主编:李富祥
创刊:四川电力技术
国际标准刊号:ISSN 1003-6954
国内统一刊号:CN 51-1315/TM
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2021, 44(5):2-5. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20210501
摘要:行波保护是高压直流输电线路保护体系中的重要部分。为分析现有工程中西门子行波保护可靠性不足的原因,基于实际工程所采用的行波保护逻辑,搭建了考虑信号展宽的西门子行波保护模型。在此基础上分析了在不同类型的区内外接地故障下西门子行波保护的适应性,并对适应性不足的原因进行了分析。分析结果表明,信号展宽一定程度上提高了西门子行波保护的可靠性,但保护判据中的电压变化量判据较大地影响了其对于区内高阻故障和区外低阻故障的选择性。
2021, 44(5):6-10. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20210502
摘要:对于具有明显分布参数特性的特高压、长距离输电线路,分布电容电流对传统以基尔霍夫电流定律为基础的电流差动保护的灵敏性及可靠性有很大影响。提出了基于贝杰龙模型,采用由一端电压、电流推算至另一端得到的电流以及由两端电压、电流推算至中点得到电流分别构造保护判据,形成了多点联合判定的纵联保护方案。保护判据采用比值的形式构造,使得区外故障下,其比值理论上为1,易于构造保护整定值且受故障电阻的影响小。大量仿真表明:考虑了超长特高压直流输电线路的分布参数特性,通过多点联合的判据,可以进一步减小分布电容电流对保护判据的影响,提高了长距离输电线路差动保护的可靠性。
2021, 44(5):11-16. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20210503
摘要:文中研究了多端柔性直流输电系统在各种故障情况下的故障特征,根据理论分析得出当发生内部故障时,故障线路两端的故障电流方向是相同的,非故障线路两端的故障电流方向相反。提出了一种基于电流斜率的选线方法。通过比较线路两端故障电流的斜率,可以有效地识别出故障线路,可用于柔性直流输电系统的后备保护。最后,利用PSCAD/EMTDC软件建立了张北四端柔性直流电网的仿真模型,并对所提出的保护原理进行了仿真验证。
2021, 44(5):17-20. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20210504
摘要:对于现有仅利用单一设备量测量信息进行故障判断的100 Hz保护,其动作响应存在一定的盲目性,在换流站交流区域故障时适应性不足。对此提出基于站域信息区分整流站直流区域故障和交流区域故障,实现100 Hz保护优化,赋予100 Hz保护识别整流站直流区域故障与交流区域故障的能力。基于100 Hz保护误动原因分析,提出换流母线基频负序电压与直流线路二次谐波电压的相关系数,构建整流站故障区域识别方法。仿真结果表明,该方法不受故障类型、故障位置、过渡电阻、故障初始角以及噪声干扰的影响,可靠性高。
2021, 44(5):21-26. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20210505
摘要:文中主要对结合电网换相换流和模块化多电平换流两种换流技术的优点的三端混合直流输电系统进行研究。由于调节9电平模块化多电平换流器(MMC)控制器的定功率值时,直流电压会出现一个瞬时增大或减小的值;调节25电平MMC控制器定电压值时,该支路交流电流会出现一个瞬时增大或减小的值;当调节控制器的值越快时,冲击量的峰值将会越大:因此通过爬坡实验,找到9电平MMC功率参考值Pref以及25电平MMC电压参考值Vref合适的斜率,使系统既有较快的响应速度,又不会因直流电压/交流电流的冲击过大而发生跳闸。分别通过仿真和实验验证,最终得到所搭建设备Pref的极限斜率为24 kW/s,Vref的极限斜率为1000 V/s,实验结果和仿真结果一致。
2021, 44(5):27-30. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20210506
摘要:分析了相控式消弧线圈的构成原理,提出了一种基于注入工频信号的相控式消弧线圈系统,阐述了工频信号注入法测量配电网系统电容电流的原理,并通过模拟系统测试了该消弧系统的测量精度。该消弧系统结构简单,测量电容电流快速、准确,投入使用以来运行稳定,使用效果良好。
2021, 44(5):31-35. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20210507
摘要:以集成行波测距功能的高压线路保护装置为目标,提出了装置的总体硬件架构设计方案和行波测距软件的整体实现方案,并利用线路保护的判别信息提高了行波测距功能的可靠性,在不影响继电保护性能的基础上实现了行波测距功能与保护功能的整体融合,为提高输电线路保护装置的测距性能提供了技术保证,仿真结果验证了该集成技术的可行性。集成了行波测距的线路保护装置能实时精确定位线路故障点,大大减少人工巡线的工作量,缩短了故障修复时间,提高了供电可靠性。
2021, 44(5):36-40. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20210508
摘要:故障建模是电力系统仿真分析的重要基础,如何快速准确对某类(N-1、N-2等)故障进行建模一直困扰电网分析人员。首先,分析了电力系统故障建模需要考虑的故障发展路径、故障动作时序两个要素,其中故障发展路径的搜索是故障建模的难点;其次,结合电力系统数据结构特征,提出了基于图计算的电力系统故障建模方法;最后,通过一个规模较大的省级电网验证了所提方法的有效性。在未来“双碳”“双高”电力系统发展的背景下,所提方法为电力系统在线、离线仿真分析所依赖的全网故障建模提供了新的思路和工具。
2021, 44(5):41-47. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20210509
摘要:在中国交直流混联系统的快速发展中,由直流系统运行产生的直流偏磁现象对附近变压器的影响越来越大。为此,提出了考虑直流偏磁影响的变压器状态分析及量化评价方法。首先,从变压器噪声、振动强度和损耗3个方面量化了直流偏磁对变压器状态的影响,并给出了量化表达式;在此基础上,建立了考虑直流偏磁影响的变压器状态量化评价模型,并采用数据拟合法避免人工经验法的主观影响;最后,通过实际案例对比分析,证明了该模型方法能有效量化直流偏磁对变压器状态的影响程度。基于此,可以有效辨别变压器的实际工作状态,提高了运行维护人员工作效率和设备管理效率。
2021, 44(5):48-53. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20210510
摘要:在电力系统智能化、信息化以及大规模电力电子器件的使用背景下,雷击对电力系统的影响越来越大。目前电力线路雷击特性的研究中,所用模型存在无法准确反映雷击物理过程的问题。据此,从雷击物理过程出发,分析了以雷击区域面积为核心的概率模型。在此基础上,以雷击过程产生的电场强度为切入点,刻画了输电线路雷击上行和下行模型,建立考虑雷击物理过程的线路雷击概率模型,并对其定量评估。通过传统仿真方法与所提方法进行对比,说明了所提方法的可行性和准确性。
2021, 44(5):54-58. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20210511
摘要:介绍了基于特高频局部放电检测和X射线成像检测的气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)支撑绝缘子内部放电缺陷综合诊断方法,并进行了分析和现场应用研究。以某110 kV GIS为例,利用特高频法对运行中的GIS进行局部放电检测,在检测到异常信号后,通过干扰排除和多通道信号时延定位确定缺陷位置、缺陷类型。对于支撑绝缘子内部放电缺陷,利用X射线成像检测技术对缺陷情况进行确认,从而实现缺陷综合诊断,指导设备检修。
罗 杨,杨红权,刘彦琴,刘 鑫,李 波,周 波,高 峻,姜飞宇
2021, 44(5):59-63. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20210512
摘要:对一起线路短路故障导致主变压器高压绕组损坏事故进行了分析。通过油化试验和高压电气试验,初步确定烧蚀部位位于主变压器高压侧C相主绕组靠下部位,并通过吊罩检查得以验证。
2021, 44(5):64-70. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20210513
摘要:随着可再生能源接入比例和规模的扩大,可再生能源参与电力市场交易,多维度协同消纳正逐渐成为可再生能源并网发展趋势。从源荷两侧选取可再生能源场站、传统发电企业、电网企业等典型电力市场交易参与方,建立多方交易策略模型。利用合作型协同进化遗传算法求解纳什均衡,对各参与方的成本收益进行效益分析,为典型电力市场交易场景的多方交易策略模型的建立提供基础。通过算例计算分析表明,风电商与电动汽车用户联合组成虚拟电厂,参与电力市场交易所获得的利润比其单独参与电力市场的利润高出27.5%,说明虚拟电厂在充分利用风电资源的同时,还能调用电动汽车电源存储能力,创造更大的经济价值,具有更强的市场竞争力。
2021, 44(5):71-77. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20210514
摘要:随着中国电网建设的发展,输电线路将越来越多,但传统的全钢制杆塔存在质量重、易锈蚀、消耗了大量矿产能源等缺陷。现提出一种复合杆塔方案,可同时提升杆塔经济性及可靠性。首先,结合间隙圆要求及有限元电场分析确定塔头尺寸及绝缘配置,使电场分布更加均匀;然后,在分析复合材料性能基础上,利用ANSYS软件对复合杆塔进行受力分析确认构件尺寸,并校核各工况下承受力;最后,对复合杆塔的造价进行计算,并与传统全钢制杆塔对比。计算及仿真结果表明,所提出的500 kV双回路复合杆塔满足各种工况下的荷载及绝缘要求,同时经济性好。
2021, 44(5):78-83. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20210515
摘要:在输电杆塔结构导地线荷载的计算上,中美欧标准存在一定的相似性,但也存在较大的差异,导致基于中国标准的设计软件无法适用于欧美标准,降低了杆塔设计效率。由于不同地区具体要求不同,目前行业内尚无可用的基于欧美标准的荷载组合通用软件。首先,对中美欧输电杆塔标准荷载组合规定进行了对比研究,总结了中美欧荷载组合的相同点和差异点;然后,在借鉴国内类似软件开发经验的基础上,基于VB.NET语言和欧美标准研发了一套杆塔导地线荷载组合程序,详细介绍了程序原理和结构并对关键技术进行了重点介绍;最后,举例演示了程序的具体应用,为国外工程设计提供参考。
2021, 44(5):84-86. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20210516
摘要:变压器套管具有支撑引流导线、延长绝缘间距的作用,是变压器重要载流元件,其密封性能、绝缘强度、热稳定性直接影响变压器的稳定运行。因密封不良导致套管绝缘油色谱数据异常、介质损耗超标是套管常见故障。文中分析了一起介质损耗超标、油色谱异常缺陷,结果表明,该缺陷是因取油操作不当进而造成套管严重缺油导致内部受潮。
2021, 44(5):87-90. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20210517
摘要:油浸电容式高压套管在大型变压器上应用十分广泛,承担了载流、绝缘、密封等多项功能。针对一起频繁地震后发生的220 kV变压器匝间短路故障进行了试验检测、解体检查、套管结构分析等,结果表明,故障原因为套管密封结构不合理,在特殊工况下使密封失效。
2021, 44(5):91-94. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20210518
摘要:介绍了一起110 kV主变压器套管爆炸故障,对油色谱、套管检查结果进行了详细分析。结果表明,变压器套管注油孔胶垫老化变形、压缩量减小、密封失效、进水受潮是导致故障的根本原因。针对该故障提出了相应的整改措施。
主编:李富祥
创刊:四川电力技术
国际标准刊号:ISSN 1003-6954
国内统一刊号:CN 51-1315/TM