摘要：国内外历次大震的震害经验表明,相互联接的电气设备具有较强的地震耦合效应,地震易损性明显。为研究互联设备的地震耦合机理,提高互联电气设备的抗震设计水平,以硬管母联接的500 kV避雷器和互感器为研究对象,采用地震模拟振动台试验手段,研究了地震动输入峰值加速度、硬管母与设备间的联接方式、滑动金具滑动槽长度等因素对回路中设备地震反应规律的影响。研究结果表明,硬管母联接使设备产生了明显的动力耦合效应,电气设备通过硬管母联接后,在管母联接方向高频设备的频率降低,低频设备的频率增高。地震动输入峰值加速度越大,滑动金具滑动槽长度越小,设备间的耦合效应越明显。在进行硬管母联接设备的抗震设计时,宜根据单体设备在地震作用下的位移估算结果设计滑动金具滑动槽长度,提出了减小设备地震耦合效应的金具滑动槽长度计算公式。

摘要：变频变压器(variable frequency transformer,VFT)是一种能够联接异步电网的新型灵活交流输电系统设备。介绍了变频变压器的基本结构和主要功能,重点分析如何利用变频变压器抑制电力系统低频功率振荡,开发了基于变频变压器和普罗尼(Prony)方法的电力系统低频功率振荡自适应阻尼控制器的系统模型和计算程序。利用电力系统综合分析程序建立了包括变频变压器在内的典型4机电力系统和大型实际复杂电力系统的仿真模型,对不同系统规模、不同结构情况下阻尼控制器抑制低频振荡的效果进行大量仿真研究,验证了自适应阻尼控制器的适应性和有效性。

摘要：提出了适用于10kV配电电压等级的新型多功能电压扰动发生器的拓扑结构及相关控制算法。采用H桥级联的拓扑结构,将该装置直接串联在线路中,形成了电压扰动发生源。在H桥直流侧采用脉宽调制(pulse width modulation,PWM)整流技术,通过多绕组变压器实现了取能及能量回馈。结合该装置主电路拓扑,提出了d-q同步坐标下逆变器参考电压前馈和输出电压反馈相结合的控制方法,采用电压单闭环PWM整流实现了直流电压稳定。利用PSCAD/EMTDC软件对装置进行了仿真建模,仿真结果验证了该装置主电路拓扑的可行性及控制策略的有效性。

摘要：1100kV气体绝缘金属封闭开关设备(gas-insulated metal-enclosed switchgear,GIS)是特高压电网中最重要的控制和保护设备,对确保特高压电网的安全稳定运行和可靠供电起着重要作用。特高压交流试验示范工程用1100kV/50 kAGIS设备已不能达到开断系统短路电流63kA的要求,为满足未来特高压电网建设需求必须研制出1100kV/63 kAGIS设备。分析并研究了国内外已有的特高压输电技术,从电网需求、仿真分析、结构设计、型式试验等多方面,系统论述了1 100 kV/63 kA GIS设备的研制全过程。从理论上计算并分析了GIS核心部件断路器,详细阐述了四断口和两断口断路器设计结构,并进行了仿真模拟验证。经过方案比选提出了1100kV/63kA断路器型式试验解决方案。最终,四断口和两断口设计的断路器均依照国家标准完成了型式试验。结果表明,1100kV/63 kA GIS设备的研制是完全可以实现的。

摘要：针对融冰线路一般不是全线覆冰的情况,提出了在重冰区线路下方建设分段直流融冰站的分段直流融冰方案。融冰距离取100km,通过对特高压直流线路大截面导线融冰电流范围和融冰时间的计算,确定融冰电流为12 000A,所需融冰功率153MW。为满足融冰功率的需求,提出了分段直流融冰站所需交流电源的电压等级为220kV。最后设计了2套24脉动整流电路并联的分段直流融冰装置,并对装置的设备参数进行了设计选型。通过Matlab仿真软件对特高压直流线路的分段直流融冰进行仿真,结果表明设计的装置其融冰电流可达10 980A,且输出电压为24脉动,总谐波畸变率(THD)仅0.83%,验证了该方案的可行性。

摘要：500kV输电线路多采用分裂导线,因此常规的交流融冰方法难以提供足够的融冰电流。为解决500kV覆冰线路的融冰问题,提出了基于12脉动整流技术的高电压、大电流直流融冰方案。并根据500kV输电线路长度的多样性,采用了多档位调压、直流输出方式灵活组合的线路融冰方法。数学理论分析和系统仿真计算表明该方法能够满足不同长度的500kV输电线路的融冰电流需求。根据湖南500kV变电站线路参数,研制了满足15～50km的500kV线路融冰需要的大功率直流融冰装置,并进行了现场运行试验。试验结果为:现场试验波形与设计仿真波形一致,验证了系统模型仿真和理论分析的正确性;500kV线路导线温度从初始31.3°C升至42.9°C,温升11.6°C,温升明显;且直流融冰装置运行正常。试验结果表明,该方法可满足500kV分裂导线的融冰电流需要,电流热效应明显,可较好解决超高压输电线路的覆冰问题。

摘要：随着串联电容器补偿技术在中国电网的广泛应用,迫切要求对影响其运行可靠性的快速暂态过程进行研究,以采取必要的防范措施。为了适应对串补装置中多导体系统应用部分单元等效电路(partial element equivalent circuit,PEEC)方法建模的要求,对复杂多导体系统的部分电感矩阵提取方法进行了研究。构建了一个能够描述任意空间导体元段对位置关系的完备集合,针对集合中每一种位置关系元素采用特定的解析公式,设计出一种可用于复杂多导体系统部分电感工程计算的通用方法。实验表明,所编制的计算程序(LPCal)的计算精度可以满足快速暂态过电压工程计算的要求。

摘要：为满足对1100kV特高压气体绝缘金属封闭开关设备(gas insulated switchgear,GIS)的绝缘试验装置越来越高的要求,解决传统散装式试验装置效率低、自动化程度低、配合需求量大问题,提出了一种一体化的特高压绝缘试验平台的设计方案。首先介绍了试验平台的机械与电器部分的功能及其实现方式,提出了SF6电抗器内部集成电容分压屏的设计方案,再通过仿真对场强集中之处的部件与电容分压屏的设计给出了优化建议。设计与仿真结果表明,该试验平台可满足1100 kV特高压GIS设备的绝缘试验与电压测量的要求,且具有占地面积小、使用方便快捷、可减少人力与配合需求的优势,为未来特高压绝缘试验设备提供了新设计方案。

摘要：特高压输电工程建设能够满足我国未来快速的电力增长需求,满足电网规模逐步扩大、跨区联网基本形成的网络联结要求。该文介绍了特高压输电技术在国内外的研究现状,基于中国的实际情况,分析了中国1000kV特高压交流输电工程和±800kV特高压直流输电工程中,过电压与绝缘配合、外绝缘特性、电磁环境以及特高压设备制造与检验、检测等方面面临或亟待解决的问题。分析认为,依托国家电网公司一流的特高压交流试验基地和特高压直流试验基地,上述问题可以得到很好的研究解决,得到试验数据和分析结果可直接用以指导我国特高压输电工程的设计和建设。

摘要：在实验室开展地面物体雷电上行先导特性研究,亟需研制用于电场时变特征等效模拟的新型冲击电压发生装置。该文聚焦于装置研究的关键技术问题,从装置技术要求出发,提出以电容可控充电单元电路为核心的多级串联式装置电路拓扑,分析了单元电路特性及拓扑应用中的主要技术问题。并以1.3 MV电压发生装置为典型实例,提出了装置的具体参数配置方案,通过装置性能分析验证了装置设计的合理性。进而提出实现多级串联的装置具体结构,并通过研制样机开展性能试验验证了该结构的可行性,解决了多级串联式装置电路拓扑的物理实现问题,为最终实现雷电上行先导模拟试验用新型冲击电压发生装置提供理论指导和实践依据。