摘要：为研究海拔对操作过电压放电电压的影响,根据现行输电线路设计规程、规范及IEC的计算原则和公式,通过数学推导,得到含LambertW函数的操作过电压海拔修正公式,进一步提出操作过电压海拔修正与海拔具有接近线性的关系,并推导出操作过电压海拔修正的线性近似公式,简化计算过程。经过验证表明,简化的线性修正公式可以满足一般工程设计需要,为电力科学试验提供参考。

摘要：柔性直流电网中混合式高压直流断路器动作时会产生较大的操作过电压,但是目前尚缺乏针对直流断路器操作过电压仿真模型的研究。针对主流的混合式高压直流断路器,提出了用于柔性直流电网操作过电压仿真的断路器端口等效模型,同时介绍了该模型中各参数的计算方法。该模型的一个突出优点是,建模时仅需要知道一些原始设计指标和个别组件的动作时间,不涉及断路器内部结构与参数,减小了工程设计阶段断路器建模的难度。在实验室开展了断路器的短路电流分断试验,并利用提出方法建立了试验断路器的仿真模型,试验结果与仿真结果对比显示:该建模方法在仿真直流断路器操作过电压时具有较高的仿真精度,过电压峰值误差最大仅为3.1%。最后,通过张北工程的仿真模型验证了该模型在电网中也具有较高的仿真精度,多次仿真中过电压峰值误差最大仅为3.3%。

摘要：模块化多电平换流器(MMC)是高压大容量柔性直流(VSC-HVDC)输电工程的核心,换流器设备的参数设计和型式试验需要基于其暂态过电压的分析结果。为此,提出了模块化多电平换流器的操作过电压计算模型。基于±500 k V柔性直流输电工程的系统参数,研究了模块化多电平换流器设备的设计参数对操作过电压的影响,包括避雷器、桥臂电抗器和子模块储能电容器。结果表明:对于模块化多电平换流器,操作过电压分析中起决定作用的故障工况是换流器交流出口单相接地故障、换流器直流出口单极接地故障、和换流器交流出口相间短路故障;避雷器的荷电率增加时,模块化多电平换流器交流侧相对地、直流侧极对地和桥臂端间的最大操作过电压幅值降低;桥臂电抗器的电感值增加时,模块化多电平换流器的交流侧相对地最大操作过电压幅值降低;子模块储能电容器的电容值增加时,模块化多电平换流器直流侧极对地最大操作过电压幅值增加。研究结果可为柔性直流输电工程换流器的设计和试验提供参考。

摘要：运行经验表明超/特高压输电线路在大风下还未出现过由操作过电压所导致的风偏闪络。由于操作过电压的持续时间较短,所以高幅值的操作过电压和大风恰好一起发生的概率很小。为此,分析了典型地区的气象数据,结合特高压交流单回线路操作过电压的沿线分布和幅值分布,研究了特高压交流单回线路部分地区的操作过电压等值风速系数取值。结果表明：不同地区的操作过电压等值风速系数取值不同,由最大平均风速大小和风速分布概率这2者共同决定;若将特高压交流单回线路在操作过电压下的风偏闪络率控制值设为0.005次/（100 km·a）,则可将多数地区的操作过电压等值风速系数取为0.4,根据设计风速的不同,可将操作过电压所决定的塔头间隙值降低1.3~1.7 m。

摘要：雷电及操作过电压的识别,对改进和提高电力系统绝缘配合水平具有重要意义。提出了一种基于时频矩阵奇异值分解(singular value decomposition,SVD)和多级支持向量机(support vector machine,SVM)的雷电及操作过电压识别方法,通过对过电压信号的小波分解,构建多尺度时频矩阵,利用SVD对该矩阵进行奇异值分解,将信号分解到不同的时频特征子空间,然后获取过电压信号的奇异谱,并计算奇异谱的特征量,将这些特征量作为多级SVM的输入,实现雷电及操作过电压的辨识。对变电站实测5种过电压信号的计算表明:提取的特征量维数低,对过电压信号的电磁干扰具有相对稳定性;采用的识别方法训练次数少,识别率高,能够实现雷电及操作过电压的准确分类。

摘要：750kV输电线路分布电容大、波阻抗较小,线路的工频过电压及操作过电压比一般超高压线路更为严重,为了合理确定绝缘配合,有必要对其各种过电压进行研究。结合西北地区官亭-西宁750kV输变电工程,分析了电抗器中性点电抗与潜供电流、恢复电压的关系,通过计算确定了中性点电抗的取值,保证了单相重合闸的成功率。研究了各种运行方式下的工频过电压及合闸操作过电压,包括三相合闸、单相自动重合闸过电压,同时分析了金属氧化物避雷器(MOA)、断路器并联电阻等措施对过电压的抑制效果,并与实际测量结果进行了比较。在此基础上,改变线路输送容量、线路长度及保护配置方案,对750kV交流输电线路取消合闸电阻的条件进行了研究。通过电磁暂态程序(EMTP)的仿真计算表明,线路两端装设电抗器后,工频过电压符合我国关于超高压线路工频过电压的要求。同时采用线路两端装设MOA和断路器装设并联电阻的方法,可以有效降低操作过电压,而且对MOA和并联电阻热容量要求不高。当线路输送功率为700MW,线路长度<60km时可以取消断路器合闸电阻,仅靠线路两端的MOA就可将操作过电压限制到线路设计水平以下。若沿线路增加一组MOA,满足同样的过电压要求,线路允许长度可达380km。

摘要：提出一种基于S变换模矩阵和最小二乘支持向量机(SVM)的雷电及操作过电压识别方法。通过对零序过电压信号的S变换模矩阵进行奇异值分解,将过电压信号的特征信息分解到不同的时频特征子空间,提取奇异值的5类统计特征参量作为过电压识别的特征向量,并将其输入最小二乘SVM分类器,实现雷电及操作过电压的类型识别。过电压实测数据表明:所提特征方法的特征量维数低,抗干扰能力强;采用的识别方法训练次数少,识别率高,可较好地应用于雷电及操作过电压的识别。

摘要：针对高电压等级电网的过电压限制与无功补偿存在矛盾的问题,提出了一种大容量并具有快速响应能力的磁控电抗器的设计方案。磁控电抗器的本体采用单相双绕组结构,保证了运行可靠性;接入电网的三相电抗器组的工作绕组以星形联结,中性点接小电抗,控制绕组为三角形联结以减小输出谐波;通过对低压控制回路直流电压的调节实现对电抗器输出容量的控制。提出2种励磁方式实现了磁控电抗器响应速度的大幅提高;也可采用控制绕组短接的方法实现电抗器容量的突增,以限制线路的操作过电压水平。应用一条1000 kV特高压线路模型,对采用常规并联高压电抗器和磁控高压电抗器时对三相对称合闸过电压的限制效果进行了计算分析,结果表明应用快速响应磁控电抗器可以对特高压线路操作过电压进行有效限制。

摘要：基于准东—四川±1100 kV特高压直流输电工程,详细分析了特高压直流换流站阀厅和直流场的操作过电压机理,并仿真计算了高压端Y/Y换流变阀侧绕组接地、低压端Y/Y换流变阀侧绕组接地、交流侧相间操作冲击、逆变侧失交流电源、全电压起动和逆变侧闭锁而旁通对未解锁等故障在换流站设备上产生的过电压值,给出了准东换流站相应避雷器承受的最大过电压和能量。计算结果可为该特高压工程换流站设备的绝缘配合及相关设备选型、试验提供重要依据。

摘要：我国正在建设的张北±500k V柔性直流电网工程将采用混合式直流断路器与架空线相配合的技术方案,然而混合式直流断路器的运行特性尚不清楚。本文以张北柔性直流电网工程为背景,搭建了含混合式直流断路器在内的柔性直流电网模型,整定了故障保护策略,研究了换流站在典型故障下,柔性直流电网操作过电压的规律及机理。研究结果表明:故障保护对柔性直流电网操作过电压的影响与故障位置高度相关;线路发生故障时,故障保护将显著增大换流站大部分关键节点的过电压;直流断路器与电抗器之间发生接地故障,北京站换流站出线电压最大值由11.6 kV增至949.7 kV (标幺值为1.9);阀厅内发生故障时,故障保护将显著降低换流站大部分关键节点过电压最大值;换流变阀侧三相接地,北京站换流器端间过电压最大值降低了56.3%。基于过电压计算的结果,得出了避雷器配置方案和设备保护水平,为高压直流断路器的应用和柔性直流换流站设计提供参考依据。