2010年 第27卷 第1期
2010, 27(1): 1-5.
摘要:
为了研究潜供电弧的熄弧时间, 提高单相自动重合闸的成功率, 对影响潜供电弧的参数进行了理论分析, 并利用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC建立了输电线路发生单相接地故障后, 模拟电弧发展的模型, 并以晋东南南阳荆门1000kV特高压交流试验示范工程为例, 分析了影响特高压输电线路潜供电流的因素, 其中包括导线布置方式、线路换位方式、线路输送容量、线路的结构等。本文的分析结论将为减少潜供电流的方法提供理论依据, 对将要建设的特高压输电线路有重要的参考意义。
为了研究潜供电弧的熄弧时间, 提高单相自动重合闸的成功率, 对影响潜供电弧的参数进行了理论分析, 并利用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC建立了输电线路发生单相接地故障后, 模拟电弧发展的模型, 并以晋东南南阳荆门1000kV特高压交流试验示范工程为例, 分析了影响特高压输电线路潜供电流的因素, 其中包括导线布置方式、线路换位方式、线路输送容量、线路的结构等。本文的分析结论将为减少潜供电流的方法提供理论依据, 对将要建设的特高压输电线路有重要的参考意义。
2010, 27(1): 17-21.
摘要:
针对输电网中串联电容补偿引发的次同步谐振, 采用基于时域仿真实现的复转矩系数法分析不同发电机出力以及不同串联补偿度对系统次同步振荡的影响。提出基于SVC的次同步抑制措施, 介绍相关的控制策略, 最后通过时域仿真分析加装SVC装置前后发电机组轴系转矩的变化, 验证了SVC对系统次同步振荡抑制的可行性和有效性。
针对输电网中串联电容补偿引发的次同步谐振, 采用基于时域仿真实现的复转矩系数法分析不同发电机出力以及不同串联补偿度对系统次同步振荡的影响。提出基于SVC的次同步抑制措施, 介绍相关的控制策略, 最后通过时域仿真分析加装SVC装置前后发电机组轴系转矩的变化, 验证了SVC对系统次同步振荡抑制的可行性和有效性。
2010, 27(1): 30-34.
摘要:
复杂交直流并联输电系统中, 由线路故障导致的大规模功率转移可能引发系统波动, 甚至导致系统崩溃。针对上述问题, 提出当多回直流输电系统中的一回直流因故障停运时, 可以在其他直流紧急功率支援的同时, 通过电气距离较近的换流站的无功协调控制来提高系统的电压稳定性, 并给出了相应的控制策略。在EMTDC/PSCAD仿真软件中搭建了三直一交混合输电系统模型并对其进行了仿真分析。仿真结果表明该控制策略对维持系统的频率稳定和电压稳定均有明显效果, 对实际系统有一定的参考价值。
复杂交直流并联输电系统中, 由线路故障导致的大规模功率转移可能引发系统波动, 甚至导致系统崩溃。针对上述问题, 提出当多回直流输电系统中的一回直流因故障停运时, 可以在其他直流紧急功率支援的同时, 通过电气距离较近的换流站的无功协调控制来提高系统的电压稳定性, 并给出了相应的控制策略。在EMTDC/PSCAD仿真软件中搭建了三直一交混合输电系统模型并对其进行了仿真分析。仿真结果表明该控制策略对维持系统的频率稳定和电压稳定均有明显效果, 对实际系统有一定的参考价值。
2010, 27(1): 56-60.
摘要:
针对大区域电网发展及其安全稳定问题, 基于复杂网络理论研究了电力系统大面积停电事故与电网连锁故障的内在机理。从电网拓扑模型和脆弱性评估指标的角度出发, 分析、类比了各评估方法, 指出当前应用复杂网络理论研究电力系统脆弱性方法尚存不足, 电网与其他复杂网络的本质区别是研究的瓶颈问题。通过改进评估模型反映电网本质特性及其运行状态, 指出了提高评估精度是下一步研究的重点。
针对大区域电网发展及其安全稳定问题, 基于复杂网络理论研究了电力系统大面积停电事故与电网连锁故障的内在机理。从电网拓扑模型和脆弱性评估指标的角度出发, 分析、类比了各评估方法, 指出当前应用复杂网络理论研究电力系统脆弱性方法尚存不足, 电网与其他复杂网络的本质区别是研究的瓶颈问题。通过改进评估模型反映电网本质特性及其运行状态, 指出了提高评估精度是下一步研究的重点。
2010, 27(1): 76-80.
摘要:
风能是一种不产生任何污染物排放的可再生能源, 其作为我国发展新能源的主要方向之一, 发展潜力巨大。但由于风速的间歇性和不可控性, 使得大容量风电并网给电力系统带来了更多的不确定性因素。考虑了负荷、风速的不确定性, 将风险价值(VaR)和条件风险价值(CVaR)理论融入到含风电场的电力系统短期经济调度模型中, 在最小化运行成本的同时, 降低不确定因素对系统产生的风险。另外采用了遗传算法和免疫算法相结合的优化方法, 并引用自适应理论来提高算法的效率, 通过十机系统的仿真计算, 验证了该模型和算法的可行性。
风能是一种不产生任何污染物排放的可再生能源, 其作为我国发展新能源的主要方向之一, 发展潜力巨大。但由于风速的间歇性和不可控性, 使得大容量风电并网给电力系统带来了更多的不确定性因素。考虑了负荷、风速的不确定性, 将风险价值(VaR)和条件风险价值(CVaR)理论融入到含风电场的电力系统短期经济调度模型中, 在最小化运行成本的同时, 降低不确定因素对系统产生的风险。另外采用了遗传算法和免疫算法相结合的优化方法, 并引用自适应理论来提高算法的效率, 通过十机系统的仿真计算, 验证了该模型和算法的可行性。
2010, 27(1): 81-85.
摘要:
发电权交易能够优化资源配置, 促进电力工业的节能减排, 实现买卖双方及社会的多赢。发电权交易意味着机组出力的变化, 从而引起系统潮流的变化, 因此交易的形成必须通过阻塞管理环节, 以保障系统的安全运行。介绍了发电权交易的背景, 指出了发电权交易传统模型的不足之处, 并从算法入手进行了改进。由于不同交易在某些阻塞线路上产生的潮流变化有可能反向, 根据交易对关键支路潮流变化的影响程度, 形成交易匹配对的优先级, 缓解易阻塞线路潮流的交易优先进行, 以此建立了考虑阻塞的发电权交易改进模型。通过算例对传统模型和改进模型所得到的出清结果和社会效用进行了对比分析。结果表明改进模型的社会效用较传统模型有很大程度的提高, 验证了该模型的正确性。
发电权交易能够优化资源配置, 促进电力工业的节能减排, 实现买卖双方及社会的多赢。发电权交易意味着机组出力的变化, 从而引起系统潮流的变化, 因此交易的形成必须通过阻塞管理环节, 以保障系统的安全运行。介绍了发电权交易的背景, 指出了发电权交易传统模型的不足之处, 并从算法入手进行了改进。由于不同交易在某些阻塞线路上产生的潮流变化有可能反向, 根据交易对关键支路潮流变化的影响程度, 形成交易匹配对的优先级, 缓解易阻塞线路潮流的交易优先进行, 以此建立了考虑阻塞的发电权交易改进模型。通过算例对传统模型和改进模型所得到的出清结果和社会效用进行了对比分析。结果表明改进模型的社会效用较传统模型有很大程度的提高, 验证了该模型的正确性。
2010, 27(1): 86-92.
摘要:
分析了电力市场中存在的风险。针对电力交易风险, 结合金融风险管理技术提出了电力市场进行风险管理的框架, 从风险控制和风险评估两大方面, 分风险规避、组合优化和风险度量3个部分对其在电力交易上的应用进行归类分析, 并对近期国内外研究的主要成果和进展进行了综述。通过对现有研究的分析, 提出了电力交易风险管理未来研究的方向。
分析了电力市场中存在的风险。针对电力交易风险, 结合金融风险管理技术提出了电力市场进行风险管理的框架, 从风险控制和风险评估两大方面, 分风险规避、组合优化和风险度量3个部分对其在电力交易上的应用进行归类分析, 并对近期国内外研究的主要成果和进展进行了综述。通过对现有研究的分析, 提出了电力交易风险管理未来研究的方向。
2010, 27(1): 6-11.
摘要:
特高压输电线路的潜供电弧燃烧时间长, 如果不能及时熄灭, 将造成单相自动重合闸失败, 从而影响供电安全和系统稳定。研究了特高压输电线路的潜供电流。通过建立输电系统的集中参数模型, 利用电路理论推导了单回线容性、感性及总潜供电流的计算公式。该公式考虑了弧道电阻的影响, 可针对线路无补偿(并联电抗器不加中性点小电抗)和有补偿(并联电抗器加中性点小电抗)情况计算线路任意点的潜供电流。该公式可精确计算短距离单回输电线路的潜供电流。依据该公式对我国在建的淮南—上海特高压输电工程的潜供电流进行计算, 分析探讨了补偿方式、故障点位置及弧道电阻等因素对潜供电流的影响作用。
特高压输电线路的潜供电弧燃烧时间长, 如果不能及时熄灭, 将造成单相自动重合闸失败, 从而影响供电安全和系统稳定。研究了特高压输电线路的潜供电流。通过建立输电系统的集中参数模型, 利用电路理论推导了单回线容性、感性及总潜供电流的计算公式。该公式考虑了弧道电阻的影响, 可针对线路无补偿(并联电抗器不加中性点小电抗)和有补偿(并联电抗器加中性点小电抗)情况计算线路任意点的潜供电流。该公式可精确计算短距离单回输电线路的潜供电流。依据该公式对我国在建的淮南—上海特高压输电工程的潜供电流进行计算, 分析探讨了补偿方式、故障点位置及弧道电阻等因素对潜供电流的影响作用。
2010, 27(1): 12-16.
摘要:
介绍了当前中国在建的特高压变压器的结构和参数, 并建立了相应的动态仿真模型。根据特高压变压器的结构和运行特性, 提出了针对特高压容量大, 分体式结构的差动保护配置。通过模拟不同故障情况下差动保护的反应, 对各种差动保护的灵敏性进行分析比较。仿真结果表明单独对调压绕组和补偿绕组分别配置差动保护能提高其匝间故障的灵敏性, 故障分量差动保护可以提高重负荷情况下变压器内部发生轻微故障的灵敏性, 分侧差动保护则可以避免励磁涌流和过励磁的影响, 零序差动保护可以提高单相接地故障保护的灵敏性, 尤其是接地点离中性点很近的轻微接地故障。
介绍了当前中国在建的特高压变压器的结构和参数, 并建立了相应的动态仿真模型。根据特高压变压器的结构和运行特性, 提出了针对特高压容量大, 分体式结构的差动保护配置。通过模拟不同故障情况下差动保护的反应, 对各种差动保护的灵敏性进行分析比较。仿真结果表明单独对调压绕组和补偿绕组分别配置差动保护能提高其匝间故障的灵敏性, 故障分量差动保护可以提高重负荷情况下变压器内部发生轻微故障的灵敏性, 分侧差动保护则可以避免励磁涌流和过励磁的影响, 零序差动保护可以提高单相接地故障保护的灵敏性, 尤其是接地点离中性点很近的轻微接地故障。
2010, 27(1): 22-25.
摘要:
针对配电网设备检修计划优化模型, 提出了一种新的优化算法。该混合智能算法将复合形法作为一个算子嵌入遗传算法内部, 充分结合复合形法与遗传算法的优点, 弥补复合形法与遗传算法自身存在的缺陷。通过算例计算, 验证了该混合智能算法既有复合形法易收敛、局部寻优能力强的特点, 又有遗传算法全局搜索能力强的特点。另外, 通过算例结果比较, 显示了混合智能算法与遗传算法相比在性能上的优越性。该混合智能算法的优化结果应用在配电网设备检修计划中, 能很大程度上降低损耗, 具有很好的经济应用价值。
针对配电网设备检修计划优化模型, 提出了一种新的优化算法。该混合智能算法将复合形法作为一个算子嵌入遗传算法内部, 充分结合复合形法与遗传算法的优点, 弥补复合形法与遗传算法自身存在的缺陷。通过算例计算, 验证了该混合智能算法既有复合形法易收敛、局部寻优能力强的特点, 又有遗传算法全局搜索能力强的特点。另外, 通过算例结果比较, 显示了混合智能算法与遗传算法相比在性能上的优越性。该混合智能算法的优化结果应用在配电网设备检修计划中, 能很大程度上降低损耗, 具有很好的经济应用价值。
2010, 27(1): 26-29.
摘要:
分别从形式上和原理上介绍了Y0/Δ-11变压器差动保护的两种相位校正方式, 着重分析了Y0侧相位校正和Δ侧相位校正的原理和特点, 深入探讨了这两种相位校正方式对差动保护区内外接地故障的适应性, 阐明了零序电流补偿的问题, 并对零序CT的极性进行了相应分析, 认为变压器差动保护的相位校正不仅是各个绕组间的相位校正问题, 同时还伴随主变中性点直接接地侧的零序电流补偿问题, Δ侧相位校正与中性点零序电流补偿相结合的方法不仅能保证区外故障差动保护不误动, 还可提高区内接地故障的灵敏度, 某些未设专门零差保护的变压器因此能增强对接地故障的反应能力。
分别从形式上和原理上介绍了Y0/Δ-11变压器差动保护的两种相位校正方式, 着重分析了Y0侧相位校正和Δ侧相位校正的原理和特点, 深入探讨了这两种相位校正方式对差动保护区内外接地故障的适应性, 阐明了零序电流补偿的问题, 并对零序CT的极性进行了相应分析, 认为变压器差动保护的相位校正不仅是各个绕组间的相位校正问题, 同时还伴随主变中性点直接接地侧的零序电流补偿问题, Δ侧相位校正与中性点零序电流补偿相结合的方法不仅能保证区外故障差动保护不误动, 还可提高区内接地故障的灵敏度, 某些未设专门零差保护的变压器因此能增强对接地故障的反应能力。
2010, 27(1): 35-39.
摘要:
青海拉西瓦水电站作为“西电东送”北通道的骨干电源点, 对西北电网750kV网架起重要的支撑作用, 是实现西北水火电“打捆”送往华北电网的战略性工程。本文通过对常用的3ω定子接地保护和3U0定子接地保护原理的简单介绍, 重点突出了拉西瓦水电站发电机定子接地保护所采用的外加20Hz电源注入式100%定子接地保护, 文中不但详细分析了此保护方式的实现和各配套装置的工作原理, 还通过开机前的保护整组实验和72h试运行, 总结了现场调试注意事项以及整套装置的应用与维护注意事宜, 以此证实此保护原理与三次谐波原理相比, 更具有突出的优势, 例如灵敏度更高、测量范围更大, 且与发电机运行工况无关等。
青海拉西瓦水电站作为“西电东送”北通道的骨干电源点, 对西北电网750kV网架起重要的支撑作用, 是实现西北水火电“打捆”送往华北电网的战略性工程。本文通过对常用的3ω定子接地保护和3U0定子接地保护原理的简单介绍, 重点突出了拉西瓦水电站发电机定子接地保护所采用的外加20Hz电源注入式100%定子接地保护, 文中不但详细分析了此保护方式的实现和各配套装置的工作原理, 还通过开机前的保护整组实验和72h试运行, 总结了现场调试注意事项以及整套装置的应用与维护注意事宜, 以此证实此保护原理与三次谐波原理相比, 更具有突出的优势, 例如灵敏度更高、测量范围更大, 且与发电机运行工况无关等。
2010, 27(1): 40-44.
摘要:
构造一测距方程, 该测距方程的根能真实反映故障点与并联电抗器安装点之间的位置关系。当故障位置位于并联电抗器安装点右侧时, 此时测距方程的根真实反映实际故障位置;当故障位置位于并联电抗器安装点左侧时, 测距方程的根小于故障点与线路右端之间的距离但大于线路右端与并联电抗器安装点之间的距离, 且通过分析得出该测距方程根是唯一存在。因此, 通过测距方程左右两边等式相减后取范数所构造出的测距函数将在测距方程的根处呈现最小值。进而提出了适用于中间带并联电抗器超高压线路的故障测距算法。EMTDC仿真验证了超高压带并联电抗器线路故障测距算法的正确性和有效性。
构造一测距方程, 该测距方程的根能真实反映故障点与并联电抗器安装点之间的位置关系。当故障位置位于并联电抗器安装点右侧时, 此时测距方程的根真实反映实际故障位置;当故障位置位于并联电抗器安装点左侧时, 测距方程的根小于故障点与线路右端之间的距离但大于线路右端与并联电抗器安装点之间的距离, 且通过分析得出该测距方程根是唯一存在。因此, 通过测距方程左右两边等式相减后取范数所构造出的测距函数将在测距方程的根处呈现最小值。进而提出了适用于中间带并联电抗器超高压线路的故障测距算法。EMTDC仿真验证了超高压带并联电抗器线路故障测距算法的正确性和有效性。
2010, 27(1): 45-48.
摘要:
以多回线间互感彻底解耦的六序分量法和12序分量法为基础, 解决不同类型线路连接时的故障分析问题, 提出了适用于混合多回线路连接时的参数修正方法。分别针对同杆4回线、双回线的多种单回线故障和跨线故障, 按照所提出的参数修正方法进行短路计算, 并将短路计算值与ATP仿真值进行比较, 结果表明该方法在不同结构输电线路的故障分析中正确有效。
以多回线间互感彻底解耦的六序分量法和12序分量法为基础, 解决不同类型线路连接时的故障分析问题, 提出了适用于混合多回线路连接时的参数修正方法。分别针对同杆4回线、双回线的多种单回线故障和跨线故障, 按照所提出的参数修正方法进行短路计算, 并将短路计算值与ATP仿真值进行比较, 结果表明该方法在不同结构输电线路的故障分析中正确有效。
2010, 27(1): 49-52.
摘要:
针对现有无功补偿装置动态性能差、结构复杂等缺点, 提出一种新的无功补偿方法。将固定电容器与逆变器串联, 根据相关经验公式及实际运行条件来确定元件参数, 同时通过对连接电抗器的设计滤除输出电压中开关次谐波, 达到动态调节的目的。仿真实验证实该装置无需外加滤波器即可具有注入系统的谐波含量小、动态性能好等特点。20kVar样机挂网运行后可将补偿支路的功率因数提高到0.95左右, 能达到无功补偿的目的。
针对现有无功补偿装置动态性能差、结构复杂等缺点, 提出一种新的无功补偿方法。将固定电容器与逆变器串联, 根据相关经验公式及实际运行条件来确定元件参数, 同时通过对连接电抗器的设计滤除输出电压中开关次谐波, 达到动态调节的目的。仿真实验证实该装置无需外加滤波器即可具有注入系统的谐波含量小、动态性能好等特点。20kVar样机挂网运行后可将补偿支路的功率因数提高到0.95左右, 能达到无功补偿的目的。
2010, 27(1): 53-55.
摘要:
以110kV及以下变电所常见的分段备自投逻辑和进线备自投逻辑为例, 结合现场工程实际, 分析了许继公司的分段备自投装置WBT821A的备自投动作逻辑缺陷, 分别从软件设计方面和屏柜设计方面提出了改进方法, 详细分析了四方公司的进线备投装置CSC246 在主变动作后的特殊逻辑闭锁问题, 指出了在使用中应注意的问题。
以110kV及以下变电所常见的分段备自投逻辑和进线备自投逻辑为例, 结合现场工程实际, 分析了许继公司的分段备自投装置WBT821A的备自投动作逻辑缺陷, 分别从软件设计方面和屏柜设计方面提出了改进方法, 详细分析了四方公司的进线备投装置CSC246 在主变动作后的特殊逻辑闭锁问题, 指出了在使用中应注意的问题。
2010, 27(1): 61-66.
摘要:
建立了WAMS通信系统的信息安全评估框架。通过功能域和ISO/IEC 27002标准将WAMS分为若干子功能域并确定待评估的信息资产, 再由功能树模型将功能与资产关联, 确立系统信息安全评价的层次结构, 并分配各子功能及下属资产的关键度。最后利用证据推理算法融合各子资产的判定数据, 减少不同专家评判产生的信息模糊性。算例表明, 建立的框架和评估方法对提高WAMS系统的信息安全有一定意义, 该框架也可应用在电力安全评估的其他方面。
建立了WAMS通信系统的信息安全评估框架。通过功能域和ISO/IEC 27002标准将WAMS分为若干子功能域并确定待评估的信息资产, 再由功能树模型将功能与资产关联, 确立系统信息安全评价的层次结构, 并分配各子功能及下属资产的关键度。最后利用证据推理算法融合各子资产的判定数据, 减少不同专家评判产生的信息模糊性。算例表明, 建立的框架和评估方法对提高WAMS系统的信息安全有一定意义, 该框架也可应用在电力安全评估的其他方面。
2010, 27(1): 67-70.
摘要:
基于工频通信(TWACS)方式, 设计了一套应用于油田的抽油机电机远程监测系统集中器装置。方法为利用电压过零点调制的原理, 通过配电网电压和电流分别携带微弱畸变信号来实现双向通信, 从而实现集中器对抽油机电机各种电气参数进行远程实时监测和电机故障报警。经过现场试验运行, 满足可视化操作要求, 达到实际应用所需精度。
基于工频通信(TWACS)方式, 设计了一套应用于油田的抽油机电机远程监测系统集中器装置。方法为利用电压过零点调制的原理, 通过配电网电压和电流分别携带微弱畸变信号来实现双向通信, 从而实现集中器对抽油机电机各种电气参数进行远程实时监测和电机故障报警。经过现场试验运行, 满足可视化操作要求, 达到实际应用所需精度。
2010, 27(1): 71-75.
摘要:
针对传统配网地理信息系统(GIS)存在的不足, 提出在J2EE轻量级框架和ArcGIS Server平台上实现浏览器/服务器(B/S)架构的配电自动制图/设备设施管理/地理信息系统(AM/FM/GIS)。首先介绍基于事件驱动的J2EE轻量级框架和企业级GIS应用开发平台ArcGIS Server, 然后根据配电业务流程特点和总体要求, 在现有关系数据库平台下对配网GIS进行事件与对象的定义, 建立事件驱动的面向对象空间模型, 设计并实现了一个B/S架构的配电网AM/FM/GIS系统。运行效果表明该系统先进、实用。
针对传统配网地理信息系统(GIS)存在的不足, 提出在J2EE轻量级框架和ArcGIS Server平台上实现浏览器/服务器(B/S)架构的配电自动制图/设备设施管理/地理信息系统(AM/FM/GIS)。首先介绍基于事件驱动的J2EE轻量级框架和企业级GIS应用开发平台ArcGIS Server, 然后根据配电业务流程特点和总体要求, 在现有关系数据库平台下对配网GIS进行事件与对象的定义, 建立事件驱动的面向对象空间模型, 设计并实现了一个B/S架构的配电网AM/FM/GIS系统。运行效果表明该系统先进、实用。
