CVT谐波传变特性及其影响因素的优化研究

电容式电压互感器(CVT)在用于谐波测量时受杂散电容、补偿电抗器电感值的影响较大,杂散电容等影响因素在选值不精确时会对谐波测量结果带来附加误差。为降低CVT谐波测量误差,提出一种基于函数映射关系的CVT输入参数优化方法。该方法以计算结果的误差最小为条件,输入参数的置信度最大为目标,在满足幅值、相移最小误差要求下选择置信度最大的输入参数组合,并基于测量不确定度对输入参数进行评定,通过实际案例验证分析了该方法的合理性和有效性。     

基于光纤Bragg光栅传感的地铁拱顶沉降监测研究

通过分析双列双边授流情况下杂散电流的分布和杂散电流对金属管道的腐蚀模型,得出杂散电流对金属管道的腐蚀模型。在分析拱顶混凝土开裂过程的基础上,研究了杂散电流对隧道拱顶沉降的影响。为了实现对隧道拱顶沉降的实时监测,提出了一种新的基于光纤光栅传感器的监测方法。采用匹配光栅解调,实现了拱顶沉降的辨识,进而建立了拱顶沉降模型,最后通过仿真检测沉降模型的正确性。     

基于互锁真空开关的一种新型串联补偿型限流器

提出了一种基于互锁真空开关的串联补偿型限流器,该装置在线路正常运行时,具有串联补偿作用,线路发生短路故障时,具有限制短路电流的作用。装置主回路由串联补偿电容和限流电抗串联后分别和互锁真空开关的两对触头组并联而成,互锁真空开关是一种新型双工位开关,可以同时实现两个电路元件的投入与切除。用MATLAB/Simulink 对27.5 kV牵引系统进行了仿真,仿真结果表明该装置抬升电压和限制故障电流效果较好,当装置工作于串联补偿条件下,880 μF的串联补偿电容接入线路中时,接触网电压提升约2 kV,当装置工作于故障限流的条件下,16.8 mH电感接入线路中时,短路电流峰值从14 kA限制到4.5 kA,并对开关转换过程中可能出现的暂态现象进行了分析。     

交流滤波器内部谐波电流分布计算及其过负荷逻辑优化

针对近期频繁发生的交流滤波器过负荷保护跳闸问题,首先建立了双调谐和三调谐2种交流滤波器阻抗计算模型,并利用PSCAD/EMTDC就不同谐波电流源情况下2种类型交流滤波器的内部电阻、电抗的谐波电流分布进行了仿真计算与分析。同时为保障交流滤波器电阻器、电抗器设备的安全运行,真实反映其过负荷能力,提出了在保留原先的定时限过负荷保护的基础上,增设符合基于IEC60255-8的热曲线模型的反时限保护策略,提高了交流滤波器安全运行能力。     

基于电-力导纳型类比法电厂动力设备被动隔振机理分析

为分析单自由度弹簧被动隔振技术的隔振机理,采用电-力导纳型类比法求得阻尼系统振动方程。利用归一化处理方法考察了在不同频率比(z)和力学品质因子(Q_m)影响下,设备位移、速度、加速度的响应情况。分析发现,在z<1时,设备响应特性关系为位移>速度>加速度;在z>1时,设备响应特性关系为位移<速度<加速度;而当z=1时,设备响应特性关系为位移=速度=加速度,此时系统发生共振,且力学品质因素越大系统振动越剧烈;而当基础的干扰频率为系统固有频率的2 倍时,设备振动特性不受Q_m影响,且位移、速度和加速度传递比分别为1,2 ,2。该分析结果可为动力设备布置竖向弹簧隔振支座的隔振设计提供参考。     

风电接入对宁夏电网静态电压的影响研究

针对风电接入点的电网电压稳定性问题,根据宁夏局部电网的特点,对风电接入点的电网电压波动进行研究,结合实际情况通过仿真软件进行模拟潮流计算,验证包含风力发电的不同因素对电力系统电压性能的影响。结果表明:受风电场无功补偿水平、风电有功出力以及接入方式的影响,风电接入点的电网电压随着风电有功出力的变化呈现先上升后加速下降的波动趋势,该结果可为控制风电场接入点的电压稳定水平提供参考。     

基于PSIM的±10kvar静止同步补偿器建模及仿真

动态无功补偿装置近年来在风电场及光伏电站应用越来越广泛,为更好地掌握动态无功补偿装置的原理及运行特性,基于电流直接控制策略的控制系统,建立了±10 kvar 静止同步补偿器( S栽粤栽ic synchronous C韵酝pensator,STATCOM)的仿真模型;并运用电力仿真(PowerSIMulation,PSIM)软件对所建模型进行了系统仿真,得出了 STATCOM 的动态补偿仿真波形。结果表明:该无功补偿装置具有良好的动态补偿特性。     

开关型限流装置接入线路对继电保护的影响

高压线路加装开关型限流装置是降低短路水平的有效措施,具有正常运行时不改变线路潮流的优点,但需要研究对线路继电保护装置的影响。通过 330 kV 安-迎线加装开关型限流装置进行人工短路保护动作行为试验,同时建立限流电抗器模型进行仿真计算,分析限流效果和对线路保护的影响,提出了加装限流装置后线路保护定值的运行策略。结果表明:限流装置效果明显,对线路主保护定值无影响,后备保护配合关系保持不变,仅需根据电抗器参数核算后备保护的灵敏度。     

化工工业园区无功补偿方案仿真研究

针对某化工工业园区电石炉群运行时造成园区功率因数低的问题,利用电力系统分析综合程序(Power System Analysis Software Package,PSASP)建立园区电石炉群仿真模型,提出合理的无功补偿方案,并通过仿真分析和计算,对方案的有效性进行了验证。仿真结果表明:该无功补偿方案能够有效提高园区功率因数,减少电石炉群运行时对电网的影响。     

铁路牵引负荷对电网电能质量的影响及治理

针对电气化铁路运行影响固原电网电能质量的问题,对其影响因素进行深入分析,提出加装静止型动态无功发生装置(Static Var Generator,SVG)及高压滤波补偿装置(FixedCapacitor,FC)的方法,解决电气化铁路运行过程中产生负序电流、谐波、无功及负荷波动等问题。应用结果表明:利用加装SVG+FC装置的方法,明显改善了电气化铁路运行中电网系统的电能质量。     

330kV电容式电压互感器测试数据异常原因分析

针对青铜峡变电站330 kV母线电容式电压互感器(Capacitive Voltage Transformer,CVT)自激法测试过程中出现的问题,对异常数据进行了详细分析,逐一排除了试验仪器、测试方法及运行情况等因素对试验结果造成影响的可能性,并通过理论计算和现场复测结果的对比,验证了分析过程。结果表明:引起测试数据异常的主要原因是接地刀闸未完全拉开,形成分流回路。因此,在电容式电压互感器测量前,应仔细检查与CVT相连接的其他设备是否有接地刀闸触头虚接、接地线未拆除等情况,避免测试过程中引入分流支路,干扰测试结果判定。     

谐波电流下配电变压器热点温度计算与仿真

针对谐波电流下配电变压器热点温度的计算问题,基于谐波损耗建立了谐波电流下配电变压器热点温度及顶层油温的计算模型,引用谐波损耗因子计算谐波电流下配电变压器谐波损耗,并采用有限元Fluent软件,仿真验证基于谐波损耗的热点温度计算模型的准确性。计算和仿真结果表明:考虑谐波及负载损耗影响的配电变压器热点温度的计算方法,提高了谐波影响下热点温度计算的准确性,为进一步研究谐波电流对配电变压器绝缘寿命的影响提供了新的方法和手段。     

地铁隧道地震反应数值模拟与试验的对比分析

根据可液化土层上土-地铁隧道结构动力相互作用大型振动台模型试验结果，以软件ABAQUS为平台，将地基土-地铁隧道结构体系视为平面应变问题，采用记忆型嵌套面粘塑性动力本构模型和动塑性损伤模型分别模拟土体和隧道结构混凝土的动力特性，建立了土-地铁区间隧道非线性动力相互作用的有限元分析模型。对各种试验工况下地基土-地铁隧道结构体系的地震反应进行了数值模拟，并与试验结果进行了对比。结果表明：数值模拟与振动台模型试验结果基本一致，呈现出相似的规律性，相互验证了基于ABAQUS软件的力学建模和振动台试验结果的正确性。     

一起直流单极连续3次闭锁故障仿真分析

宁夏电网目前已接入3回直流,其中第1回直流为±660 kV接入,容量为4 GW;第2回直流为±800 kV,容量为8 GW;第3回直流为±800 kV,容量为10 GW,并正式形成了送端直流群。随着特高压直流的接入,宁夏电网发生直流故障的次数逐渐增多。针对第2回直流某次典型单极连续3次闭锁故障,详细介绍了事故发生的过程和故障前后宁夏电网运行方式及系统动态特性的变化情况。利用PSASP程序建立宁夏电网仿真模型,还原了故障前电网运行方式,并仿真再现了故障后的电网动态过程。通过仿真与实测结果的对比,进一步明确了直流故障期间电网特性的变化情况,同时验证了仿真模型的准确性。     

750kV同塔双回线路接地开关的选择

针对沙湖 750 kV 输变电工程中银川东-沙湖同塔双回路线间耦合较强的问题,利用电磁暂态分析软件 ATP-EMTP 建立仿真模型并对同塔双回线路的感应电压和感应电流进行了计算,结合 IEC 标准和接地开关订货技术条件,提出了本工程接地开关的参数要求。计算和分析结果表明:对于长距离、大传输容量且装设有高压并联电抗器的 750 kV 同塔双回线路,静电感应电压和电磁感应电流有可能会超过 B 类开关限值,这两个参数对线路两端接地开关选型起主导作用。     

张力对大跨越输电导线Bate阻尼线防振影响研究

为了掌握张力对输电导线Bate阻尼线体系的微风消振效果影响,采用能量平衡法分析了输电导线Bate阻尼线体系的微风振动特性。结合IEEE输电导线振动测试指南,设计制作了输电导线Bate阻尼线体系消振特性试验模型,分析了安装Bate阻尼线前后的输电导线微风振动特性,研究了张力变化对大跨越输电导线防振效果的影响规律。结果表明：①Bate阻尼线可有效地降低导线的微风振动幅值,但单花边Bate阻尼线的消振效果有限,大跨越输电线路需要多花边Bate阻尼线组合防振;②张力可改变输电导线的防振特性,对其微风防振效果影响较大;③导线张力由18%RTS增大到25%RTS时,对于未安装Bate阻尼线的裸导线位移呈现先增大后减小的趋势,但对于输电导线Bate阻尼线体系,张力由18%RTS增大到22%RTS时,在不同激励频段,其振动位移变化趋势并不一致,张力增大到25%RTS时,和未安装Bate阻尼线的裸导线一样,振动位移呈现减小趋势。     

便携式户外消谐器带电短接装置的研制

变电站系统容性电流现有测试方法为电压互感器开口三角绕组异频信号注入法, 使用该方法测量户外中性点非有效接地系统母线容性电流时,首先需要将母线电压互感器转为检修状态,再采用人工短接的方式将其高压侧中性点所接消谐器退出运行。当系统主接线为单母分段或双母线时,该方法测试所需停电步骤大幅增加,导致测试效率严重降低。 针对上述问题,研制了一款便携式户外消谐器带电短接装置,实现在设备不停电状态下测试母线容性电流。该装置的使用,从根本上避免了户外母线容性电流测试过程中频繁的倒闸操作,使测试步骤大幅度降低,极大地提高了现场测试效率,该装置具有广泛的推广价值。     

基于速率累加算法的地磁谐波振幅比异常分析

随着观测数据的积累和地磁谐波振幅比方法的推广,近些年积累了丰富的地磁谐波振幅比异常震例,但地磁谐波振幅比异常的识别困难,而"形变速率累加方法"对异常数据进行积分计算,更加易于异常的判定和异常指标的提取。基于此,使用2013年1月至2017年12月临汾台、湟源台和成都台地磁分钟值数据,计算得到各台地磁谐波振幅比南北向和东西向6个周期共计12条时间序列变化曲线,再运用速率累加方法对地磁谐波振幅比南北向和东西向各周期的计算结果进行二次计算,得到6条各周期的速率累加时序变化曲线。研究结果表明:①临汾台、湟源台和成都台三个台站地磁谐波振幅比速率累加方法计算结果分别在2016年山西运城4.4级地震、2016年青海门源6.4级地震和2017年四川九寨沟7.0级地震前出现异常,其异常表现为:6条速率累加曲线(6个周期)至少有2条出现超过1年以上的持续下降或水平波动变化(持续上升变化为正常);②速率累加方法使得地磁谐波振幅比异常更易识别、异常特征的统计更加准确,且与原有的地磁谐波振幅比异常判别结果基本一致。