同塔四回输电线路潜供电流补偿方案研究

摘要

随着电网的发展，在我国的经济发达地区，输电线路建设的成本随着土地资源的日益紧缺而迅速增加，输电线路的走廊问题给电网的发展带来了非常大的影响，四回输电线路因其不仅能够节省线路走廊，还能提升电力输送能力并具备经济可靠的特性成为输电线路建设的发展趋势。在四回输电线路中，不同回输电线路之间的耦合作用很大，这种耦合作用对潜供电流的影响非常大，这就导致了不考虑不同回输电线间耦合的传统的单回并联电抗器的补偿模式的效果受到影响。
　　本文首先根据同塔四回输电线路的每一回完全换位的情况，分析了四回输电线路的耦合参数特点，并根据线路之间的耦合参数计算了四回输电线路在没有补偿情况下潜供电流与恢复电压的大小。由于四回输电线路只在每一回的三相输电线路之间具有对称性，而输电线路的四回线之间并不具备对称性，这就导致了输电线路的耦合参数不能直接解耦，本文通过对四回输电线路的耦合电容参数进行取平均值的方法，得到具有对称性的四回输电线的耦合电容参数矩阵并解耦。
　　然后，根据四回输电线路的解耦电容参数，提出四回输电线路的四回并联电抗器补偿模式的潜供电流补偿方法和恢复电压抑制方法，与单回并联电抗器补偿模式相比，PSCAD/EMTDC的仿真结果证明了四回补偿方法对潜供电流以及恢复电压的抑制作用明显，能够将潜供电流在故障后100ms时间内限制在10A以内的水平。同时，为确保在输电线路检修状态下的潜供电流补偿要求，将并联电抗器变换为加装开关的并联电抗器，通过开关在正常运行状态与检修状态之间变换。
　　最后，对于跨电压等级的四回输电线路，由于电压等级不同的输电线路不能通过并联电抗器连接起来。因此，只能采取单回并联电抗器或者双回并联电抗器，双回并联电抗器只将电压等级相同的输电线路进行连接，而忽略不同电压等级输电线路之间的耦合电容。通过PSCAD/EMTDC仿真表明，对于跨电压四回输电线路，连接电压等级相同的输电线路的双回补偿方式能够满足潜供电流补偿要求，在输电线路距离在285km以内时将潜供电流限制在10A的水平。

目录

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摘要

第1章 绪论

1．1 选题背景及意义

1．1．1 课题研究背景及意义

1．1．2 四回输电线路的应用研究现状

1．1．3 单相重合闸

1．1．4 潜供电流与恢复电压对单相重合闸的影响

1．2 潜供电流补偿国内外研究现状

1．3 本文的研究内容

1．4 本章小结

第2章 四回输电线路潜供电流与恢复电压

2．1 四回输电线路参数分析

2．1．1 四回输电线路静电感应与电磁耦合

2．1．2 四回输电线路耦合电容参数分析

2．2 四回输电线路参数解耦

2．3 序分量的物理意义

2．4 四回输电线路潜供电流与恢复电压计算

2．5 计算值与仿真值的比较

2．6 本章小结

第3章 四回输电线路潜供电流补偿方案

3．1 四回输电线路潜供电流单回补偿方案

3．2 四回输电线路潜供电流四回补偿方案

3．2．1 四回模式并联电抗器补偿方案

3．2．2 补偿方案仿真验证

3．3 补偿方案影响因素

3．3．1 故障位置

3．3．2 故障电阻

3．3．3 补偿度

3．3．4 换位度

3．3．5 负荷

3．4 潜供电流补偿方案优化方案

3．5 本章小结

第4章 跨电压四回输电线路潜供电流补偿方案

4．1 跨电压等级四回输电线路参数分析

4．2 潜供电流单回补偿模式

4．3 跨电压等级四回输电线路双回补偿方案

4．4 双回补偿方案影响因素分析

4．4．1 换位度

4．4．2 过渡电阻

4．4．3 负荷

4．5 本章小结

第5章 总结

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

致谢