暂态过电压

摘要： 大规模风电通过特高压直流线路外送时,换相失败、直流闭锁等故障引发的暂态过电压问题严重影响了系统的安全稳定运行,制约了系统的输电能力。针对风电经特高压直流送出系统暂态过电压问题的研究步骤和关键技术挑战,从系统仿真建模、暂态过电压根源解析、抑制策略设计3个方面,分别进行总结和综述:从大规模风电经特高压直流送出系统的仿真建模出发,梳理、评述了各主要部分的建模方法及其优缺点;阐述了2类典型暂态过电压的演化过程,解析了其产生根源、影响因素及量化分析方法;根据控制策略的实施对象,从系统级保护控制、直流系统控制、风电集群控制、无功补偿控制等方面,对比分析了各种控制方法的优势与不足。分别针对上述3个方面梳理总结了现有成果并对研究趋势进行了展望,以期为大规模风电经特高压直流外送系统的故障穿越控制提供依据。

摘要： 大容量水轮发电机中性点接地装置参数配置需要考虑接地故障电流、暂态过电压、中性点位移电压、定子注入保护配置策略等。为此,从接地故障电流、暂态过电压2个方面开展了分析:①基于有限元分析方法,计算了不同接地故障电流下的铁心烧蚀情况,得出了接地故障电流在不同控制条件下的限值。②基于电磁暂态分析技术,计算了不同参数配置下的接地暂态过电压,给出了接地装置配置形式选择的建议。通过开展接地故障电流限值和暂态过电压研究,明确了大容量水轮发电机中性点接地装置选型配置的控制边界条件,基于研究结果,推荐采用串联方式配置中性点接地装置。

摘要： 大规模新能源接入弱交流电网时易发生暂态过电压、锁相同步稳定等问题,为新能源充分利用带来挑战。对此,文中探究了新能源接入系统稳定水平的影响因素,将新能源短路比作为系统电压强度的量化评估依据,推导出短路比对新能源发电功率的灵敏度,综合考虑系统平均短路比和最低点短路比灵敏度,构建新能源短路比综合灵敏度指标,提出一种基于等综合灵敏度准则的新能源发电功率优化分配方法。利用该方法对新能源发电功率进行优化控制,在确保系统安全稳定的基础上充分利用可再生能源,最后以西北某新能源集中送出系统为算例进行分析,验证了该方法的可行性和有效性。

摘要： 暂态过电压是破坏设备绝缘、造成电力系统严重故障,威胁电力系统安全运行的重要因素。因此,设法对暂态过电压进行准确测量尤为重要。文章较全面地梳理归纳了现有的各种暂态过电压测量技术,并按照相应传感器的工作原理,将其划分为接触式测量和非接触式测量技术;并具体就分压器、套管末屏、GIS传感器、电场传感器和光学传感器等方面,总结了各种暂态过电压测量技术的原理、优缺点及适用范围。

摘要： 新能源规模化开发使得接入系统暂态过电压问题突出,影响电压承受能力较弱的电力电子设备安全,进而影响系统稳定运行。为全面、准确地评估新能源接入系统暂态过电压水平、存在风险,采用解析结合仿真验证的方法阐明了无功不平衡、不对称故障、故障清除、风电机组控制保护策略及参数和励磁涌流等产生系统暂态过电压的机理,分析得出无功配置、动态无功源控制策略、不对称故障形式、故障点及故障时刻、风电机组开机情况、风电机组在暂态过程的控制保护策略等是影响接入系统暂态过电压幅值及持续时间的主要影响因素。研究结果可为规模化新能源接入系统暂态过电压问题分析提供参考。

摘要： 滤波器场SF6断路器需要根据系统运行工况的变化和对无功及滤波的需求随时开断和关合,750 kV滤波器场断路器相对其他电压等级运行工况更加苛刻,故障率高于常规罐式断路器。文中从投切过程波形分析、现场检查、暂态过程仿真对一起750 kV滤波器场断路器内部间隙击穿故障进行分析,给出了故障路径及原因。解体验证了间隙击穿分析正确性,并进一步开展电镜检测分析、异物动态运动轨迹仿真分析、异物附着屏蔽罩表面时电场强度仿真,确定了异物引发间隙击穿的根源,为加强滤波器场断路器异物管控及分析投切过程中异物引发内部击穿提供帮助。

摘要： 海上风电经交流电缆汇集送出系统送端暂态过电压威胁系统安全稳定运行,为定量分析暂态电压对海上风电机组的影响,指导海上风电无功电压控制系统配置,亟须研究海上风电经交流电缆汇集送出系统暂态无功电压模型。首先,分析计及交流电缆的送出系统等效网络特性,明确等效网络呈现感性与容性特性的边界条件;然后,基于等效网络容性特性,建立计及交流电缆的海上风电暂态无功电压数学模型,基于控制硬件在环(control hardware in the loop,CHIL)实时仿真实验平台,验证了数学模型的正确性;最后,基于海上风电暂态无功电压模型,定量分析交流电缆线路长度、风电机组网侧变流器电流环控制带宽与阻尼比对机端暂态过电压的影响规律,为定量评估海上风电经交流电缆汇集送出系统暂态过电压运行风险奠定了理论基础。

摘要： 新能源汇集系统常呈现弱电网特征,在故障过程中电压波动较大,新能源机组由于低电压和暂态过电压脱网的问题凸显。首先建立新能源汇集系统中新能源机端的电压电流关系,考虑低电压和暂态过电压安全约束,通过理论推导,给出新能源在低/高电压过程中输出无功电流应满足的约束条件。然后将新能源汇集系统按照短路比分类,针对不同短路比(short circuit ratio,SCR)的系统,给出了差异化的新能源低/高电压过程无功电流响应指标要求。

摘要： 在大规模风电基地通过高压直流输电远距离送出背景下,闭锁、换相失败等直流故障会在送端产生暂态电压扰动导致风机连锁脱网,严重威胁系统的安全稳定。建立风电外送系统模型,结合过电压下双馈风机的暂态响应分析,揭示了直流闭锁导致双馈风机连锁脱网这一过程的内在机理;进一步地,提出一种基于超导磁储能系统和改进风机控制协同的故障穿越策略:在双馈风机本身产生去磁电流和无功电流的同时,储能系统协同向双馈风机转子侧快速注入两种电流。最后,在MATLAB/Simulink中搭建仿真模型。通过与去磁控制和传统矢量控制进行对比,仿真案例和实际案例均证明所提策略在各种故障下都能够更有效地将风机各项关键参数限制在安全范围内,同时更有利于抑制直流故障后暂态过电压的幅值,从而降低连锁脱网的风险。

摘要： 短路比(SCR)是一种描述“系统强弱”的指标,目前电力系统运行部门正在探索应用SCR指标评估风电汇集系统稳定性的方案。为探究SCR在风电汇集系统稳定性工程化评估过程中的价值,分析SCR指标的适用范围与条件,基于主流风电机组厂家控制器实物开展研究,考虑实际风电机组特性,分析应用SCR指标评估风电汇集系统静态电压稳定、暂态过电压和次/超同步振荡3类稳定问题的适用性。研究发现:提升系统SCR指标可不同程度地缓解上述3类稳定问题的严重程度;若在评估过程中不考虑风电机组的特性差异,则SCR指标难以准确反映上述3类问题的系统稳定裕度。

摘要： 本文对特高压直流送端换流站在弱系统中暂态过电压问题的产生原因进行了简要的介绍,分析了影响电压波动程度大小的两个主要因素.并结合中国近期在特高压直流运行中出现的问题与不足之处,以某在建特高压直流工程送端电网为例,针对直流发生严重故障后送端换流站交流母线电压受到的扰动进行了分析,验证了在送端弱系统建设充足配套电源或动态无功补偿设备的必要性,可以避免绝缘设备的损坏,保证系统的安全稳定运行.此外,本文还对电网中使用的动态无功补偿设备进行了简要的对比和分析,分别计算了它们在抑制因直流故障引起的暂态过电压方面的成效.最后,本文以±800kV电压等级,额定输电能力10000MW的特高压直流为例,分析了其在不同短路比的弱系统中为控制暂态过电压水平所需要采取的措施,结论对特高压直流工程送端系统的电源与动态无功补偿配置方案有重要的参考意义.

摘要： 测量得到了不同水分含量油浸绝缘纸和半导电纸的介电频域谱(Frequency-domain Dielectric Spectroscopy,FDS),利用改进的Cole-Cole模型,拟合得到各材料介电参数与水分含量及频率的函数关系.在考虑插入电屏薄层的条件下,建立了油浸倒立式电流互感器(Inverted-type Oil-immersed Current Transformer,IOCT)绝缘系统的宽频多导体传输线模型(Multiconductor Transmission Line,MTL),模型分布参数考虑了湿度及频率依存性,对绝缘系统特快速暂态过电压(Very Fast Transient Overvoltage,VFTO)分布计算提出了一种新方法.

摘要： 电网暂态过电压的仿真计算和现场实测,是目前研究系统绝缘配合、设备故障诊断和事故起因分析的主要手段;而实测暂态过电压是验证过电压仿真计算结论的首要依据.暂态过电压测量涉及电气、传感器、数据采集、信号处理、计算机等多个学科及其交叉,研究工作点多面广,但过电压分压器即电压波形信号的传感耦合方式是影响测量系统安全性、可靠性、准确性的核心和基础.本文主要对国内电网暂态过电压传感耦合技术的研究成果进行总结,同时结合本单位在交流500kV、直流±500kV以及特高压直流±800kV和交流1000kV的输变电新(改、扩)建设备启动调试试验中百余站·次的暂态过电压测量情况,详细介绍了外接分压器、套管末屏串接无感电容、PT或CVT二次测量与反演、GIS内部内置电极等传感耦合技术,进而分析了上述技术存在的问题,并结合电网发展对暂态过电压传感耦合技术的发展趋势进行了展望.最后指出,随着电力系统向交直流特高压、智能电网、能源互联的方向发展,迫切需要开展特高压、交直流混联工况下系统的暂态扰动特性及其过电压测量和分析等方面的研究.

摘要： 本文介绍了新型区域电网快速暂态过电压监测系统,该系统由快速暂态电压在线监测装置、监测主站和过电压监测应用服务器三层结构组成.该过电压在线监测装置采样通道可扩展,采用波形压缩算法和事件启动技术,采样频率高,记录时间长,可监测并记录各种过电压波形.三层结构可以及时收集过电压监测数据并对监测数据进行高级处理,为电力系统故障分析和绝缘设计提供可靠依据.并通过仿真实验与现场实例对比分析有效证明其准确性,具有较高实用价值.

摘要： 暂态过电压在线监测技术研究发展至今已经逐步走向成熟,国内针对过电压监测的理论与仿真研究屡有突破,相关技术导则也已正式实施,在黑龙江、重庆、贵州等地已开展多种不同技术路线的过电压在线监测示范工程,但是相关实际工程应用却尚未得到推广.为给暂态过电压在线监测技术的普及和工程应用提供参考,总结了暂态过电压在线监测技术的技术特点和应用现状.分析了暂态过电压监测技术在工程化应用道路上还需要完善的不足之处,并根据本公司参与的贵州区域电网过电压在线监测科技示范工程的经验,提出了相应的解决方案.最后,结合我国状态检修技术在电网发展中遇到的问题,对暂态过电压在线监测技术的发展方向提出了具有积极意义的设想和建议.

摘要： 本文介绍了新型区域电网快速暂态过电压监测系统,该系统由快速暂态电压在线监测装置、监测主站和过电压监测应用服务器三层结构组成.该过电压在线监测装置采样通道可扩展,采用波形压缩算法和事件启动技术,采样频率高,记录时间长,可监测并记录各种过电压波形.三层结构可以及时收集过电压监测数据并对监测数据进行高级处理,为电力系统故障分析和绝缘设计提供可靠依据.并通过仿真实验与现场实例对比分析有效证明其准确性,具有较高实用价值.

摘要： 在MMC-UPFC整体设计中,过电压是必须研究的关键问题.为研究UPFC内部过电压水平,以南京UPFC为例,详细分析了过电压产生的机理,提出了避雷器保护配置方案,搭建了含有详细交流电网以及控制保护策略的电磁暂态模型,并分别计算了交流系统和UPFC内部故障下,UPFC关键设备上过电压情况.计算结果表明:串联变压器网侧系统故障、变压器阀侧交流母线单相接地故障、换流器交流母线单相接地故障,直流单极接地故障下,过电压最严重,这些故障可用于校核UPFC关键设备的过电压水平以及避雷器能量.研究结果可为UPFC工程绝缘配合以及设备选型提供了重要依据.

摘要： 发展特高压输电符合国家能源发展战略.在国家电网公司主导下,100余家参研单位协同创新10余年,建立了完备的实验研究平台,通过基础研究,解决了特高压输电线路电晕放电机理及其电磁环境特性,复杂地理和气候条件下特高压大尺度外绝缘系统的放电机理,特高压大尺度内绝缘系统在复合电场下的击穿机理与电磁暂态过电压效应三方面关键科学问题;研发成功9大类40余种特高压交流设备和10大类100余种特高压直流设备;设计建成了三项交流、四项直流特高压工程,形成了具有自主知识产权的特高压交、直流输电成套技术和标准体系;并将特高压直流输电技术推广应用至巴西,中国在高压输电领域走在了世界前列.

摘要： 在气体绝缘变电站(GIS)中由于隔离开关操作产生的瞬态辐射电磁场可能会干扰敏感设备的正常工作.本文首先基于多导体传输线理论(MTL)对开关操作产生的暂态壳体电压过程进行分析.然后,将计算结果由时域转换到频域并对频率进行采样.最后,基于矩量法(MOM)根据采样频率对变电站空间瞬态电磁场进行建模计算.电场和磁场的分布表明,空间位置和辐射源特征是影响空间瞬态电磁场的关键因素.

摘要： 本文通过查阅大量文献，深入了解当前过电压与绝缘配合仿真软件使用过程中面临的问题，指出开发STP软件的必要性。通过介绍STP两个模块功能，深入分析STP软件开发过程中实现上述功能需要具备的技术。依托于实际的500kV变电站福园站，对软件的功能进行测试。在软件中实现一个500kV交流变电站的模型搭建，计算雷电过电压工况下各设备的过电压水平，并结合避雷器保护水平和绝缘配合相关标准，给出变电站主要设备的绝缘水平，并计算出绝缘裕度。通过实例分析验证STP的实用性。

摘要： 本发明公开了暂态电压和暂态电流融合的过电压故障诊断方法及系统。该方法包括：获取由非接触式过电压监测单元采集的暂态电磁过电压波形；获取由避雷器动作电流监测单元采集的过电流波形，并反演得到反演过电压波形；将暂态电磁过电压波形和反演过电压波形进行数据融合，得到融合后电压波形；分别确定融合后电压波形与各类典型故障指纹特征的Pearson相关系数，并根据各Pearson相关系数，确定当前线路存在的故障类型。该方法融合了非接触式测量得到的高精度宽频暂态电压和根据避雷器动作暂态电流反演得到的电压波形，基于多维、多点、多源的宽频电磁暂态量监测数据实现了过电压故障诊断，诊断效率高、准确性好。

摘要： 本发明涉及一种过电压保护装置，其具有至少一个过电压放电器和与该过电压放电器并联的、可热触发的、弹簧预张紧的短路开关装置，其中前述装置形成结构单元。热触发装置布置在过电压放电器过载时其期望的加热区域中，且没有工作电流或脉冲电流流经。热触发装置被构造成止动件，该止动件在热过载时释放开关装置的解锁滑块。开关装置具有两个相对的接触件，其中接触件中的至少一个被设计为移动的且在开关装置的闭合方向处于弹簧预张紧下。开关装置的断开状态由解锁滑块锁定且通过热触发装置来释放以闭合开关装置。

摘要： 本发明涉及一种过电压保护装置，包括至少一个过电压保护器和与过电压保护器串联连接、可热触发的开关装置，其中前述设备构成结构单元并且热触发设备布置在过电压保护器在其过载时预期发热的区域。所述热触发设备被构造成不被工作电流或冲击电流流过的止挡件，所述止挡件在热过载时引起或允许开关装置的解锁。此外，止挡件与过电压保护器的表面面部热耦合和机械耦合并且阻挡机械预加载的解锁滑块的移动路径。根据本发明在解锁滑块中插入接触片，接触片在开关装置的元件之间建立电连接并通过解锁使接触片经受滑动运动，致使串联电路中断并且解锁滑块运动到之前被接触片占据的空间内，其中解锁滑块的将开关装置元件分离的区域的至少部分被构造成绝缘的。

摘要： 在所公开的过电压保护电路中，当过电压检测电路检测到输入电压等于或高于预定最大电压时，开关元件被关断以防止输入电压从过电压保护电路输出。通过使用电阻器分压输入电压而得到的电压被从过电压保护电路输出。

摘要： 一过电压保护设备(32)检测一供电网中是否存在过电压，其中，另一系统通过一故障电流保护开关(10)连接在所述供电网上。为了在出现这种过电压的情况下可以通过所述故障电流保护开关(10)的开关元件(16，22)将所述相连系统断开，所述过电压保护设备(32)产生一直接作用于一脱扣元件(26)的电场或磁场。可以通过所述过电压保护设备(32)中的一电磁线圈(44)产生一磁场，一吸持磁体(26)在所述磁场的作用下发生运动，从而将用于所述开关元件(16)和(22)的闭锁装置(24)脱扣。

摘要： 本发明涉及一种过电压保护装置，其具有至少一个过电压放电器和与该过电压放电器并联的、可热触发的、弹簧预张紧的短路开关装置，其中前述装置形成结构单元。热触发装置布置在过电压放电器过载时其期望的加热区域中，且没有工作电流或脉冲电流流经。热触发装置被构造成止动件，该止动件在热过载时释放开关装置的解锁滑块。开关装置具有两个相对的接触件，其中接触件中的至少一个被设计为移动的且在开关装置的闭合方向处于弹簧预张紧下。开关装置的断开状态由解锁滑块锁定且通过热触发装置来释放以闭合开关装置。

摘要： 本发明涉及一种过电压保护装置，包括至少一个过电压保护器和与过电压保护器串联连接、可热触发的开关装置，其中前述设备构成结构单元并且热触发设备布置在过电压保护器在其过载时预期发热的区域。所述热触发设备被构造成不被工作电流或冲击电流流过的止挡件，所述止挡件在热过载时引起或允许开关装置的解锁。此外，止挡件与过电压保护器的表面面部热耦合和机械耦合并且阻挡机械预加载的解锁滑块的移动路径。根据本发明在解锁滑块中插入接触片，接触片在开关装置的元件之间建立电连接并通过解锁使接触片经受滑动运动，致使串联电路中断并且解锁滑块运动到之前被接触片占据的空间内，其中解锁滑块的将开关装置元件分离的区域的至少部分被构造成绝缘的。

摘要： 本发明公开了一种暂态过电压测试电路及暂态过电压测试设备，该暂态过电压测试电路包括气体放电管、用于提供第一电源的第一电源模块、至少一个用于提供第二电源的第二电源模块、开关隔离电路，开关隔离电路包括第一输入端、第二输入端及输出端，开关隔离电路的第一输入端与第一电源模块的输出端连接，开关隔离电路的第二输入端与第二电源模块的输出端连接，开关隔离电路的输出端与气体放电管连接；开关隔离电路用于将第一电源模块和第二电源模块相互隔离后进行并联输出。本发明能够降低气体放电管的暂态过电压测试成本。

摘要： 本发明公开了一种暂态过电压测试电路及暂态过电压测试设备，该暂态过电压测试电路包括气体放电管、用于提供第一电源的第一电源模块、至少一个用于提供第二电源的第二电源模块、开关隔离电路，开关隔离电路包括第一输入端、第二输入端及输出端，开关隔离电路的第一输入端与第一电源模块的输出端连接，开关隔离电路的第二输入端与第二电源模块的输出端连接，开关隔离电路的输出端与气体放电管连接；开关隔离电路用于将第一电源模块和第二电源模块相互隔离后进行并联输出。本发明能够降低气体放电管的暂态过电压测试成本。

摘要： 本实用新型公开了一种暂态过电压测试电路及暂态过电压测试设备，该暂态过电压测试电路包括气体放电管、用于提供第一电源的第一电源模块、至少一个用于提供第二电源的第二电源模块、开关隔离电路，开关隔离电路包括第一输入端、第二输入端及输出端，开关隔离电路的第一输入端与第一电源模块的输出端连接，开关隔离电路的第二输入端与第二电源模块的输出端连接，开关隔离电路的输出端与气体放电管连接；开关隔离电路用于将第一电源模块和第二电源模块相互隔离后进行并联输出。本实用新型能够降低气体放电管的暂态过电压测试成本。