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基于动态电阻串联的高阻接地故障精确建模

电工技术学报 2024年第7期39卷 2046-2059页

作者：钟逸涵邓丰史鸿飞徐帆李鑫瑜长沙理工大学电气与信息工程学院长沙410114 国网湖南省电力有限公司湘潭供电公司湘潭411100

现有各类高阻接地故障模型缺乏对故障发展全过程的物理解释,难以准确模拟故障的非线性特征。该文根据现场录波数据,深入研究高阻接地故障的物理过程,归纳可知故障电流波形的非线性畸变来源于两个方面:空气间隙击穿引起的非线性与接地介... 详细信息

现有各类高阻接地故障模型缺乏对故障发展全过程的物理解释,难以准确模拟故障的非线性特征。该文根据现场录波数据,深入研究高阻接地故障的物理过程,归纳可知故障电流波形的非线性畸变来源于两个方面:空气间隙击穿引起的非线性与接地介质本身的非线性。据此提出高阻接地故障的故障电阻由电弧电阻和接地电阻串联组成,进而建立基于动态电阻串联的高阻接地故障新模型。首先,利用汤逊原理分析空气介质击穿过程中动态电弧的产生,建立了故障点指数电弧模型;然后,研究故障电流在土壤中的流散过程,结合土壤电阻率变化规律,求解接地电阻随故障电流变化的表达式,建立接地电阻模型;最后,在PSCAD中将二者串联,搭建高阻接地故障新模型,结合现场故障数据并与其他模型对比,验证了该文所提模型能更准确地表征不同接地介质下高阻接地故障的非线性特征,为后续研究高阻接地故障辨识提供更精确的数据支撑。

关键词：配电网高阻接地故障电弧电阻接地电阻非线性特征

1100 kV GIS断路器合闸电阻故障检测及分析

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高压电器 2024年第3期60卷 201-206页

作者：褚周健徐鹏付文波赵文翰陈昊谭风雷张海华国网江苏省电力有限公司检修分公司南京211102

断路器的合闸电阻能够有效抑制合闸涌流以及操作过电压,对电网的稳定运行起着重要作用,合闸电阻一旦出现故障,无法正确投入或退出,将会造成巨大的设备和安全事故。由于1100 k V GIS断路器为多断口结构,断口间的配合时序偏差以及各触头... 详细信息

断路器的合闸电阻能够有效抑制合闸涌流以及操作过电压,对电网的稳定运行起着重要作用,合闸电阻一旦出现故障,无法正确投入或退出,将会造成巨大的设备和安全事故。由于1100 k V GIS断路器为多断口结构,断口间的配合时序偏差以及各触头弹跳因素的干扰,经常导致合闸电阻特性无法测量,或者测试结果误差较大。针对一起1100 kV GIS断路器合闸电阻预投入时间及阻值无法检测事件展开研究,分析其结构与测试原理,通过提高测试频率获取完整测试波形,推断得出合闸电阻的预投入时间及其阻值无法检测的原因是其中一侧的合闸电阻断口失效。解体检查,发现该断路器其中一侧合闸电阻动触头因固定螺栓断裂而导致该侧动触头脱落,验证了电阻断口失效导致动作特性无法检测的推断。最后从制作工艺、试验项目、试验仪器、检测手段等方面提出相应的建议及改进措施,为同类型设备的工艺管控和故障诊断提供参考。

关键词： 1100 kV GIS 断路器合闸电阻故障检测

多类型资源协调的“双高”送端电网频率紧急控制策略

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电网技术 2024年第9期48卷 3801-3811,I0076,I0077,I0078页

作者：钟祖浩文云峰叶希刘方郭威周师晨湖南大学电气与信息工程学院湖南省长沙市410082 国网四川省电力公司四川省成都市610041 国网四川省电力公司经济技术研究院四川省成都市610041

针对大容量直流闭锁下“双高”送端电网调频资源紧缺、稳控切机量大等问题,提出了一种多类型资源协调的频率紧急控制策略。首先,分析直流闭锁后送端电网频率响应过程,整合同步电源、新能源、抽水蓄能、电化学储能、直流调制和稳控切机... 详细信息

针对大容量直流闭锁下“双高”送端电网调频资源紧缺、稳控切机量大等问题,提出了一种多类型资源协调的频率紧急控制策略。首先,分析直流闭锁后送端电网频率响应过程,整合同步电源、新能源、抽水蓄能、电化学储能、直流调制和稳控切机等事件/响应驱动资源特性,构建了“双高”送端电网频率紧急控制框架和频率响应模型。进而,以直流闭锁后紧急控制代价最低为目标,考虑多元异质资源控制量约束、功率平衡和暂态频率安全约束,建立了多类型资源协调的频率紧急控制模型。最后,基于改进的IEEE RTS-79系统开展了算例测试,仿真结果表明所提模型解算的紧急控制策略能够在满足暂态频率安全要求的同时协调各类资源,且能够有效避免直流闭锁后新能源高频脱网。

关键词：频率稳定 “双高”电力系统送端电网频率紧急控制新能源脱网

基于CALMET-WRF耦合的复杂地形下导线覆冰的精细化数值模拟研究

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大气科学学报 2024年第3期47卷 509-520页

作者：王帅李劲松原辉芦竹茂胡帆赵倩国网山西省电力公司电力科学研究院山西太原030002 国网山西省电力公司山西太原030002 国网山西省电力公司超高压输电分公司山西太原030002

利用耦合了WRF模式的CALMET模型,对2022年1月5—10日山西省南部中条山区导线覆冰事件的天气背景场进行了数值模拟,在评估了WRF和CALMET对气象要素的模拟效果的基础上,分别利用WRF和CALMET模拟的气象场驱动Makkonen覆冰模型,对本次导线... 详细信息

利用耦合了WRF模式的CALMET模型,对2022年1月5—10日山西省南部中条山区导线覆冰事件的天气背景场进行了数值模拟,在评估了WRF和CALMET对气象要素的模拟效果的基础上,分别利用WRF和CALMET模拟的气象场驱动Makkonen覆冰模型,对本次导线覆冰过程进行了数值模拟,得到了如下结论:1)相比于WRF模式的模拟结果,CALMET降尺度后的气象场能更符合实际地形影响下近地面温度场和风场的分布规律,其模拟的近地面低温区(气温<0℃)范围较WRF模拟范围更大。2)CALMET的气温均方根误差整体较WRF模式减小0.5~1℃,相关系数由0.5~0.8提升至0.6~0.85;风速的均方根误差较WRF减少了1 m/s,相关系数较WRF提升0.2,说明WRF模式结合CALMET模拟气象场更加接近真实观测结果。3)利用CALMET降尺度场驱动覆冰模型能较好地反映微尺度地形下电线积冰的时空分布特征,各杆塔模拟的覆冰厚度偏差较WRF显著减小了2 mm,且降低了模式对覆冰启动的滞后时间。

关键词： WRF模式 CALMET模式复杂地形覆冰厚度动力降尺度

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限流器配置与网架结构优化协同的受端电网短路电流抑制策略

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电力系统自动化 2024年第9期48卷 151-161页

作者：邓步青文云峰于琳琳蒋小亮湖南大学电气与信息工程学院湖南省长沙市410082 国网河南省电力公司经济技术研究院河南省郑州市450052 国网福建省电力公司经济技术研究院福建省福州市350012

如何有效地抑制短路电流水平已成为受端电网规划和运行中不可忽视的问题。文中量化和构建了计及超导故障限流器(SFCL)配置与网架结构优化的短路电流约束。在此基础上,提出了一种SFCL配置与网架结构优化协同的短路电流抑制模型,采用基于M... 详细信息

如何有效地抑制短路电流水平已成为受端电网规划和运行中不可忽视的问题。文中量化和构建了计及超导故障限流器(SFCL)配置与网架结构优化的短路电流约束。在此基础上,提出了一种SFCL配置与网架结构优化协同的短路电流抑制模型,采用基于McCormick包络的交流潮流线性化框架,并通过循环结构最小化松弛误差。为有效求解上述模型,将主问题分解为若干子问题,设计了基于嵌套Benders分解算法的求解策略。基于改进的IEEE 39节点系统和河南电网规划系统开展仿真分析,验证了所提策略在经济性和短路电流抑制效果方面的有效性和实用性。

关键词：短路电流超导故障限流器网架结构优化 Benders分解受端电网

电力调度运行中的调度安全风险及防护措施分析

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消费电子 2024年第4期 61-63页

作者：江鹏程国网湖南省电力有限公司永州供电分公司调控中心

电力调度是电力系统运行的关键环节,其任务是协调电力生产和电力消耗,确保电力系统稳定供电。然而,在电力调度运行过程中,存在各种安全风险,将影响电力系统的正常运行,甚至导致电力供应中断。因此,了解和分析电力调度运行中的安全风险,... 详细信息

电力调度是电力系统运行的关键环节,其任务是协调电力生产和电力消耗,确保电力系统稳定供电。然而,在电力调度运行过程中,存在各种安全风险,将影响电力系统的正常运行,甚至导致电力供应中断。因此,了解和分析电力调度运行中的安全风险,并采取相应的防护措施至关重要。本文将深入探讨电力调度运行中的调度安全风险,并提出一系列防护措施,以确保电力系统的可靠性和安全性。

关键词：电力调度运行调度安全风险防护措施

输电线路电磁辐射对光纤通信系统的影响及抑制技术研究

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通信电源技术 2024年第14期41卷 242-244页

作者：卢斌国网湖南省电力公司湘西供电分公司湖南湘西416000

文章研究电磁辐射对输电线路的光纤通信系统和相应抑制技术的影响。通过分析输电线路电磁场的产生机制和传播特性,深入探讨输电线路电磁辐射对光纤通信系统的影响机制。然后分析光纤通信系统的电磁兼容性,并评估电磁辐射的影响程度。在... 详细信息

文章研究电磁辐射对输电线路的光纤通信系统和相应抑制技术的影响。通过分析输电线路电磁场的产生机制和传播特性,深入探讨输电线路电磁辐射对光纤通信系统的影响机制。然后分析光纤通信系统的电磁兼容性,并评估电磁辐射的影响程度。在此基础上提出相应的抑制技术,以应对输电线路电磁辐射对光纤通信系统的冲击。抑制技术的有效性和实用性通过实验分析得到了验证,为光纤通信系统的稳定运行提供了重要保证。

关键词：输电线路电磁辐射光纤通信抑制技术电磁兼容性

基于时段主导特征的三相不平衡台区识别及治理

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电网技术 2024年

作者：竺炜舒慧莹李娟竺浩然长沙理工大学电气与信息工程学院国网湖南省电力公司益阳供电公司

间歇性家庭新能源及汽车充电桩的单相接入，加剧了台区三相不平衡问题。台区数量巨大且负荷随机性大，导致不平衡台区识别复杂，不平衡治理的人力及物力成本巨大。为减小成本和提高治理效果，本文提出了任选时段（如前日）的主导不平衡... 详细信息

间歇性家庭新能源及汽车充电桩的单相接入，加剧了台区三相不平衡问题。台区数量巨大且负荷随机性大，导致不平衡台区识别复杂，不平衡治理的人力及物力成本巨大。为减小成本和提高治理效果，本文提出了任选时段（如前日）的主导不平衡度评估及主导相分量平衡的优化方法，以筛选出严重不平衡台区，得到相间负荷转供的方案。研究发现，台区总表三相电流的时序矩阵经奇异值分解后，主导阵为原矩阵的主要成份；由其左奇异向量可表征任选时段内唯一的主导不平衡度、相间转供的方向及主导分量占比；根据右奇异向量的时序特征，可提取重载相的各单相负荷主导及次要分量。故以主导相分量平衡及次要相分量相抵为目标的优化，可避免随机组合寻优的灾难计算量，得到相间转供的单相负荷组合的有效方案。算例验证了所提方法的有效性。本文思路不追求每一时刻的精准，旨在寻求任选时段的总体最优；提出的严重不平衡台区识别及治理方法，具有较好的可行性，对提高配网的供电质量和设备安全性具有实际意义。

关键词：台区三相不平衡度奇异值分解主导特性严重不平衡台区识别相间负荷转供

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基于耦合电感的直流故障限流器

电力自动化设备 2024年第4期44卷 82-87页

作者：张烁邹贵彬张成泉魏秀燕周成瀚山东大学电气工程学院山东济南250061 国网山东省电力公司潍坊供电公司山东潍坊261021

柔性直流电网存在故障电流上升速度快、幅值高,感性元件储存能量大等问题,这造成故障电流难以分断,并且使得直流断路器的耗能支路承受巨大压力。为了限制故障电流峰值并且降低直流断路器耗能压力,提出一种基于耦合电感的直流故障限流器... 详细信息

柔性直流电网存在故障电流上升速度快、幅值高,感性元件储存能量大等问题,这造成故障电流难以分断,并且使得直流断路器的耗能支路承受巨大压力。为了限制故障电流峰值并且降低直流断路器耗能压力,提出一种基于耦合电感的直流故障限流器。当发生短路故障时,该故障限流器利用电感耦合特性等效投入电阻与电容组成的限流支路,以实现无延时的故障限流;当直流断路器分断故障电流时,该故障限流器利用耗能电阻耗散耦合电感储存的能量,从而分担直流断路器耗能压力,以达到降低避雷器容量需求、加快故障电流分断速度的目的。大量电磁暂态仿真结果表明,所提故障限流器具有良好的限流效果,能极大降低直流断路器的耗能压力。且该故障限流器制造成本低,易于实现。

关键词：柔性直流电网直流故障限流器耦合电感直流断路器耗能压力