电压暂降事件分类及短路类型识别研究

随着现代化敏感电力电子设备的广泛应用以及新型电力负荷的迅速发展,电能质量问题日益受到关注,其中最为突出的就是电压暂降。为了更好地研究电压暂降对电力系统的影响,文中首先根据来源电压暂降事件进行分类,主要来源包括短路故障、大型电机启动和雷电等。接下来对短路故障引起电压暂降进行识别,使电压暂降系统能够根据监测到的暂降波形识别出短路故障类型。最后通过江苏电网电压暂降监测系统中的数据波形的案例分析,归类到4种典型短路故障分类,验证了文中算法的可行性。     

基于双dq变换的引起电压暂降的短路故障分类

由短路故障引起的电压暂降是电力系统中最严重的电能质量问题之一.如果能确定引起电压暂降的短路故障类型,则可为电力系统的运行和管理提供参考.提出了基于双dq变换的引起电压暂降的短路故障分类方法.该分类方法先对三相电压信号进行正、负序分解,然后分别对正、负序分量进行dq变换,结合dq变换结果构造出有效值和相位特征量,将二者相结合可判断造成电压暂降的短路故障类型.该分类方法仅需对dq变换得到的结果进行简单的算术和逻辑判断,额外增加的计算量小,可与电压暂降检测相结合,构成统一的电压暂降检测和短路故障分类方法.     

电压暂降引起敏感设备的故障频次研究

提出了监测点在监测时间段内电压暂降引起敏感设备故障频次的研究方法。在生活生产中,电压暂降对敏感设备的破坏是一种严重的电能质量问题,电压暂降引起敏感设备从安全状态到故障状态存在一个过渡过程,敏感设备在电压暂降耐受区域内故障与否存在不确定性。本方法运用概率密度函数刻画电压暂降发生在不确定域内时引起敏感设备故障的情况,通过统计监测点在该时间段内各次电压暂降事故的特征量,通过多点测定累积得出敏感设备在该时段内的故障频次。用台式计算机作为实验设备验证本方法,并与运用ITIC曲线得出的结果进行比较,证明该方法的优越性与准确性。     

一起电压暂降过程的案例分析

电压暂降是指供电电压幅值（有效值）短暂降低,随后恢复正常的现象。严重的电压暂降,将使用电设备停止工作,或引起所生产产品质量下降。通过对花庄220kV变电站一次电压暂降的原因进行分析研究,指出保护的正确动作也是引起电压暂降的一个重要原因,并就该企业抑制电压暂降问题的方案提出建议。     

高压线路故障产生电压暂降的特性及对敏感负荷设备的影响

220kV输电线路作为地区电网主要输电线路,发生故障时产生电压暂降凹陷域大,影响范围广。通过对220kV输电线路的保护配备,继电保护动作情况,故障情况的统计分析,用relayCAC软件对故障仿真计算,通过仿真得出的结果与故障录波装置电气信息数据进行验证,找出220kV输电线路时产生电压暂降的特性,提出从电网运行侧消除电压暂降的难点。调查电压暂降对地区电网中的敏感负荷的受影响程度,提出从负荷侧降低电压暂降影响的措施。     

基于多重判据的电压暂降故障源定位方法

电网短路故障是电压暂降的主要原因,准确定位暂降故障源的位置,不仅有利于供用电双方区分暂降责任,还可大幅缩短电力公司的故障清除时间,提高供电可靠性。提出一种基于多重判据的电压暂降故障源定位方法:从监测点布点入手,结合监测点可观测域和暂降源方位判断提取可能的故障线路;基于监测到的节点电压相量估计故障类型,在可能的故障线路上假设虚拟故障点,利用故障距离分布函数得到监测点电压计算值,根据计算值与测量值的误差分析结果定位暂降故障源。基于10节点和26节点网络的仿真,验证了所提方法的有效性和实用性。该方法可有效减少故障定位过程中的循环搜索过程,能够对伪故障点做出处理。     

基于节点阻抗矩阵和电压暂降的故障定位新方法

配电网线路发生故障时,将导致用户停电,直接影响供电连续性和可靠性,及时准确的故障定位对及时排除故障,缩短停电时间,提高供电质量有重要意义。当线路发生故障时,一方面将在全系统内引起电压暂降,给系统内的敏感负荷带来损失;另一方面,利用该特征可识别故障类型并判断故障位置,为此提出利用电压暂降数据识别故障类型,基于节点阻抗矩阵实现配电网故障定位的新方法,并结合网络参数和离线仿真分析,建立不同故障类型和故障情况下的节点电压数据库,当检测到故障后,将采集到的电压暂降数据在节点电压数据库中进行搜索匹配,确定故障区间和故障点。该方法直接利用搜索结果确定故障位置,不用增加其它算法或变换,原理简单,计算迅速。最后,利用电力系统计算机辅助设计（power system computer aided design,PSCAD）仿真软件和实验室搭建实际电路进行测试,验证所提方法的正确性和可靠性。     

电压暂降的计算及故障点电压暂降系数确定

由于电力系统中新型电力电子设备的广泛应用,电压暂降已逐渐成为影响设备正常运行的主要电能质量问题之一,为避免电压暂降对设备正常运行造成危害,电压暂降计算已成为电力系统运行分析不可缺少的一部分。采用故障定位法,设计了电力系统电压暂降计算软件,从而实现查找、统计、分析、预估等功能,实现电力系统的电压暂降计算,并提出一种故障点电压暂降系数(FPSC)的量化指标,对电力系统不同的故障点进行了FPSC的计算,根据FPSC的数值确定对全网电压暂降影响严重的故障区域;并利用电压暂降分析程序的输出结果对欲购进新设备的电压敏感性进行了评价;以某实际工业配网为算例,利用所设计计算软件对该本地配网进行了电压暂降的分析计算,所做工作可以为用户采取电压暂降抑制措施提供理论指导。     

设备侧电压暂降严重程度评估方法研究

综合考虑ITIC曲线、SEMI曲线和C4.110工作组提出的敏感设备耐受曲线,基于严重程度函数单调性和连续性的实际分布特征,分别建立了单相、两相和三相电压暂降影响度函数;在此基础上考虑电压暂降非矩形实测波形,利用多暂降阈值描述改进影响度函数,从而提出了一种考虑电压暂降类型与多暂降阈值描述的多暂降阈值设备侧电压暂降严重程度评估方法,该评估指标综合考虑设备耐受曲线及电压暂降事件的持续时间、暂降幅值、暂降类型和暂降波形评估严重程度。实例分析验证了所提方法的正确性。     

考虑沿暂降域边界线故障分布的电压暂降随机预估方法

当前实际配电网线路沿线存在多种故障分布,但现有电压暂降随机预估方法仅单一考虑均匀故障分布。针对沿线不同故障分布特性,提出了考虑沿电压暂降域边界线故障分布的电压暂降随机预估方法。根据给定的电压暂降阈值,通过求解发生故障时系统线路的临界点,计算敏感负荷母线的电压暂降域。在确定的暂降域范围内分析边界线的分布情况,沿边界线分别采用三类常见线路故障分布（指数分布、正态分布与均匀分布）计算敏感负荷母线的电压暂降频次,并对预估结果进行对比。最后,以IEEE30节点标准测试系统为算例,验证了所提电压暂降随机预估方法的有效性。     

线路故障引起电压凹陷的频次最大熵评估

实际电力系统中,线路故障点受诸多因素影响,具有随机不确定性。针对其随机规律难以直接计算的问题,提出利用最大熵原理评估线路故障引起的电压凹陷频次新方法。该方法综合考虑不同线路故障类型,首先利用解析式法确定线路故障区间,然后直接以故障区间样本数据的统计矩作约束条件,通过最大化熵,提取线路故障点的客观概率分布,并结合线路故障率评估得到母线电压凹陷的频次。文中阐述新方法的应用背景及实现原理,并对IEEE-30节点标准测试系统进行仿真分析,与传统故障点法比较,新方法不受舍入误差影响,仿真结果证明该方法的准确性、适应性及推广性。     

高压直流输电线路故障特征影响因素分析

详细研究直流线路故障特征及其影响因素,对制定线路保护方案以及保证直流系统安全运行具有重要意义。为了进一步分析故障极直流线路的故障特征,笔者在建立直流线路故障等值电路模型基础上,应用拉普拉斯变换求解电路方程。分析了不同故障条件包括过渡电阻、故障位置、初始负荷水平和直流控制系统对于直流线路故障特征量的影响。指出过渡电阻是影响直流电压的主要影响因素,直流控制系统是影响故障后直流电流涌流的主要影响因素。该结论应用于天广直流改造工程中,实践证明了其正确性。     

输电线路工频参数影响因素的量化研究

输电线路参数的准确性对于系统的正常运行、计算及保护整定等起着至关重要的作用,为此分析了诸多影响线路参数准确性的因素,并将这些因素量化到计算公式中。计算一条220 kV线路修正前后相关参数的结果表明,考虑这些因素影响后的计算结果更接近于实际运行状况或实测值。由此得出以下结论:多回运行线路间的磁场作用会使线路阻抗值变大;不同的土壤类型及湿度、温度等环境因素会影响土壤电阻率值,进而影响零序阻抗值;在长距离线路中,将考虑弧垂的地面平均高度作为导线对地高度来计算零序电容会大大减小与实测值的误差。     

单回输电线路架空地线感应电流分布规律及电能损耗影响因素研究

利用ATP-EMTP建立了某实际输电线路架空地线感应电流计算模型,经过仿真结果与实测结果的对比,验证了其可行性。基于这一模型,仿真分析了输电线路的导线电流、导线电流不平衡度、线路长度、档距、导地线的平均高度、导线相间距离和地线间距等因素对架空地线感应电流以及电能损耗的影响,为降低架空地线能量损耗,采取有针对性的防治措施,提供了技术依据。     

输电线路参数辨识的影响因素研究

输电线路参数是电力系统各项仿真计算的基础,为此文章立足实测数据挖掘电网真实参数,研究了辨识模型、并联高抗、量测误差3个方面对线路参数辨识结果的影响。辨识模型表明,分布参数与集中参数辨识模型均可以采用型等值模型进行计算,通过灵敏度分析线路长度对单位长度线路参数的影响。研究了高抗补偿位置、补偿度分别对辨识电阻、电抗和电容的影响程度。量测误差小扰动分析揭示了电压幅值、相角以及电流幅值、相角对参数辨识结果的影响机理,并通过仿真算例证实了高抗对辨识电容影响以及量测误差对辨识结果的影响程度。     

塔线耦合作用对输电塔线风致响应的研究

由于输电线路具有传输线路长、易受周围环境影响等特点,因此输电塔线的风致响应一直是一个研究热点问题.而输电铁塔与导线具有一定的耦合作用,当输电塔线收到风荷载的作用时,该耦合作用可能会对输电塔线产生不利影响.为解决上述问题,本文重点关注了输电塔线耦合作用对最不利风向的影响,并进行了仿真计算,本文所得结论对后续输电塔线风致响...     

500 kV架空输电线路感应电仿真计算方法

分析了500 kV架空输电线路感应电产生的原因,提出了采用计算机仿真来求感应电压和电流大小的方法.仿真结果表明,500 kV输电线路的感应电压计算,可以仅考虑静电感应产生的耦合,而忽略电磁感应.仿真计算结果符合实际情况,该方法计算简单实用,易于推广.     

500 kV同塔双回线路感应电流及感应电压规律研究

同塔双回线路,当其中一回线停运时,由于运行的另一回平行线路的静电感应和电磁感应作用,将在停电线路上感应出电压和电流,影响感应电流和感应电压的主要因素包括运行线路的线路电压、负荷电流、平行线路长度、相间及回路间距离、导线高度以及线路的换位情况等。本文根据同塔双回线路感应电流及感应电压的理论分析,初步掌握影响感应电流及感应电压的因素,进而通过EMTPE仿真计算得到不换位线路和全换位线路中线路长度和输送潮流与感应电流及感应电压的关系,为工程设计提供宝贵意见。     

330kV OPGW感应电压分布计算和影响因素研究

330 kV输电线路架空地线采用双地线架设方式,一根为钢绞地线,一根为光纤复合地线。研究表明,地线采用分段绝缘、一点接地时电气性能优于逐塔接地和经火花间隙接地,既限制了地线上的感应电压幅值,也减小了地线感应环流及环流损耗,且具有良好的保护性能。笔者应用电磁暂态计算程序建立330 kV输电线路模型,对OPGW地线感应电压的沿线分布进行研究。研究表明,当地线采用分段绝缘、一点接地的接地方式时,绝缘分段长度越长,绝缘地线绝缘端的感应电压越高;当输电线路采用逆相序反向换位时,OPGW地线感应电压比其他导线排列方式和换位方式下的地线感应电压都小。     

同走廊并行的不同电压等级不同塔输电线路运行感应电压及影响因素分析

鉴于同走廊并行的不同电压等级不同塔运行的输电线路之间的耦合性很强,为研究同走廊并行架设的750 kV输电线路和330 kV输电线路之间的电气不平衡,仿真分析了同走廊输配电线路感应电压产生的原因及其影响因素.采用ATP-EMTP建立了系统等效模型,结果表明750 kV输电线路对同走廊并行的330 kV输电线路有明显的静电...