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。     

计及损耗的特高压输电线路中可控电抗器补偿度研究

高速响应可控并联电抗器装设于特高压交流输电线路,能够实现大范围快速平滑地调节容量和限制过电压等作用,从而提高输电电量和质量。为研究可控电抗器的补偿度以及其与线路特性的关系,建立计及损耗并精确考虑线路分布参数特性的特高压输电线路∏形等值电路,以均匀传输线方程为基础,采用电力系统潮流计算法得到适用于受端系统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传输功率、首末端电压、线路长度等之间的关系。分析结果表明：当特高压交流输电线路传输的有功功率一定且受端系统负载类型呈感性时,线路受端系统的功率因数越低,电抗器的补偿度越低;而受端系统负载类型呈容性时则与之相反。该研究为特高压可控并联电抗器控制系统的设计提供了理论基础,有利于进一步研究装设可控并联电抗器的特高压输电线路的特性。     

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.     

特高压接入电网的并联电抗器补偿研究

根据江西特高压输电规划,以均匀传输方程为基础,不计特高压输电线路的电导,创建包括电容电阻和电感分布参数的特高压π型等值电路。以鄂赣特高压为例,基于ADPSS实时仿真系统,通过机电电磁混合仿真,得出了并联电抗器补偿与特高压稳态电压和暂态电压的关系。分析了并联电抗器不同加装位置和不同补偿度对特高压稳态电压以及对暂态工频过电压的影响,并根据输电线路输送功率、线路损耗和电压偏差与补偿度的关系建立目标函数,寻求最优补偿。分析结果为特高压接入电网的规划及建设提供参考。     

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。     

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。     

特高压并联电抗器感应电压试验补偿方式的计算与研究

为了有效提高试验系统的可靠性,避免并联电抗器感应电压试验时发电机组自励磁现象发生,采用了一种二次补偿的新型补偿方式,并对方案进行了实际验证,较于传统补偿方式,新补偿方式能在源头上避免发电机组直接带容性负载,消除发电机组自励磁的隐患.     

带并联电抗器的超/特高压输电线路单相故障特性研究

采用单相重合闸技术有利于提高输电系统的可靠性和安全性,避免重合于永久性故障以减小二次短路冲击具有现实意义。文中对带并联补偿电抗器线路在恢复电压阶段的端电压和电抗器电流特性进行了理论分析,端电压和电抗器电流由于存在工频和自由分量而存在明显的拍频特性。仿真结果表明,瞬时性故障时故障相端电压和电抗器电流包含幅值较大的工频和自由分量,而永久性故障时仅有工频分量;且并联电抗器电流在相间电容高补偿时相对于端电压仍具有较高的测量精度。     

可控串联电容补偿技术仿真研究

针对华北电网托克托—浑源—安定(或霸州)500 kV发输电工程,在电力系统实时数字仿真机RTDS上建立可控串补仿真模型,仿真比较不同的二次控制规律对可控串补装置整体性能的影响。     

超/特高压高漏抗变压器式分级可控并联电抗器的动态模拟

为提升对新型电力设备的仿真能力,国家电网仿真中心动态模拟仿真试验室开展了超/特高压高漏抗变压器式分级可控并联电抗器模拟技术的研究工作。分析了应用于超高压输电线路中的高漏抗变压器式分级可控并联电抗器的原理和技术特点;结合试验室电力系统动态模拟仿真系统的特点,提出了超/特高压变压器式分级可控并联电抗器模拟装置的参数选取和结构设计方法;介绍了该模拟装置的控制功能,并将模拟装置接入动态模拟仿真系统,对其控制功能进行仿真试验。试验结果表明所研制的超/特高压变压器式分级可控并联电抗器模拟装置的性能满足设计要求,可用于动态模拟仿真试验及研究工作。     

超/特高压可控并联电抗器关键技术综述

可控高压并联电抗器是超/特高压输电系统中重要的无功调节设备。相比于其他可控并联电抗器,超/特高压可控并联电抗器电压高、容量大,对响应速度、谐波含量以及可靠性等性能指标及相关技术有着更高的要求。文中综述了超/特高压可控并联电抗器在本体结构设计、电磁暂态仿真模型构建、本体保护配置及原理研究、控制系统设计等4个方面关键技术的国内外研究现状,评述了各技术方案的优缺点,指出了各关键技术的重、难点,并对相关技术的发展趋势作出了展望。     

关于特高压可控并联电抗器

扼要介绍了高漏抗变压器型、磁阀型和多并联电抗支路型3种电抗器,列出了它们的优点和存在的问题,同时指出,线路侧的可控电抗器必须具有瞬间(线路操作和发生故障时)恢复全容量补偿的高速响应能力,而中性点小电抗的参数亦应根据全容量补偿的条件确定。     

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。     

特高压输电线路串并联补偿方案研究

针对特高压输电系统远距离、大容量输电的特点,以提高线路输电容量,解决电压和无功控制困难为目的,提出了基于分布参数模型的特高压输电线路串并联补偿方案。该方案考虑了串并联补偿之间的相互影响,利用串并联补偿迭代步骤,最终确定串并联补偿地点和容量。考虑到特高压输电线路中电晕损耗占线路总损耗的比重较大,为使结果更符合实际情况,计算电晕损耗时应该考虑实际的输电环境。根据已有的电晕损耗计算公式,修正了线路参数电导的取值。最后对一条输电线路进行了计算,得出的串并联补偿方案能够有效地提高线路输电容量,证实了文中所提串并联补偿方案的有效性和应用中应考虑实际输电环境的必要性。本方案的提出也为可控补偿的研究提供思路。     

可控串联电容补偿在配电网电压优化中的应用

针对配电网负荷波动较大,电压质量亟待优化的问题,提出了在配电网中采取自动无功补偿装置的方案.利用电容容抗可以补偿输电线路感抗这一特性,在配电线路中采用加入可控串联电容补偿的方法.在负荷波动情况下,通过实时采样和检测负荷侧电压,控制晶闸管的触发角,调节电容补偿量,从而达到平滑调节和稳定负荷侧电压的目的.并利用仿真软件PSCAD/EMTDC搭建了仿真模型,仿真结果表明,所提方案在负荷波动情况下,能够自动快速地调节电压,实现了优化配电网电压的目的.     

长距离输电线路并联电抗器布置对功率传输的影响

为了研究长距离交流输电线路上并联电抗器布置对功率传输的影响,基于长距离超、特高压输电线路分布参数等效电路及二端口模型,分析了传输线路的最大传输功率及最大传输效率,推导了串补条件下两种并联电抗器布置方案的级联传输矩阵。采用500 k V、1 100 k V线路典型参数,针对并联电抗器布置对最大传输功率与最大传输效率的影响进行数值模拟分析。研究结果表明并联电抗器位置在发送端与中点串补电容之间或者接收端与中点串补电容之间变化时,最大传输功率与最大传输效率均随其位置变化而发生变化。同时,并联电抗器补偿度也会影响功率传输,随着并联电抗器补偿度的增加最大传输功率及最大传输效率均会降低。     

远距离交流输电线路的可控并联电抗补偿

简要阐述了交流电线路采用可控并联电抗补偿的原理和应用条件，分析了补偿后系统运行的静稳特性，从而提出其不会降低系统静稳水平的结论，并结合华中电网的规划研究，揭示了可控并联电抗补偿应用的广泛前景。     

微机可控高压并联电抗器保护的研制

对于长距离特高压输电线路,为减少损耗、平衡无功、控制电压,长远看有必要采用可根据输电负荷自动调节容量的可控高压并联电抗器。介绍了高阻抗原理可控高压并联电抗器保护的研制过程、保护配置和主保护原理,及其与普通高压并联电抗器保护的区别。该保护装置已应用于忻州开关站可控高压并联电抗器科研试验示范工程。