特高压输电线路的过电压研究与仿真

论文摘要

随着我国电力工业的发展,发展特高压输电已经势在必行。我国已经确定了未来以特高压作为骨干输电网架,其安全可靠性对于全系统的安全可靠性起着决定性的作用,故对其继电保护、自动控制和可靠性等性能要求极高。特高压设备所能承受的过电压裕度比超高压要小,从而发生过电压造成设备损失非常巨大,特高压输电线路过电压的大小及其限制措施成为发展特高压输电技术所必须研究的课题。为此,本文详细的研究分析了特高压输电线路的过电压产生规律及其影响因素,研究了不同的限制措施对过电压大小的影响。6本文首先理论分析了工频过电压和操作过电压的产生机理;然后根据特高压输电实例应用电磁暂态分析软件包PSCAD/EMTDC进行了一系列仿真研究。对于工频过电压,着重研究了单端电源与长线相连、双端电源与长线相连、接地故障等情形下,不同的并联电抗器运行方式对工频电压升高的抑制作用;然后研究了SVC对特高压输电系统的影响,论证了SVC改善电压质量的能力。对于操作过电压,仿真研究了各种情况下的跳闸过电压和合闸(重合闸)过电压的大小和规律,详细仿真分析了带并联电阻的断路器和金属氧化物避雷器对操作过电压的限制作用。本文通过理论与仿真研究,得出了特高压输电线路过电压现象的一般规律,提出了限制过电压的有效措施和保护控制策略,得出了一些相关结论。

论文目录

• 目录
• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 特高压交流输电系统的特点
• 1.3 特高压交流输电系统的研究现状
• 1.4 特高压交流输电系统过电压研究的目的与意义
• 1.5 本文完成的主要工作和章节安排
• 第二章 输电线路的过电压理论分析
• 2.1 输电线路工频过电压的产生机理
• 2.1.1 均匀长输电线及其稳态解
• 2.1.2 空载线路电容效应
• 2.1.3 不对称接地故障引起的工频过电压
• 2.1.4 突然甩负荷引起的工频电压升高
• 2.2 限制工频过电压的可能措施
• 2.3 输电线路操作过电压的产生机理
• 2.3.1 空载长线的集中参数模型
• 2.3.2 切除空载线路过电压
• 2.3.3 空载线路合闸（重合闸）过电压
• 2.4 本章小结
• 第三章 特高压输电线路工频过电压的研究与仿真分析
• 3.1 仿真工具介绍
• 3.2 并联电抗器补偿单端电源带长输电线路的作用分析
• 3.2.1 首端补偿
• 3.2.2 末端补偿
• 3.2.3 双端补偿
• 3.2.4 中间补偿
• 3.2.5 过电压仿真及其分析
• 3.3 无补偿双端电源与长线相连系统工频过电压的研究与仿真
• 3.3.1 无补偿双端电源与长线相连输电系统传输功率与工频过电压的关系
• 3.3.2 仿真研究
• 3.4 带并联电抗器补偿双端电源与长线相连系统工频过电压的研究和仿真
• 3.4.1 双端电源且线路装设并联电抗器补偿系统工频过电压的研究
• 3.4.2 仿真研究
• 3.5 单相接地故障正常相过电压的研究与仿真
• 3.6 SVC限制特高压输电线路工频过电压的研究
• 3.6.1 静止无功补偿器概述
• 3.6.2 接入SVC后对限制工频过电压的影响
• 3.6.3 仿真计算分析
• 3.7 本章小结
• 第四章 特高压输电线路操作过电压的研究与仿真分析
• 4.1 跳闸过电压的研究与仿真分析
• 4.1.1 无故障跳闸过电压
• 4.1.2 切除故障跳闸过电压
• 4.1.3 跳闸过电压的抑制与保护控制策略
• 4.2 合闸过电压的研究与仿真分析
• 4.2.1 合闸空载线路过电压
• 4.2.2 重合于瞬时性故障的线路过电压
• 4.2.3 重合于永久性故障的线路过电压
• 4.2.4 合闸过电压的抑制与保护控制策略
• 4.3 本章小结
• 第五章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录