特高压输电线路过电压的研究和仿真

过电压是超高压电网绝缘水平的决定因素。研究不同故障状态下及断路器操作过程中可能出现的最严重的过电压，对线路上并联电抗器的装设和带有并联电阻的断路器以及磁吹阀型或金属氧化物避雷器(MOA)等措施的采用具有指导意义。本文针对750kV特高压输电系统，根据过电压产生原因的不同，对过电压进行了分类。采用了T或“模型对具有分布参数特性的输电线路进行了简化分析，讨论了过电压产生的原因及影响因素，并进行了大量的仿真。仿真结果验证了理论分析的正确性。     

基于PSCAD的特高压交流输电系统仿真模型

准确的仿真模型是研究交流特高压输电运行特性的基础。利用PSCAD建立了锡盟—山东和榆横—潍坊两条特高压交流输电工程系统仿真模型。根据工程设备设计参数推导出外部系统等值参数、线路参数和负荷参数。采用贝杰龙模型并考虑并联电抗安装位置得到特高压交流输电系统仿真模型。仿真算例表明,建立的模型能够满足交流特高压故障测距的需要。     

长距离特高压交流输电线路单相接地故障过电压研究

分析单相接地故障过电压的影响因素,得出使单相接地过电压最大的条件,基于此在不同的线路高抗补偿度以及沿线避雷器的布置方式下,探讨了不同线路分段方式下单相接地故障过电压不超过限制水平时线路能够达到的最大长度,并对避雷器和高抗限制过电压的效果进行了对比。研究结果表明,避雷器限制长线路单相接地故障过电压的效果不及高抗;对于分3段的线路,整条线路总长度最大不超过1 300 km时,单相接地故障过电压不会超过限制水平,单段线路的最大长度可达500 km;对于分4段和5段的线路,总长度分别不超过1 400 km、1 600 km时,过电压不会超过限制水平,单段线路的最大长度均为400 km。     

特高压输电线路分布式故障诊断系统研制及其关键技术

分布式线路故障诊断系统作为特高压输电线路故障位置定位服务的关键产品,对电力系统的安全、可靠与经济运行具有重要意义。结合实际系统的研制与应用,提出了一种基于分布式安装的线路监测终端、监测运维中心站和移动终端应用服务于一体的新型故障诊断服务系统。阐述了产品与系统的关键实现方案,并提出了基于监测终端的供能及其管理、高速采样及同步、时间同步及坐标定位、行波启动及识别处理技术,基于监测运维中心站的双机冗余和数据安全隔离、测距和故障识别、GIS信息与微气象服务技术以及移动终端App安全服务等自主关键技术。所述系统产品顺利通过国家权威检测机构组织的测试与认证并在西部特高压交流1 000 kV输电线路上挂网运行,取得了稳定可靠运行的实际效果。     

特高压输电技术研究仿真软件综述

在分析特高压输电技术研究特点及新要求的基础上,综述了特高压输电技术研究的主要应用仿真软件,指出了特高压输电技术研究数字仿真技术的发展趋势,为特高压输电技术的仿真研究提供参考。     

特高压交流输电线路参数测试方法

针对特高压交流输电线路参数测试项目多,测试方法要求高,分布参数测试计算方法复杂的特点,分析了特高压交流线路参数测试方法与流程,并根据现场测试经验提炼了特高压交流线路参数测试需关注的问题,为特高压交流输电线路参数现场测试提供参考。     

特高压直流输电系统的建模与仿真

基于PSCAD/EMTDC仿真软件,建立了特高压直流输电系统模型,详细介绍了特高压系统主电路及核心元件,如换流变压器、滤波器与无功补偿装置、直流传输线。在此基础上,根据华东电网特高压直流输电的系统的实际运行情况,搭建出相应的特高压直流与超高压直流多馈入测试系统。利用该系统对特高压直流系统的不同运行状态进行仿真实验,并针对特高压直流系统的几种典型故障测试进行仿真测试,将测试结果与特高压直流现场数据进行对比分析,结果表明该模型能很好地反映特高压直流输电系统的真实运行情况。     

特高压直流输电线路故障重启策略优化研究

为了解决以往特高压直流输电工程中直流线路故障重启策略不完善导致直流功率波动甚至双极闭锁的不足,提出了把直流输电运行工况和运行功率点加入到直流线路故障重启策略中。利用RTDS对特高压直流输电线路接地故障进行仿真,建立直流输电线路接地故障等效模型。针对在故障极重启动过程中非故障极实际直流功率波动大的问题,提出采用闭锁非故障极低压电流(VDCL)功能的方法来减少非故障极实际直流功率的波动。以溪洛渡左岸-浙江金华±800k V特高压直流输电工程为试验背景,仿真试验证明:所提出的特高压直流输电线路故障重启优化策略能有效的提高系统线路故障时的稳定性,具有很好的工程实用性。     

新型输电线路故障综合定位系统研究

传统的基于故障稳态量的常规故障定位及基于故障暂态行波的行波定位都存在一定的局限。文中对常规定位模型进行改进,既简化了计算,又提高了精度,同时对行波定位进行改进,采用专用行波传感器,提高ＧＰＳ同步时钟精度与采样频率,并利用小波变换进行行波波头检测,从而提高了定位精度。把常规定位和行波定位有机结合,研制了输电线路故障综合定位系统,动模实验,高压冲击试验和ＲＴＤＳ试验都表明该综合定位系统具有很强的鲁棒性     

交流特高压输电线路关键技术的研究及应用

过电压与绝缘配合、耐污特性、防雷特性、线路环境、设备研制、运行维护等是关系1 000 kV交流特高压输电线路设计、建设和可靠运行的关键技术。该文介绍了1 000 kV交流特高压输电线路关键技术的研究成果，并阐述了在交流特高压试验基地的应用和试验考核情况。关键技术的研究成果为特高压工程建设提供了必要的技术参数，并为特高压线路的安全可靠运行提供了技术支撑。     

基于PSCAD／EMTDC仿真平台的特高压直流输电控制系统研究

以云广±800kV特高压直流输电系统为研究对象,利用PSCAD／EMTDC仿真软件建立交流系统、换流器、换流变压器、交直流滤波器、直流平波电抗器、直流输电线路的仿真模型,研究直流控制分层控制原理及其在PSCAD／EMTDC中的等效实现方法,利用该仿真平台进行云广±800kV特高压直流输电系统的控制系统建模。将基于本平台搭建的电磁暂态模型与实际工程系统调试时的波形进行了对比,证明该平台与工程实际控制保护系统功能等效。基于该平台进行直流工程控制系统仿真的结果可信,有利于更深入的研究高压直流输电的控制与保护系统并对分析结果进行仿真验证,具有工程实际指导意义。     

特高压交流动态模拟系统的研制

特高压交流输电技术在中国应用给继电保护装置的测试提出了新的要求,其关键在于如何建立能够准确反映特高压系统特性的动态模拟系统。文章介绍了中国电力科学研究院以1000kV晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程和1000kV淮南—上海同塔双回特高压输电工程为研究依据,设计并研制成功了特高压单回线路、同塔双回线路等模拟元件和调压补偿变独立于主体变压器的特高压中性点调压自耦变压器元件模型,建立了2个工程的动态模拟系统,以及相应的系统测试和试验结论。     

基于PSCAD/EMTDC的MIDC输电系统换相失败的仿真研究

针对使用一个简单的导纳元件来反映多馈入(MIDC)输电系统间的动态响应的不足,首次提出采用一种输电线路模型来模拟MIDC系统中多个逆变站间的耦合关系.在CIGRE HVDC标准测试系统模型的基础上建立了3馈入直流输电系统模型,并在EMTDC电磁暂态环境下,仿真分析了MIDC系统逆变侧交流系统强度、子系统间的电气距离等对弱耦合临界阻抗的影响,得出了MIDC系统多个逆变站同时换相失败的一般规律.     

基于PSS/E和PSCAD/EMTDC联合仿真的交直流系统混合仿真研究

机电—电磁联合仿真技术兼顾机电暂态仿真和电磁暂态仿真二者优点,可应用于交直流输电系统仿真研究中,基于PSS/E与PSCAD/EMTDC联合仿真技术,对南方电网进行直流系统电磁暂态建模及交流系统机电暂态建模,并进行实例仿真研究,通过不同仿真工具的仿真曲线对比分析,说明机电—电磁混合仿真技术的优越性.研究结果表明,机电—电...     

基于PSCAD的电力系统电压调节器仿真分析

发电厂高压母线电压稳定性对大电网电压稳定性至关重要。加装电力系统电压调节器（power system voltage regulator, PSVR）,可以提高发电机有效的动态无功储备容量,达到提高发电厂高压母线电压稳定的目的。首先基于PSVR数学模型,分析其负调差作用;而后以某电厂PSVR实际应用示范工程为背景,搭建出基于电力系统计算机辅助设计软件（power systems computer aided design, PSCAD）的PSVR研究系统详细仿真模型,模拟电网事故、冲击负荷、无功电压波动等各类扰动,考核并验证PSVR在提高机组对电力系统无功支撑等方面的作用。仿真结果表明：PSVR能充分利用发电机潜在无功容量,提高发电机无功响应速度,使暂态电压恢复更快,提高了机组对发电厂高压母线电压稳定支撑力度。     

基于PSCAD/EMTDC的多端柔性直流输电系统并行仿真计算

对于基于模块化多电平换流器的多端柔性直流输电系统以及直流电网而言,传统基于串行结构的电磁暂态仿真软件已无法满足实际的计算需求,需要采用并行计算技术突破这一难题。PSCAD/EMTDC是世界上广泛使用的电力系统电磁暂态仿真软件,其最新版本已经全面支持并行计算。通过大模型拆分和多线程运算,该软件解决了由于模型过大而不能仿真或仿真效率低的问题,为实现多端柔性直流输电系统以及直流电网的快速仿真提供了可能。详细分析了PSCAD/EMTDC软件的运行机理及功能,对其新版本下的并行计算功能进行了介绍和研究。通过搭建模型进行仿真测试,探讨了并行计算的技巧。仿真结果表明,并行计算功能可以大大降低大规模电力系统的仿真时间,有效提升仿真分析效率。     

特高压输电线路工频电场的数值仿真研究

1 000 kV特高压交流输电是中国目前电压等级最高的交流输电方式,其周围的电磁环境及其对人体的影响也成为人们日益关注的对象。笔者基于模拟电荷法,并考虑高等级电压会产生电晕放电这一情况,建立计算模型。仿真结果表明,电晕放电现象对地面工频电场有一定加强作用。结合实地测量,验证了该算法的正确性和有效性。最后仿真计算了特高压单回、双回输电线路的地面工频电场分布,研究了子导线半径、分裂间距、相间距、线路高度、输电线相序等参数改变时,地面电场强度的变化情况,提出了几种降低工频电场的方法。     

基于PSCAD调用MATLAB的电力系统电磁暂态仿真

随着社会的不断发展,电力系统逐渐发展成为一个大规模、时变的复杂系统,因而对电力系统仿真分析软件的要求也不断提高。介绍了电磁暂态分析程序PSCAD/EMTDC与数学模型软件包MATLAB的基本概况及优点,鉴于PSCAD/EMTDC与MATLAB/Simulink的接口能综合两者的优点,详细阐述了两者互联的原理及实现方法。在PSCAD中建立了一个简单的电力系统供电模型,根据PSCAD-MATLAB接口技术原理,实现了接口环境下的电磁暂态仿真研究。通过仿真结果比较,得出2种仿真环境下的仿真波形几乎一致,说明了PSCAD-MATLAB接口仿真技术在电磁暂态分析中的有效性。