系统在不同工况下的过电压幅值、持续时间和波形特征等特性。根据不同工况下的过电压特性,提出了相应的对策。研究表明,半波长输电系统发生接地故障时过电压最为严重,采用沿线装设金属氧化物避雷器(MOA)配合线路中部主动接地的措施,可将接地故障过电压限制在允许范围内,且MOA能耗满足要求。     

交流1000kV输电系统过电压和绝缘配合研究

为研究特高压交流输电系统过电压和绝缘配合水平,从2个方面作了介绍。过电压部分研究了晋—南—荆线的过电压。基于避免发生非全相工频谐振过电压和限制过电压水平以及节省高抗备用相等方面提出高抗配置方案。研究了工频暂时过电压TOV、潜供电流和恢复电压、MOA参数选择、操作过电压(包括合闸和单相重合闸空载线路过电压,接地过电压和切除短路故障的分闸过电压,GIS隔离开关操作过电压)、断路器瞬态恢复电压TRV和断路器开断短路电流的直流分量衰减时间常数。也介绍了晋-南-荆线路延长成陕-晋-南-荆-武线路和华东1000kV输电工程过电压的特点。绝缘配合部分同时考虑了过电压水平和绝缘的放电特性,兼顾了安全可靠和建设、运行成本。介绍了在包括工作电压、雷电冲击和操作冲击下的特高压线路塔头绝缘间隙距离的选择,变电所和开关站绝缘间隙距离的选择和输电设备绝缘水平的选择。     

特高压磁阀可控电抗器抑制工频暂态过电压的研究

采用MATLAB2008A和TMS320F28335高速浮点DSP为核心器件半实物仿真装置,对特高压输电系统进行了建模仿真和实时控制的研究。控制系统采用RBF神经网络整定PID算法,动态跟踪特高压交流输电线路的过电压,快速实现系统的闭环控制。仿真试验表明,基于RBF神经网络整定PID控制的特高压磁阀可控电抗器,能动态抑制电网工频暂态过电压,在该控制模式下,单段输电线路的等效长度可以进一步延长,提高特高压交流线路的输电能力和经济性。     

1000kV特高压交流试验示范工程单相重合闸研究

对长治—南阳—荆门1000kV特高压交流试验示范工程采用单相重合闸后的潜供电流、重合闸时间、过电压等问题进行了研究。通过仿真计算得到了特高压试验示范工程潜供电流和恢复电压水平,在此基础上对重合闸时间进行了分析,提出了特高压试验示范工程单相重合闸的时间应不低于0.6s。此外对重合闸过程中的清除接地故障过电压、重合闸过电压以及中性点小电抗的过电压问题也进行了分析,操作过电压水平均在允许范围内,中性点小电抗绝缘水平也满足重合闸要求。研究结果与系统调试结果相符。     

对中国1100 kV电网过电压及绝缘水平的建议

文章对将要建设的交流特高压电网的过电压及绝缘配合问题进行了研究，提出了限制过电压的主要措施、避雷器参数和绝缘水平的建议。主要内容包括：工频暂时过电压，潜供电流，操作过电压，金属氧化物避雷器主要参数，特高压电气设备的绝缘水平等。     

阳城——江苏输电工程的过电压研究

本文对阳城———江苏 5 0 0kV输电系统的工频过电压、潜供电流以及三相合闸、单相重合闸过电压利用EMTP进行了计算。分析表明 ,该系统工频过电压符合有关规定 ;潜供电流小于 10A ,能保证单相重合闸成功 ;线路采用合闸电阻与MOA双重保护 ,可有效地限制合闸过电压。     

磁控电抗器在右江500kV线路中的应用

我国超高压输电线路中普遍安装的固定高压并联电抗器显著地制约了传输功率,使线路电压过分降低。而磁控电抗器能平滑调节无功容量,抑制操作过电压和限制单相故障时引起的潜供电流。对磁控电抗器取代常规并联电抗器应用于三右—江陵500kV输电线路进行了研究,介绍了磁控电抗器的结构和基本工作原理,建立了磁控电抗器模型并在此基础上着重分析了磁控电抗器的特性。利用仿真验证了磁控电抗器应用于三右—江陵500kV线路抑制操作过电压和限制潜供电流的效果,以及磁控电抗器应用于超高压输电线路的可行性和有效性。     

西电东送广东入口线路高压并联电抗器退出情况下过电压水平研究

针对西电东送时西部电网在向广东电网送入有功功率的同时从广东电网吸收大量无功功率的问题,研究在高压并联电抗器(以下简称高抗)退出运行时线路的过电压水平.选取西电东送入广东的桂山甲、乙线,贺罗I、Ⅱ线,梧罗工、Ⅱ线和玉茂Ⅰ、Ⅱ线8条线路的实测数据作为研究对象,采用分布参数模型作为计算模型,在时电网进行必要的等值简化处理后,...     

EMTP在特高压交流输电研究中的应用

为了使EMTP能为正在开展的特高压输变电技术服务,在简单介绍EMTP元件模型的基础上,围绕特高压交流输电研究各主要课题论述了EMTP的使用方法,因特高压线路的高电压、大电容、小电阻带来了其它电压等级所未有的技术问题,诸如零点偏移、谐振过电压、潜供电流熄灭和短时间工频过电压升高等,故需对特高压系统的这些特有现象进行详细模拟。为了降低特高压输变电设备的造价,特高压的绝缘设计不能是单纯的既有电压等级的延伸,而是需对特高压系统的过电压进行详细计算,EMTP是解决上述2个问题的最好工具。     

±660kV换流变电站330kV交流场启动过电压仿真分析

在宁东～山东±660 kV直流输电示范工程银川东换流变电站330 kV交流场带电前,针对交流线路的充电功率是否导致工频过电压,以及交流滤波器和并联电容器在投切换入过程中是否产生操作过电压,进行了仿真计算。计算结果表明,各条线路均可作为该换流站的带电启动线路,且单独投入滤波器或电容器时产生的过电压不会对系统产生较大影响。     

System aspects of 1100 kV AC transmission technologies in Japan

This paper describes the system aspects of 1100 kV AC transmission technologies with the UHV transmission project in Japan. For realization of technical and economical optimization throughout the design of the transmission line and the substation, solutions for network problems and insulation coordination specific to UHV AC transmission systems were studied in Japan. They include fast multiphase reclosing systems by HSGS (High Speed Grounding Switch) and overvoltage control by the application of surge arresters and circuit breakers with closing/opening resistors. These sophisticated technologies provide highly reliable and economical 1100 kV substations and transmission lines. Copyright © 2009 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.