串补和可控电抗器在特高压电网的应用

特高压电源基地长距离输送受暂态稳定限制、高补偿度高抗配置和无功需求矛盾是规划阶段特高压电网面临的主要问题.根据经验,认为采用特高压串补和可控电抗器以解决上述两类问题.通过仿真分析,提出在锡林郭勒盟,蒙西、陕北、川西采用40%左右串补后特高压交流输电能力可达4GW/回;长距离、大容量特高压、输电通道中间落点为开关站、进出线较多的枢纽变电站是特高压可控电抗器的主要应用系统.在设备调研的基础上,提出可控电抗器在2012年后、串补在2015年后推广应用的建议计划.     

可控电抗器在我国超/特高压电网中的应用

特高压线路充电大，限制过电压和无功补偿矛盾突出，通过对特高压线路特性和典型系统分析可知，为解决这一矛盾，需要在长距离重载线路及潮流变化大的外送线路上安装特高压可控电抗器。特高压线路采用可控电抗器需要在500kV线路上挂网试验运行，以解决可控电抗器在我国电网应用中的相关技术问题。研究表明：可控电抗器对系统暂态稳定的影响主要依赖于它在工况下的状态，而与其调节方式关系不大；而可控电抗器对系统动态稳定的影响则不仅与其工况下的状态相关，更主要的是与可控电抗器的调节方式相关，其中，无滞后环节平滑调节电抗器和多次动作分级投切电抗器在工况满负荷的情况下对系统具有最好的作用。     

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。     

特高压可控电抗器及其大幅度限压问题

介绍了新型特高压可控电抗器的结构和工作原理，讨论了它的大幅度限压特性和所产生的谐波。     

特高压可控并联电抗器的调节范围

特高压、远距离输电系统中,普通固定并联电抗器因为容升和无功潮流的突变显著地限制了线路的传输功率,而采用特高压可控并联电抗器的调节特性可以很好地提高供电质量,提高系统的输电功率和稳定性.提出了特高压可控电抗器可控调节基本原理及调节范围,结合工程实际,得到了在不同负载特性和全补偿条件下,特高压可控电抗器的控制规律,为特高压可控电抗器的工程设计提供了理论基础.     

特高压输电线路并联电抗器最佳补偿度的计算研究

探讨了特高压输电线路空载时的电容效应,并研究了并联电抗器对空载输电线路工频电压升高的抑制机理及其特性。利用仿真软件ATP-EMTP,找出了并联电抗器抑制空载长线路工频过电压的最佳补偿度。研究结果表明,特高压输电线路空载或轻载时会出现工频电压升高;采用并联电抗器的补偿措施可以有效的抑制工频过电压;并联电抗器的最佳补偿度应控制在75%~90%。     

特高压可控并联电抗器补偿度的研究

特高压远距离输电系统中,高速响应可控电抗器通过实现容量大范围内快速平滑可调和限制过电压等重要作用,很好地提高了输电电量和质量。笔者以线路分布参数和均匀传输线方程为基础,采用电力系统潮流计算方法,得到适用于各种负载类型的可控电抗器补偿度公式。分析了可控电抗器的补偿度与线路电压、传输功率之间的关系。为特高压可控电抗器的设计和控制提供了理论基础,有利于进一步研究安装可控电抗器的特高压输电线路的特性。     

线路变压电抗器作为500kV及特高压线路并联电抗器的解决方案

超高压及特高压线路采用欠补偿方式来配置线路并联电抗器,结果系统在小方式下无功功率过剩,大方式下无功功率不足。文章提出采用线路变压电抗器方案解决并联电抗器的存在问题。线路变压电抗器是一个由变压器,低压电抗器及小电流电抗器组成的无功补偿系统,连接在超高压或特高压线路侧。该方案可以达到分级可控电抗器的效果,实现零补偿至过补偿的可控方式,并可以减少变电站站内低压电容器、电抗器补偿装置及主变压器低压第三绕组的数量。     

特高压输电线路并联电抗器补偿方案

在特高压线路中,并联电抗器起限制工频过电压、抑制潜供电流、避免谐振过电压以及无功平衡等作用。首先研究了并联电抗器限制工频过电压的特性,分析计算表明并联电抗器仅可以有效抑制所在端的甩负荷工频过电压,为保障线路沿线电压均分布在允许范围,当线路长度超过550 km时宜采用分段补偿;然后分析了潜供电流和非全相谐振的原理以及它们与补偿度的关系;最后给出了并联电抗器配置的原则和计算方法。     

磁控电抗器对特高压输电线路工频过电压的抑制作用

基于对磁控电抗器抑制长距离输电线路工频过电压的理论分析,仿真分析了不同装设方式下磁控电抗器抑制工频电压的效果。仿真结果表明：并联磁控电抗器及其装设方式对线路工频电压升高有一定的抑制作用;在长线空载电容效应、不对称接地和突然甩负荷这3 种工况下,磁控电抗器对工频过电压都有显著的抑制作用,但装设在线路末端时抑制工频过电压的效果比装设在首段或装设在两端的效果好。     

超高压磁控式并联电抗器仿真建模方法

从系统角度分析了可控电抗器在超高压和特高压电网中的多种作用和应用前景;结合江陵换流站500 kV磁控式并联电抗器示范工程,分析了其磁路结构和工作原理,通过理论推导得出了磁控式可控电抗器的数学模型;在此基础上,提出了复杂磁路建模新方法--磁路分解法,并建立了磁控式并联电抗器(magnetically controlled shunt reactor,MCSR)仿真模型。文章给出了10 kV MCSR原理样机的试验结果,并与软件仿真结果进行对比分析,验证了仿真模型的正确性。文中提出的磁路分解仿真建模法具有原理清晰、建模简便、模型精确、工程适用的特点,适用于电力系统电磁暂态计算,为超/特高压MCSR的分析提供了必要的仿真手段。     

500kV超高压并联电抗器在山西电网的应用

分析了500kV超高压并联电抗器在山西电网应用20多年来的重要作用,并就其随着电网的不断发展,功能逐步演变,在计算研究的基础上,提出了2010年山西电网500kV并联电抗器配置的改进方案。     

超高压磁控式并联电抗器稳态特性

介绍了500 kV磁控式并联电抗器(magnetically controlled shunt reactor,MCSR)的结构特点;阐述了MCSR的工作机理和稳态特性,并进行了试验验证。理论与试验表明,MCSR具有分段的伏安特性：在一定励磁条件下且电压较低时,MCSR电压、电流呈线性关系,随着电压的升高,电抗器电流增加的速度趋缓,MCSR进入恒流区;MCSR网侧绕组内几乎不含3k次谐波电流成分,各容量下各次谐波电流有效值不大于额定基波电流的3%;MCSR基波容量随着直流励磁电流的增加而单调增加,呈现略带饱和的线性关系,具有优越的控制特性。MCSR具有容量大范围连续可调、谐波含量小、稳态控制特性好的性能特点,可有效协调超高压、特高压电网限制过电压与无功补偿之间的矛盾,有着广阔的应用前景。     

基于网侧绕组串联的磁控式可控高抗控制绕组结构改进

将单相磁控式可控高抗(MCSR)网侧分支绕组由并联改为串联结构能有效提升响应速度,但若直接将该方法应用于三相MCSR会造成主磁通严重畸变。基于传统三相MCSR的结构及工作原理,深入分析了直接将网侧绕组由并联改为串联后的MCSR各绕组电流和铁芯磁通的变化特征,揭示了主磁通畸变的原因在于没有偶次励磁电流通路。基于此提出了"两串三并式"控制绕组结构改进方案,在不改变各相控制绕组直流偏磁特性的前提下构造出了偶次励磁电流通路,将快速响应的单相MCSR结构推广至三相MCSR,数字仿真和动模实验验证了理论的正确性。     

750kV分级投切式可控高压并联电抗器研究

阐述了分级投切式可控高压并联电抗器的基本工作原理,装置能够调节系统无功功率、抑制工频过电压和潜供电流,具有功率连续平滑可调、谐波电流小和响应速度快的优点.应用傅立叶级数分解方法对即将在河西750 kV输电工程中的敦煌变电站投运的300 Mvar750 kV可控高压并联电抗器的工作绕组电流的谐波含量进行了分析.然后,根据...     

磁控电抗器在调节电网电压中的应用

电压是电能质量的重要指标之一,电压质量不好将严重影响电力系统运行的安全性和稳定性。本文分析了影响母线电压的因素,针对母线电压超上限的问题提出了采用磁控电抗器进行调节的办法,并通过具体的工程应用及测试数据来验证实施效果。结果表明合理选择磁控电抗器参数和控制策略并配套相应的控制装置可以起到调节母线电压的作用。     

分级可控型高压并联电抗器控制绕组的匝间保护

传统的分级可控型高压并联电抗器(以下简称分级可控高抗)保护装置,通过基于磁平衡的差动保护和控制绕组自产零序过流保护反映其控制绕组的匝间短路故障,存在着灵敏性低、速动性差和定值整定困难等不足。为此,文中提出了一种专用于分级可控高抗控制绕组匝间短路故障的保护新方法。它综合利用分级可控高抗的电压、网侧绕组电流和控制绕组电流等电气量,由差动保护检测元件、零序过流检测元件和区外异常检测元件共同构成,既能提高控制绕组匝间短路故障时保护的速动性、灵敏性和可靠性,又能简化保护定值整定。     

磁控电抗器在750kV系统中的应用

对磁控电抗器的原理、特性进行了分析,提出了超高压磁控电抗器的单元接线方式.对西北750kV系统应用磁控电抗器的调压和操作过电压限制进行了数值分析和计算.     

磁控并联电抗器的应用研究

为了限制过电压和补偿线路充电功率,需要在超高压交流输电线路装设高补偿度的并联可控电抗器。在推导了磁控并联电抗器（MCSR）模型的基础上,建立了超高压系统的仿真模型,且对动态无功补偿及限制甩负荷过电压进行了仿真。仿真结果表明,在线路传送功率发生较大变化时,MCSR能够实时动态补偿无功功率,使线路末端电压基本保持不变。