特高压半波长输电系统绝缘配合研究

特高压半波长输电技术具有输送距离长而不需要建设中间开关站等优点,但沿线路的运行电压、工频过电压和操作过电压特征以及过电压限制措施与传统的特高压输电技术有明显不同之处,因此需要对半波长输电线路的沿线稳态运行电压、工频过电压、操作过电压、绝缘配合等进行研究.绝缘配合研究主要包括:确定变电站电气设备绝缘水平和空气间隙距离、确...     

特高压半波长交流输电系统电磁暂态特性分析

我国主要能源基地到负荷中心距离较远,接近工频半波长范围,特高压交流半波长输电可以作为超远距离、大容量电力送出的一种可选方案.基于我国特高压线路参数并参考规划中的特高压系统,建立了特高压半波长输电系统研究模型,对特高压交流半波长输电的工频过电压、操作过电压、接地故障过电压以及潜供电流等问题进行仿真研究,给出了限制过电压和...     

特高压半波长交流输电线路电磁暂态仿真

特高压半波长交流输电线路送端和受端电压相差不大,沿线电压分布比较均匀,理论上是较理想又经济的长距离大容量输电方式。要实现特高压半波长交流输电,需要解决许多关键技术问题,如抑制工频过电压、操作过电压、不对称接地故障过电压以及解决潜供电流大和恢复电压高等问题。为此,建立了特高压半波长输电系统研究模型,进行了基于单一电厂通过特高压半波长输电线路向大系统送电方式下的电磁暂态仿真。仿真结果表明半波长线路沿线每100km需安装3组避雷器、全线分段安装7组高速接地开关(HSGS)或采用三相重合闸能有效抑制工频过电压、操作过电压和潜供电流。     

交流特高压半波长输电线路绝缘配合研究

交流特高压半波长输电是一种大容量、远距离的输电方式,在我国具有广阔的应用前景。绝缘配合研究是半波输电应用于工程建设的基础。首先,根据传输线模型,计算半波输电线路沿线的稳态电压;然后应用爬电比距法研究线路的绝缘配置方法;通过计算50%放电电压值,确定线路的工频电压空气间隙距离;最后,对操作过电压和雷电过电压,推荐相应的空气间隙距离取值。研究结果可为特高压半波长交流输电工程的实施提供技术支撑。     

半波长输电线路的工频暂态过电压

半波长输电线路因结构的特殊性,其过电压水平与常规短线路有显著的不同,以致内部过电压成为半波长输电亟待解决的关键技术问题之一,因此研究了半波长输电线路中的工频暂态过电压。首先分析了半波长输电线路的功角特性,从有、无考虑电源阻抗两种情况阐述了其空载电容效应。采用典型的特高压输电线路参数,构建了半波长输电线路的仿真模型,与短距离线路的空载电容效应做对比。然后基于不对称故障和甩负荷两种工况,重点研究了线路传输功率、人工调谐网络类型、线路长度等因素对工频暂态过电压水平的影响,并与常规特高压输电线路进行了对比分析。仿真结果表明,发生不对称单相接地故障时,半波长输电线路的工频过电压最为严重,而甩负荷时的影响相对较低;较之π型和T型调谐的半波长输电线路,电容型调谐的半波长输电线路无论发生不对称接地故障还是甩负荷引起的工频过电压水平均更低。     

交流半波长输电系统功率波过电压形成机理与抑制策略

半波长输电线路特殊的传输特性使其存在一种新型过电压,其产生原因与功率波动直接相关,为此该文将其定义为功率波动过电压,其特征属于暂时过电压范畴。单相瞬时接地故障情况下,功率波动过电压的时间尺度从传统过电压关心的μs、ms级扩展到s级,幅值高、持续时间长,沿线覆盖面积广,将成为半波长输电技术面临的新型技术难题。首先利用传输线理论对半波输电线路特有的传输特性进行深入分析。然后,在大量电磁暂态仿真的基础上,提出特高压半波长线路功率波动特性,利用其传输特性阐述了功率波动过电压的产生机理与特性。突破通常不用避雷器限制暂时过电压的惯例,从过电压抑制和设备耐受能力两方面,提出特高压半波长线路沿线差异化配置避雷器的功率波动过电压控制方法,以及配合使用故障期间投入沿线高速接地开关、送端电源切机、控制重合闸时间等抑制措施。     

特高压半波长交流输电系统稳态及暂态运行特性

分析了半波长交流输电线路的特性,验证了在仿真分析中半波长线路的分段等值法的准确性.通过仿真分析,得出半波长线路接入特高压电网中的稳态及暂态特性:包括功率以及功率因数对沿线电压分布的影响,线损率、输电网潮流分布、甩负荷以及故障情况下输电线路沿线过电压情况.仿真结果表明,沿线在输送超过自然功率时会出现过电压,功率因数影响沿...     

半波长输电线路短路故障后的故障方向特性

半波长交流输电作为超远距离输电技术受到广泛关注。半波长交流输电线路的故障特征与传统输电线路不同,原有的方向元件应用到半波长交流输电线路时需要重新研究。通过理论推导和仿真分析,研究了半波长线路发生故障后,稳态工频量、故障突变量和故障行波量表征的故障方向特性。与常规输电线路相比,半波长线路反向故障时,稳态工频量(零序量)和故障突变量的电压电流相位差不再位于(45°,90°)之间。此外,用故障行波量表征半波长线路故障后的故障方向时,不能像常规输电线路一样采用几十上百kHz的频带,而应该用相对较低的频带。研究结果表明稳态工频量、故障突变量和故障行波量基本上仍可以表示半波长线路故障后的故障方向,不过在具体的故障方向特性上不同于常规输电线路,为方向元件应用于半波长输电线路奠定基础。     

关于半波长输电的几个原理性问题

针对半波长输电中的几个原理性问题展开研究,包括稳态运行时的工频过电压问题、故障引起的工频过电压问题、静态功角同步稳定性问题和暂态功角同步稳定性问题等。文中首先建立了适用于稳态和暂态分析的远距离输电系统等效电路模型,模型中考虑了送端系统和受端系统。为方便描述系统特性,给出了一个采用实际线路参数的测试系统。基于等效电路模型,推导并计算了系统的谐振输电距离。之后,通过理论分析和数值计算寻找系统的可行输电距离范围。结果表明:在考虑暂态频率偏差的情况下,为满足稳态过电压和小干扰稳定性的要求,系统的输电距离应在大于谐振输电距离的一定范围内。当输电距离在上述范围内时,线路中某一特定点的三相短路故障会导致最严重的暂态工频过电压,同时系统很可能失去同步稳定。由于暂态工频过电压和暂态稳定性的约束,半波长输电系统不可能实际运行。     

特高压静止移相器应用的电磁暂态仿真分析

移相器(也称相角调节器)作为一种控制输电潮流的有效手段,目前在国外超高压电网中已得到广泛应用。我国尚未采用移相器技术,对其电磁暂态问题的研究也鲜见报道。本文提出采用晶闸管分级投切方式的特高压静止移相器的设计方案,使用EMTP电磁暂态仿真工具,以典型电网为例分析了移相器对特高压线路稳态运行电压、工频过电压及操作过电压等问题的影响。结果表明,特高压线路装设移相器后,线路末端稳态运行电压与不装设移相器相比有小幅升高。特高压移相器的合闸、分闸及移相器所在线路的单相重合闸操作过电压均在标准允许范围内。研究结果可为今后开展超/特高压电网移相器应用研究提供借鉴。     

交流特高压输电线路运行维护现状综述

结合我国首条1000 kV交流特高压线路的运行情况,对特高压输电线路的运行维护特点进行了归纳、分析和总结,并阐述了特高压输电线路反事故措施及关键技术的研究应用现状,为今后交流特高压线路的运维工作提供借鉴经验,文中数据可为进一步开展特高压线路运行维护技术研究提供参考,保障特高压电网安全可靠运行。     

基于测后模拟原理的半波长输电线路暂态量纵联保护

针对特高压半波长超长的输电距离带来的继电保护难题,提出基于测后模拟原理的半波长输电线路暂态量纵联保护方法。特高压半波长交流输电具有传输距离远、输送容量大、全线无功自平衡等优点,可以作为未来清洁能源电力输送的一种可选方案。通过分析现有输电线路保护方法对于半波长交流输电线路的不适用性,对特高压半波长输电线路在区内外故障情况下,推导至中点的暂态量电流和的绝对值在短时窗内积分方向的不同进行理论分析;以贝杰龙模型为基础,利用测后模拟原理构成输电线路暂态量纵联保护方法,进行仿真实验;进而判别输电线路单相接地故障时故障初始角、故障位置和过渡电阻对故障判据的影响。仿真实验证明,此方法构成的保护计算精度高,相较于工频量构成的保护其动作速度更快且几乎不受过渡电阻、故障距离及故障初始角变化的影响,理论分析与实际的仿真结果相一致。     

特高压串补线路负序方向高频保护行为分析

特高压输电技术和串联电容补偿技术都是提高输电线路传输容量、改善电力系统稳定性的有效措施,同时又都给输电线路继电保护提出了新的更高的要求.文中对带串补的特高压线路采用负序方向高频保护作为主保护方式进行了研究.结果表明负序方向高频保护适用于带串补的特高压输电线路,但是应克服串补不对称击穿和负序LC谐振带来的不正确动作.     

我国发展特高压输电中一些重要问题的讨论

针对我国电网的发展趋势,指出发展特高压交流输电是缓解我国电力供应紧张状况的有效途径,也是改善电网结构、促进全国联网的需要.作者对目前我国特高压输电领域存在争议的一些问题进行了论述,包括:空气间隙绝缘饱和特性的认识、特高压输电电压等级的选取、特高压输电线路异常雷击跳闸率的有效防治、合成绝缘子在特高压输电线路防污闪中的应用、特高压输电线路和变电站对生态环境危害的控制、特高压输电的经济优越性以及与直流输电的相互关系等.我国建设特高压输电可在借鉴前苏联、日本、美国等国的研究成果的基础上,结合本国具体工程,进一步加强技术科研和相关设备的研制.     

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。     

特高压半波长输电线路绝缘配合深化研究

特高压半波长输电是实现大容量、远距离的一种输电方式,具有不用安装线路无功补偿装置以及不用建设开关站等优点,在中国有广阔的应用前景。绝缘配合的研究是半波长输电技术应用于工程建设的基础。首先,根据工频电压沿线分布,确定了特高压半波长交流避雷器的持续运行电压、额定电压及吸收能量;然后用污秽耐压法确定了线路绝缘子配置和空气间隙距离;最后确定了考虑功率波动时的绝缘配合情况。     

特高压同步电网安全性评估

重点研究特高压同步电网是否能满足我国电力系统安全稳定性的标准要求。在总体评估特高压同步电网安全稳定性的基础上，探讨进一步利用新技术提高系统安全稳定水平的可能性及效果。电网安全性分析的内容主要包括：电力系统的潮流及静态安全分析、暂态稳定性、动态稳定性、抵御严重故障能力及稳定控制措施、特高压交、直流输电系统相互影响及送、受端系统安全、无功平衡及调压、短路电流水平、提高系统稳定性及特高压电网输电能力的先进技术措施等。     

混合无功补偿对特高压输电线路的影响机制研究

混合无功补偿（HRPC）由串联补偿（SC）和步进控制并联电抗器（SCSR）组成,将逐渐成为中国特高压输电系统中无功补偿的趋势。提出了UHV输电线路单相接地故障时二次电弧的一些新特性,针对应用HRPC的UHV交流系统在单相自动重合闸（SPAR）运行过程中产生二次电弧的特性进行了仿真。从理论上推导了HRPC对二次电弧电流的影响机制,并给出了仿真波形和傅立叶分析。详细研究了二次电弧电流、不同无功功率补偿度下电弧的燃弧时间、中性点电抗和接地故障位置之间的关系。最后,提出了一种改进的旁路断路器和SPAR的时序控制策略,该策略将为未来HRPC在UHV输电线路中的应用提供必要的理论依据和技术支持。     

宁东直流山东侧电网稳定控制措施研究

为了研究宁东直流双极故障对华北—华中电网同步安全稳定性的影响,在理论分析特高压交流试验示范工程静态稳定极限基础上,对宁东±660 kV直流工程与特高压联络线输送功率的耦合关系进行了深入分析,研究直流双极闭锁对特高压联络线潮流峰值的影响。基于实际电网算例,指出山东电网负荷模型是影响计算结果的重要因素,提出了宁东直流投运后山东电网稳定控制措施及配置实施方案,通过仿真验证了控制措施的有效性。提出了采用直流调制的方法提高华北—华中电网稳定水平。研究成果可为今后跨区电网稳定控制系统的实施提供参考。