基于多支路开断和关键支路集的快速潮流转移识别

为快速识别实时潮流转移,基于直流潮流-补偿原理推导了用于快速预估多支路开断后潮流分布的支路开断分布因子(Line Tripping Distribution Factors,LTDF)的计算方法,结合改进的严重度函数,给出了用于评价支路受潮流转移影响程度的过载严重度指标和关键支路集的概念及其求解过程,对单支路或多支路开断同样适用,为后续减载控制策略缩小了分析范围。对New-England 10机39节点系统的算例分析表明,该方法可准确预估开断后潮流,快速有效识别受潮流转移影响严重支路,克服了以往仅用分布因子去评价支路受潮流转移影响程度的不确切性和漏选重要支路的不足,具备合理性、可行性及快速性。     

自激振荡直流开断过程数学模型的研究

自激振荡是高压直流开断的重要方式。本文对高压直流断路器的自激振荡开断过程进行数学分析,推导出产生自激振荡的临界时间常数,并用电弧的伏安特性与数学模型进行比较,得到了直流断路器的模型参数,讨论了自激振荡回路各元件对开断过程的影响,为大电流断路器的设计提供了依据。     

直流开断技术的进展与新型直流断路器

提出了直流系统对直流开断的新要求,分析了直流开断与交流分断的区别。同时介绍了几种直流开断新技术与新型直流断路器,包括无极性直流断路器、由交流派生直流断路器、密封充气式直流开关、自励振荡人工零点直流断路器,理清了直流开断技术的进展。     

真空断路器用于直流开断研究综述

真空开关因为其耐压强度高、介质恢复速度快,在很多直流开断的场合,常采用真空开关作为基本开断单元,利用强迫过零的原理实现直流电路的开断。文中对真空开关用于直流开断方面的研究进行综述,包括强迫过零真空直流开断的原理分析,真空断路器直流开断能力研究,尤其是关键开断参数,如恢复电压的du/dt,电流变化率di/dt(包括电流下降阶段平均值以及电流开断时刻的瞬时值)以及开断电流幅值的极限及其相互关系;同时,对至今为止世界各国开发研制的典型直流开断装置的情况也进行了介绍;最后,对于未来真空直流开断在高压直流电网中的应用研究给出建议。     

高压直流开断试验回路的研究

文章描述了直流开断的试验回路装置及其试验结果。试验表明,简易高压直流断路器的气吹电弧具有负阻特性;转移回路参数对于实现自能式振荡熄弧开断影响显著,存在着一个与断路器电弧时间常数相适应的最佳转移振荡频率;简易气吹高压直流断路器的开断能力随气吹压力的增加而升高,燃弧时间随开断电流的加大而延长,文章还对高压直流开断试验回路的等价性做了进一步的分析和讨论。     

计及短路直流分量的支路断路器开断能力校核

随着电力系统互联规模的扩大,电网抗阻比越来越大,迫使短路电流直流分量衰减时间常数越来越大,进而影响了断路器的开断能力。目前,实际电网对断路器开断能力的校核通常仅考虑短路点的周期分量,而未考虑直流分量和支路短路电流的影响。首先对比分析各种断路器校核中考虑直流分量校核断路器开断能力的折减方法;然后,结合分支短路电流直流分量的计算方法,考虑断路器动作顺序,制定断路器开断能力校核方法;最后,结合某地区电网计算故障点连接分支上的短路电流周期分量和直流分量,以校核断路器开断能力。算例表明采用折减系数法可以充分考虑直流分量衰减时间常数对开断能力的影响,为电网规划运行和设备选型提供参考依据。     

直流开断与直流断路器

随着直流输电技术的快速发展,直流断路器的研制水平成为制约其发展的一个重要因素。对直流断路器研制的关键问题——直流开断进行了分析,综述了直流断路器采用的典型开断方法,并对实际系统中比较有代表性的3种直流断路器进行了介绍。     

基于支路开断分布因子的严重故障筛选

研究了基于支路开断分布因子的潮流转移估计及预判故障严重性的算法;在IEEE39系统的验算证明了该算法应用于N-1和N-2故障的潮流转移估算和筛选故障的有效性;探讨该算法扩展到N-3以上组合故障的可行性。     

高压直流开断试验回路的研制

本文介绍高压直流开断试验回路及其控制、测试系统全貌,各部件特点和试验结果。     

基于内网实测信息的两端口外网静态等值参数估计方法

为求解外网信息未知的外网静态等值参数,提出了外网扩展电压源支路Ward等值电路模型(extend edvoltage-source branch Ward-equivalence model,EWM)及其等值参数的2阶段估计方法.第1阶段,以边界点的等值注入功率和边界点间的等值导纳为等值参数,形成外网的简化Ward等值电路,建立其等值参数的多时段最小二乘估计模型.第2阶段,以电压源串联阻抗的等值支路代替边界点的等值注入功率,形成扩展电压源支路Ward等值电路模型,然后考虑2个电路模型等值参数间的约束关系,建立第2阶段等值参数的最小二乘估计模型.最后,采用高斯牛顿法,依次求解2阶段的等值参数,并以后者作为外网的等值参数.由于第1阶段等值参数的约束作用,降低了第2阶段等值参数间的耦合作用,从而保证了其等值参数的准确性.IEEE 39节点系统计算验证了论文方法的有效性.     

基于可靠性的配电网用户停电损失估算方法研究

提出了一种综合用户停电损失函数和基于可靠性计算的用户停电损失估算方法。文章以用户调查方法为基础,获得峰荷状态下各类用户的停电损失,同时考虑各类用户的用电量比例和负荷率等因素,建立综合用户停电损失函数。根据元件在线路上不同位置对用户可靠性的影响,提出了用户停电损失的估算方法。该方法对工程人员进行电网规划和建设时的经济决策具有一定的参考作用。最后,以IEEE RBTS为例说明了该方法的可行性和有效性。     

估计支路型事故后系统电压稳定边界的灵敏度算法研究

提出一种改进的灵敏度算法估计支路型故障后系统的电压稳定边界。该方法首先在事故前的鞍结分岔点引入置换定理将预想故障支路对系统的作用转换为2个独立功率源对系统的作用,而后通过置换后的系统方便地求出负荷参数对支路传输功率的灵敏度,来估计事故后系统的电压稳定边界。所提方法在很大程度上消除了在简单灵敏度法中因负荷参数和支路导纳之间强非线性引起的估计误差。通过New-England 39节点系统、某实际639节点系统和IEEE 118节点系统算例表明,此算法与现有的简单灵敏度法相比,无需增加计算量就可给出更精确的估计结果。     

基于模糊推理的配电网停电原因分析系统

针对配电网停电原因复杂、停电研判决策不易等问题,对停电原因进行了深入分析并开发了应用系统。基于停电后其他相关系统可提供的信息及电网自身特点,提出了分层求解方法,并采用模糊外展理论进行了停电原因分析,采用混合架构完成了系统设计与开发,并在生产指挥平台上完成了系统部署。通过在配电网生产抢修指挥中的应用,证明了该系统的有效性和实用性。     

电压稳定分析中支路型故障筛选及排序算法研究

提出了一种用于电压稳定性分析的支路型故障筛选和排序的快速算法，该方法分为4个阶段：①依据正常运行状态下的潮流解从所有预想事故中筛选出严重事故；②通过分析线路被置换后系统雅克比矩阵的最小奇异值，从所筛选出的事故中再次筛选出更严重的事故；③在指定的负荷水平下解潮流方程，从第二次筛选出的事故中再次筛选出最严重的事故；④对每个最严重的事故进行1次潮流计算，估计其最大负荷能力。通过New-England 39节点系统和IEEE 118节点系统算例表明，此算法计算量少，简单有效，易于实现。     

直流配电网隧道磁电阻传感器外磁场干扰模型及其抑制方法研究

隧道磁电阻传感器作为新一代磁传感器,具有温度特性好、灵敏度高等优点,在电能计量中得到大量研究和应用。外磁场干扰是影响磁传感器测量准确度的重要因素,文中针对直流配电网电流测量场景,建立了隧道磁电阻元件传感器阵列的外磁场干扰模型,继而基于自适应滤波(LMS)分析的算法,提出了磁传感器最优结构参数,并通过数值分析和有限元仿真验证了该模型的有效性。研究结果表明,当被测电流在±50 ~±300 A之间、阵列半径与母排间距比例为1:2.5时,外磁场影响最小,通过自适应滤波算法可将磁传感器测量误差降到1%以下。     

基于非线性自回归神经网络的燃气轮机建模方法研究

针对燃气轮机机理建模因缺失设计数据而建模难的问题,研究了非线性自回归神经网络建模的方法,并利用某在役燃气轮机的运行数据,建立了燃气轮机非线性自回归神经网络仿真模型.结果 表明:该方法可以较好地仿真燃气轮机的关键参数,验证了采用非线性自回归神经网络建立燃气轮机仿真模型的可行性.     

基于遗传算法的连锁故障快速模拟及应用

目前,中国电网已进入跨大区互联,超、特高压交直流混合输电的快速发展时期,电网复杂程度急剧增加,发生连锁故障以致引发大面积停电事故的风险逐渐增加。文中在现有连锁故障算法研究的基础上,提出一种基于遗传算法的连锁故障快速模拟算法。该算法应用遗传算法理论,考虑系统运行条件影响,通过模拟基于自然选择的生物进化过程,搜索电力系统连锁故障风险较大的路径,模拟系统在不同初始状态下的可能连锁故障。实际算例表明,该算法可快速模拟电力系统连锁故障,发现系统薄弱环节并发出故障预警,从而进一步为连锁故障阻断对策制定及电网调度提供辅助支持。     

基于动态仿真的连锁故障分析

提出一种基于长期动态仿真的电力系统连锁故障模型。该模型不仅考虑了动态过程中机组保护、变压器励磁保护、低频/低压减载、线路过载与短路故障、解列等因素,而且充分考虑了随机因素对这些保护元件的影响,可较为准确、有效地模拟电力系统连锁故障。基于PSS/E,采用蒙特卡罗算法对实际电网予以仿真,结果表明,停电规模 — 频次基本符合幂率分布且存在临界点,当故障规模超过临界点时系统幂尾特性发生变化且停电规模及其概率迅速增大,临界点的提出对预防大停电有参考价值。     

基于分布式电源的直流配电网建模与仿真

与交流配电网相比较,直流配电网具有线路损耗小、电能质量好、可靠性高,以及适于各类分布式电源和直流负载接入等优点。首先对分布式电源和电动汽车充放电站接入直流配电网进行研究,接着提出了适用于分布式电源和电动汽车充放电站接入的直流配电网双层环状拓扑,最后利用PSCAD/EMTDC仿真软件对各种分布式电源和上述拓扑进行仿真建模。仿真结果说明：当分布式电源的发电量随着外界环境的改变而发生变化时,直流配电网中的直流电压和直流负载的功率不会随之大幅波动,同时直流配电网能和交流系统进行能量传递,并在一定条件下调节交流系统的潮流,充分证明提出的拓扑的可行性和有效性。