计及电气化铁路两相交流供电系统不对称性的输电网实用故障计算方法比较研究

随着我国电网的发展和铁路建设的需要，电气化铁路采用了两相交流供电系统直接并入电力输电网的牵引模式。数量众多的这种不对称结构供电系统的接入，给采用对称分量法作为故障分析方法的现有输电网故障计算及继电保护整定计算软件带来了新的问题。本文根据两相交流供电系统的结构特点，提出了基于相量模型以及等效三相模型的实用故障计算方法，并将其与现有计算方法进行比较研究。算例验证了三种算法的有效性和实用性，现有输电网故障计算程序添加部分模块即可利用本文所述的故障计算方法实现功能扩展。利用本文所述基于等效三相模型的计算方法实现的程序包已应用于实际工程。     

基于环网电气耦合指标的运行方式组合方法

为保证继电保护装置在不同系统方式下满足灵敏度和选择性的要求,在整定计算过程中,必须进行运行方式组合,确定其中较为苛刻的方式。随着高压电网不断发展,交错嵌套、纷繁复杂的环网结构给整定计算中运行方式组合算法提出了新的挑战。分析了对定值影响较大的典型环网拓扑结构变化,提出了一种基于环网电气耦合指标的运行方式组合新方法。算法根据2个环网耦合指标有选择性地考虑了环网断开对定值的影响。大量实际工程算例证明了这种方法能有效提高保护定值准确性和整定计算软件的效率。     

解决超调问题的220kV变电站无功配置方法

针对220 kV变电站单组补偿容量配置偏大、感性与动态无功补偿缺乏引起的电压调控困难问题,提出了220 kV变电站离散与连续相结合的综合无功补偿方案,由一组直接式静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)和采用开关柔性控制技术的并联电容器组组成补偿系统。首先构建了变电站无功补偿调压估算模型和指标——无功超调率,该指标揭示了当前变电站无功补偿配置组数有限和单组容量不宜过大之间的矛盾,使得220 kV变电站采用所提的新型补偿方案成为了解决受端系统的稳态电压控制的精度和暂态电压稳定的超调问题的根本出路。算例表明紧急状态下所提方案能给电网提供有效的动态电压支撑。     

广东电网目标网架方案论证与建议

广东电网负荷密度不断攀升,电网结构日益复杂,短路电流超标,交直流交互影响,大面积停电风险等问题威胁系统安全稳定运行,珠三角核心区潮流阻塞问题限制了电力互剂和事故支援能力的发挥,内外双环网结构难以适应发展需求。基于粤港澳大湾区及广东社会经济、能源资源发展特征,分析了广东输电网络发展的主要目标,以此为基础,考虑实际运行标准和工程建设条件等因素,形成了规划方案定量化比较标准和指标;在南方电网既定的西电东送输电和主网架发展技术路线的基础上,深入研究广东电网目标网架规划方案,重点对采用柔性直流直接异步互联、基于500 kV湾区外环的柔性直流异步互联和特高压交流湾区外环3个方案进行了技术经济指标比较。基于500 kV湾区外环方案可适应大湾区和广东的发展需求、有效应对短路电流超标等问题且可行性较高、经济代价合理,推荐其作为广东电网目标网架构网方案。     

计及厂站方式切换的快速故障计算方法

在计及厂站方式切换、线路检修等多个元件的运行方式同时发生变化时,继电保护整定及故障计算的速度会明显下降。为此文章提出了一种计及厂站方式切换的快速故障计算方法,采用基于节点阻抗矩阵的故障计算模型,通过预先形成不同方式下的厂站单点或两点Π型等值网络参数,将厂站方式的切换转变为等效的简单网络操作。同时结合整定计算的特点,对支路追加顺序和故障计算涉及节点阻抗矩阵元素的修改次数进行了优化,采用了一种分层降阶的涉及节点阻抗矩阵修改方式。算例和实际电网计算结果表明该方法有效减少了阻抗矩阵元素的修改次数,提高了故障计算的速度及大型复杂电网整定计算软件的效率。     

继电保护整定计算软件的通用性研究

在介绍继电保护整定计算软件一般功能组成的基础上，从运行方式组合、阶段式保护配合计算、保护装置定值项整定计算和定值通知单4个方面对整定计算软件的通用性问题进行了详细探讨，指出将整定原则的可选性与整定原则的自定义相结合是解决整定计算软件通用性问题的一个很好的途径。另外，给出了基于VBScript和Excel技术的通用继电保护整定计算软件的整体解决方案，采用该方案开发的继电保护整定计算软件可大大减小软件维护的工作量，具有很强的通用性和可扩展性。该系统已成功应用于多家省网级和地区级电力系统继电保护部门，应用效果良好。     

大容量多馈入直流对广东电网运行稳定性影响的研究

针对广东电网的结构特点,研究了直流通道故障对广东电网安全稳定性的影响。首先,通过对广东电网各直流逆变站的短路比计算,分析了广东电网作为直流受端系统的强度;其次,通过对发生单重和多重故障时的暂态稳定计算,研究了作为多回直流受端系统的广东电网在发生直流双极闭锁故障时的运行稳定性问题。分析认为:广东电网属于强系统,电网的主要稳定问题是暂态电压问题。提出装设动态无功补偿装置、紧急切除线路高抗、保留直流故障线路处电容器组等策略以提高受端电网的电压稳定性。     

配电网继电保护整定计算中的运行方式搜索

在配电网整定计算中,获得被整定线路所需运行方式对于整定工作有非常现实的意义。针对地区电网运行方式的特点,对电网模型进行了简化,并在此基础上提出电源级别的概念,有效解决了无效搜索的问题。利用改进深度搜索算法,得到搜索路径。     

继电保护整定计算中故障计算模型的选择与比较分析

计及运行方式变化的故障计算的快速实现是提高继电保护整定计算工作效率的关键。根据整定计算中故障计算的特点,基于节点阻抗矩阵,提出了计及运行方式变化的大批量故障快速计算的实现方法,通过涉及节点集的合理选取和阻抗矩阵的分级存贮,实现阻抗矩阵的最小修改,从而达到故障计算的快速及实用性要求。并从时间复杂度的角度分析和比较了基于节点导纳矩阵和节点阻抗矩阵的故障计算在整定计算中应用的差异。     

配电网继电保护整定计算中的运行方式搜索

在配电网整定计算中,获得被整定线路所需运行方式对于整定工作有非常现实的意义.针对地区电网运行方式的特点,对电网模型进行了简化,并在此基础上提出电源级别的概念,有效解决了无效搜索的问题.利用改进深度搜索算法,得到搜索路径.