摘要:高压大容量模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)在世界的柔性直流输电工程得到了广泛的应用,有关MMC的电容电压均衡排序算法已成为研究热点与难点。论文针对适合高电平的MMC电容电压均衡排序算法,对国内外已有的涉及排序算法的主要文献进行整理和归纳,从而探索该领域的研究前沿和关注的重点。将不同的均压排序算法根据降低计算复杂度、降低器件开关频率等优化目的进行了分类,并研究了其核心思想;探讨了MMC电容电压均衡排序算法评价指标;对其中降低复杂度的3种均压排序方法的排序复杂度进行比较,且通过仿真对比了它们的电容电压均衡效果;对其中采用保持因子降低开关频率的排序方法进行了比较。最后,针对MMC实时仿真,讨论了均衡排序算法的发展方向。

摘要:输电线路覆冰会对电网运行产生严重影响,输电导线找形是基于ANSYS对覆冰输电线路进行力学分析的基础。现有ANSYS找形方法主要以跨中弧垂或导线水平应力收敛作为结束条件。对于有高差的输电线路,水平应力和最大弧垂并非在一档中间位置,跨中弧垂或水平应力的确定较为复杂。为此,文中提出基于最低点位置的输电导线找形方法。首先基于解析法求解导线最低点位置,对最低点不在档内的情况需要虚拟出最低点,再通过修改弹性模量的方式使导线位于接近最低点,然后将弹性模量修改为实际值,重复迭代直至导线到达最低点。仿真结果验证了文中方法对不同类型输电导线的有效性。

摘要:为了提高机电-电磁暂态混合仿真对机电侧非对称故障的处理能力,进一步提升混合仿真对各类工况的适应性,本文提出了一种同时考虑机电侧非对称故障和电磁侧非对称故障的计算方法。首先提出了一种机电侧发生非对称故障后的机电侧故障仿真方法,该方法根据非对称故障的类型获取故障电路导纳矩阵,继而通过修改与故障节点相关的导纳元素,将故障电路导纳矩阵的叠加到原导纳矩阵中获得故障后的导纳矩阵,并通过求解网络方程获得故障后的网络解。然后根据线性电路叠加定理,提出了接口节点戴维南等值电势的计算方法。为减少电磁侧的建模量,采用接口正序等值导纳进行戴维南电势向诺顿等值电流的转化。最后结合含有一回直流线路的IEEE39节点系统的基于PSCAD+C架构的机电-电磁暂态混合仿真平台,验证了所提方法的精度和有效性。

摘要:直流电压斜率控制适用于潮流经常变化的多端柔性直流输电系统,但现有的直流电压斜率控制不能很好地兼顾不同运行工况对斜率参数的要求。文中提出一种基于模糊控制的直流电压变斜率控制策略。该控制策略应用模糊控制理论,把常规的直流电压斜率控制由原来难以整定参数的固定斜率控制变为控制参数根据运行工况变化的变斜率控制。在PSCAD/EMTDC仿真平台上搭建四端柔性直流输电系统模型,并与MATLAB互联仿真。仿真结果验证了文中设计的直流电压模糊控制策略能有效维持系统稳定运行和加快系统故障恢复。

摘要:以特高压交直流混联为特征的大受端电网易发连锁故障,一旦发生直流闭锁,频率稳定问题可能随之出现。针对多直流协调控制、安控抽蓄切泵、精准负荷控制等频率紧急控制方法,开展基于实际电网典型运行方式下电网的频率紧急控制特性仿真,验证现有频率紧急控制方法的有效性。

摘要:为研究特高压直流分层接入方式对电力系统带来的影响,分析了直流分层接入方式下层间交互影响因子的计算方法,对比不同计算方法之间的差异,分析其产生的原因。通过与传统接入方式的对比,研究了直流分层接入方式对层间交互影响、有效短路比以及暂态过电压的影响。结果表明直流分层接入方式下层间交互影响更小,各层有效短路比更大,暂态过电压更小。相比传统接入方式,直流分层接入方式更优。

摘要:溪浙特高压直流输电工程在调试期间频繁出现PROFIBUS DP通信误告警,该误告警由系统对报文心跳信号的检测引发。研究发现,溪浙工程的PROFIBUS DP为多环节非同步通信系统。心跳信号在多环节非同步系统的传递过程中被改变了时间窗,形成连续多帧有相同的心跳信号的报文,造成了PROFIBUS DP通信误告警。文章详细分析了心跳信号在多环节非同步系统中传递的特性,提出可行的解决方案。该研究方法对类同结构的通信系统问题分析有一定的借鉴作用。

摘要:结合安控装置集中管理系统的现状和大电网调度控制的技术需求,分析了现有安控装置集中管理系统存在的不足,提出了基于智能电网调度控制系统支撑平台一体化建设新一代安控装置集中管理系统的技术方案;设计了集采集-监视-告警-预警-辅助决策-控制功能于一体的软件体系;提出了安控装置采用不同规约同时与2个管理系统实现双连接通信的工程应用方法,解决了新安控装置集中管理系统与现役系统的过渡衔接问题;基于类定义和运行要素的层次化安控系统与控制策略模型,开发了安控策略解析服务功能,可为在线安全稳定分析等应用模块提供策略解析服务;基于"横向隔离"的安全防护策略,与管理信息区工作票管理系统、离线分析计算系统互联,实现了定值单闭环管理,为输电断面实时限额计算、安控策略适应性校核提供数据支撑。最后介绍了系统在安徽电网的应用情况。

摘要:基于智能调度系统的在线动态安全评估系统以实时在线数据为基础进行计算分析,实现了电网的离线分析向在线分析的飞跃。文中简要介绍了江苏电网动态安全评估系统的主要结构、功能、计算流程,以江苏2016年6月23日龙卷风冰雹特大灾害下的电网安全稳定分析和2016年11月4日某变电站母线故障后的稳定分析为算例,结果表明动态安全评估系统能够及时有效地对电网进行实时计算分析并给出相应的辅助决策措施,提升了电网调度运行人员在事故紧急情形下的应急处理能力,对保证电网的安全稳定运行起到了重要作用。

摘要:为了抑制电网系统强迫振荡,首先通过整定合理统一潮流控制器(UPFC)主控制器参数,利用UPFC自身的动态控制作用提高系统阻尼水平;然后在其主控制器中加入辅助控制器,通过跟踪强迫振荡功率波动量并输出反相功率波对其进行抵消,从而进一步提高系统阻尼,增强UPFC对系统强迫振荡的抑制能力。在PSASP仿真平台中搭建模型,验证了所提UPFC主控制器及辅助控制器能有效抑制系统区域间联络线上的强迫振荡,从而尽可能减小强迫振荡对系统造成的损害。

摘要:T型三电平电路是一种新颖的钳位型拓扑,它通过双向开关实现直流侧中性点与负载的连接;与传统二极管钳位(NPC)相比,该电路器件少、器件损耗均匀、运行效率高,因此在光伏等新能源发电中得到大量应用。中性点电压平衡问题是该类电路的固有问题,需妥善解决。文中首先分析了T型三电平中点电位的产生机理和影响因素,接着建立了中点电位的数学模型,提出了一种基于调制波电压指令分区的分析方法,得到零序电压对中点电位的解析表达式,据此建立了中点电位的平衡控制策略,并对控制器进行了设计。最后通过仿真分析,验证了理论分析的正确性。

摘要:考虑配电网存在的源网荷不对称现象、特殊网络结构的基础上,建立了配电网常规元件及分布式电源的稳/暂态模型。针对智能配电网三相不对称的特性,研究了智能配电网相关的三相潮流算法、三相短路电流算法以及三相时域仿真算法。最后,开发了基于OPEN3200系统接口的智能配电网运行仿真平台,并在南京河西新城进行了成功应用,验证了所提方法及研制系统的合理性、有效性。

摘要:特高压交直流大容量输电对于保障受端电网供电可靠性意义重大。结合工程实践,研究了面向特高压受端电网的输电设备协调检修策略。以华中地区某特高压落点省级电网为例,分析并找出受端电网中与特高压输送功率存在强耦合关系的重要设备;依据设备检修引入的电网运行风险量化评估指标,提出了相关设备与特高压的检修协调原则及设备检修安排的优先顺序。提出的方法对于特高压受端电网编制年度检修计划,保障特高压正常运行具有借鉴意义。

摘要:模块化多电平电压源型换流器作为柔性环网控制器和统一潮流控制器(UPFC)系统中的关键设备,其运行的可靠性直接影响到整个系统的安全稳定运行。文中以应用于柔性环网控制器及苏南500 kV UPFC工程的换流阀作为研究对象,采用PTC Creo 3D与Ansys混合建模技术,建立了换流阀塔的三维模型,详细计算了换流阀塔在绝缘型式试验下的电场分布。计算结果表明:换流阀塔对地空气间隙、层间空气间隙以及换流阀塔的外表面的空气介质等绝缘强度都能满足换流阀绝缘型式试验的要求,保证换流阀的安全可靠运行。

摘要:电子式互感器的采集器在采样模拟信号时一般有固定的相位误差,影响了测量准确度,需要使用移相方法校正相位误差。针对数字移相方法,提出了基于最小二乘拟合的数字移相算法,推导出了数字移相递推式,并仿真分析了移相算法的性能。结果表明,该算法均具有较高的移相分辨率和移相精度,且能保证幅值准确度。将该算法应用于基于Rogowski线圈的电子式互感器,准确度比较测试验证了该算法的可行性和有效性。

摘要:PSD-SCCP与PSASP是目前国内常用的2种短路电流计算软件,采用不同的计算条件及计算方法,计算结果将大不相同,已影响电网的决策。结合现行常用的3种短路电流计算标准,分析了不同标准对短路电流计算影响因素的处理差异,结合等效电路研究了线路和变压器电阻、线路电容、无功补偿、静态负荷对短路电流计算结果的影响。以"十三·五"期间某年江苏电网规划数据为基础,基于PSD-SCCP与PSASP 2种软件采用了6种不同的短路电流计算方法进行计算,并对计算结果进行比较与分析,提出了推荐意见,以期为电网规划和工程前期设计中短路电流计算提供合理的参考和思路。

摘要:变压器局部放电超声波检测技术作为一种有效的绝缘诊断技术,目前已在超特高压变电站变压器故障诊断中广泛应用。借鉴重症监护医学领域技术,研制了基于超声波法的变压器重症监护系统,并应用于存在故障隐患或危急停运的变压器设备上。该系统以变压器局部放电超声波信号特征量为基础,结合现有的在线或离线特征量,如油色谱在线监测、数据采集与监视控制(SCADA)运行负荷等实时数据,采用数据融合的方法综合分析,实时检测并准确定位局部放电源。现场应用情况表明,该系统能够有效检测变压器内部放电性故障,为变压器状态诊断及检修策略的制定提供有效支撑。

摘要:文中研究了一种模块化多电平换流器2N+1电平调制方式。分析了N+1电平调制方式,在充分理解模块化多电平换流器工作原理的基础上,推导了2N+1电平调制方式的实现原理,并分奇、偶2种情况分别给出了具体的实现过程。仿真结果表明,相比于N+1电平调制方式,2N+1电平调制方式可以实现2N+1电平输出,波形电平数多,谐波含量低,但需要以增加桥臂环流和电感压降为代价,最后验证了该方法的可行性和有效性。

摘要:在大电流作用下,电缆支架的导磁性会改变电缆周围的磁场分布,进而影响电缆本体运行,导致其温升变化,以往电力规程规范对于电缆支架的选材并未给出明确说明。文中以江苏省电力公司镇江市南徐220 kV变电站电缆为例,采用二维电磁场-流体场-温度场多物理场耦合有限元计算方法,研究不同载流量、不同电缆材质支架对电缆运行温升的影响。结果表明不同材质电缆支架因涡流引起的电缆支架温升不会危及人身及设备安全,是否选用非磁性材质支架应综合考虑涡流引起的损耗及经济性。文中考虑了电缆支架的影响,给出了支架选择时的理论与工程应用依据,对提高电缆建设经济性和运行可靠性有重要意义。

摘要:准确的故障测距是输电线路故障后快速恢复供电的重要前提。一般来说,线路上发生单相接地故障时,因过渡电阻的影响,导致计算阻抗无法正确反映保护安装处至故障点的线路阻抗值,必须借助双端测距才可获得精确测距值。文中在分析附加阻抗来源的基础上,提出在特殊的工况下,双端测距失效,基于三角形计算的单端测距可精确测距,并且此方法可以推广至架空线、地缆混合参数的输电线路故障。经过仿真数据以及现场数据验证,该方法具有较高的精度。

摘要:分布式静止补偿器(DSSC)是一种新型的解决线路阻塞的分布式柔性交流输电(D-FACTS)设备。为研究DSSC参与阻塞调度后的成本费用分摊问题,提出了一种基于电气剖分方法的DSSC成本分摊策略。利用电气剖分信息量确定引起线路阻塞的电源和负荷并定量计算相应源荷的阻塞责任因子,并依据阻塞责任大小将DSSC的成本费用分摊到各电源和负荷上。最后基于IEEE 39节点系统进行仿真验证,算例结果表明本文所提方法能通过电源和负荷参与成本分摊合理地回收DSSC的成本费用。

摘要:励磁变压器是励磁系统中的一个重要元件,为了减少接地故障、避免相间短路以及消除钢构发热,发电机主回路以及厂用分支回路采用离相封闭母线进行连接。然而在某电厂建设施工中发生一起离相封闭母线相序与励磁变压器高压侧相序反相事故。文中对此所引起的励磁变高、低压侧的电流相位以及对励磁变差动保护、励磁调节器、发电机转子一点接地保护等方面的影响进行分析,提出了2种解决方案。考虑励磁系统以及保护定值整定方便,优先采用方案2,并进行相关仿真研究。仿真结果表明该方案完全满足励磁变差动保护、转子接地保护以及励磁调节器的要求,从而避免重新采购安装封闭母线或更换励磁变。

摘要:文中详细介绍了110 kV备自投的常见运行方式及动作条件,着重分析备自投的充放电条件及动作过程,结合若干事故案例,阐述备自投误动、拒动的原因及不当动作给电网和设备造成的严重后果,并给出了具体的解决方案及措施,为调度运行人员在今后工作中处理类似情况提供参考。