500kV直流系统单极运行接地电流对中性点接地变压器的影响及处理措施

500kV直流系统单极运行接地电流对中性点接地变压器的影响及处理措施

一、500kV直流系统单极运行地电流对中性点接地变压器的影响及处理措施(论文文献综述)

滕宛邑[1](2021)在《考虑地磁暴影响的浙北换流站接地极偏磁治理方案研究》文中指出随着我国500kV及以上电网大截面节能导线的广泛采用,接地极和地磁暴造成的电网变压器偏磁问题越来越多,相同强度地磁暴产生的地磁感应电流(Geomagnetically Induced Current,GIC)也越来越大。在接地极偏磁治理工程中,如何综合治理地磁暴引发的GIC偏磁需要进一步研究。本文以白鹤滩-浙江±800kV 特高压直流(Ultra High Voltage Direct Current,UHVDC)输电工程为对象,研究如何同时考虑地磁暴和接地极单极大地运行方式下偏磁电流对电网的影响,对浙江电网进行偏磁电流的风险评估,提出综合偏磁治理方案。主要研究内容和成果如下:(1)结合浙江省的地质特点,建立陈安村接地极近区的区块大地电性结构模型。利用有限元法计算了接地极入地电流为5000A时,半径150km范围地电位分布情况,揭示了高阻、低阻地区以及大面积水域下地电位的分布规律。(2)运用GIC-Benchmark电网直流偏磁模型,考虑溪浙工程建设中加装的电容隔离治理装置,搭建陈安村接地极近区多电压等级的电网直流模型。结合各厂站地电位分布情况,通过节点电压法对变压器中的偏磁电流进行计算。计算得到了24个风险站点,并分析总结了超标厂站的特征规律。利用溪浙工程实测结果验证偏磁电流计算模型的准确性。(3)结合三次磁暴地磁台的地磁扰动数据,得到浙江七个地区在地磁暴时地电场最大值,其中1989年3月13日地磁暴在浙江温州产生的地电场量值高达1.51V/km。结合金丝接地极在偏磁治理前后电网GIC的分布变化,得出电容隔直装置会导致电网GIC电流的转移;评估了三次不同强度磁暴下浙江电网500kV及以上电压等级变电站的GIC偏磁风险,得到超标厂站38座。(4)提出了引力搜索法和组合赋权法双重筛选的全局优化方法,给出了浙江220kV及以上电网需要综合治理的偏磁站点。对比常规越限即投切方法,说明了该方法能有效地避免接地极和地磁暴之间的相互影响,且治理效果更好、经济性更高,对白鹤滩-浙北直流工程的偏磁治理工作具有一定指导作用。本文建立的计算模型和算法对于直流偏磁的评估和治理意义重大,随着我国特高压直流和500kV及以上电网的规模越来越大,本文的研究成果对UHVDC工程的偏磁防治和新建工程的选址都有参考价值。

高兵[2](2020)在《直流接地极入地电流引起的偏磁电流的计算及抑制》文中研究指明高压直流输电系统在电网跨区间互联中得到广泛应用。在单极大地回线方式下运行时,接地极入地电流会抬升周边地表电位,在中性点接地的交流变压器中产生直流电流,引起直流偏磁,威胁电网的安全稳定运行。因此,研究不同情况下由直流接地极入地电流引起的电网偏磁电流及其抑制措施具有理论和工程意义。本论文的主要工作和研究成果如下:首先,将有限元方法应用于地表电位的计算中,考虑接地极尺寸远小于大地尺寸,将接地极等效为点源,对比了公式和ANSYS软件中参数化程序设计两种接地电阻的计算方法。基于接地电阻计算结果,计算了典型水平分层大地模型的地表电位分布,分析了土壤电阻率、接地极埋设深度及入地电流大小对地表电位分布的影响规律。其次,根据偏磁电流在交流电网中的流通特性,考虑变压器类型、输电线路及变电站等因素建立电网的直流等效模型,给出了基于节点电压法的偏磁电流求解方法。以甘肃电网为例,计算了祁韶±800kV特高压直流输电工程送端接地极入地电流在甘肃交流电网中引起的偏磁电流。再次,考虑不同电压等级电网偏磁电流的相互影响,计及入地电流大小、线路电阻,和变电站接地电阻等电网参数的变化,计算分析了不同因素对偏磁电流的影响规律。与实测数据进行对比,验证了网络等效模型及节点电压法计算偏磁电流的有效性。最后,针对目前电容隔直装置治理偏磁电流存在的问题,提出了采用小电阻的单点治理与多点治理的方案。通过分析不同治理方案对电网偏磁电流分布的影响,对比了各种方案的治理效果。本文的研究方法及结论对变压器偏磁电流的防治及治理装置的配置具有一定的参考作用。

高歌[3](2020)在《电力变压器直流偏磁电流的计算及对损耗特性影响研究》文中指出现今社会,人们的用电需求日益扩大,高压直流输电工程因我国的能源分布特点得以广泛投产。而往往单极运行的直流系统产生的入地直流是造成直流偏磁问题的重要诱因,这一现象会对变压器及电力系统造成振动噪声加重、损耗增加以及继电保护错误动作等一系列的危害,需要加以重视。本文针对直流偏磁电流的产生、直流偏磁下变压器的损耗特性以及抑制技术三个方面展开研究,对变压器的正常运行和电网的安全运行具有重要意义。首先,基于直流偏磁问题的理论分析,推导地网等效电阻的计算方法,建立交直流互联的电网模型,仿真分析直流系统不同工况下的中性点直流电流分布及励磁电流变化规律,定量的计算了各变电站中的直流电流大小。进而分析直流系统不同工况对中性点直流电流分布的影响,得出变电站的直流电流与接地极位置及距接地极间距离的关系。上述对直流偏磁电流的计算为后续直流偏磁对变压器损耗特性的影响规律提供了依据。其次,采用场路耦合法并利用Ansys Maxwell搭建了220kV变压器的电磁场计算模型,对直流偏磁下变压器空载运行时的电磁特性变化规律进行了分析,得到了中性点直流电流大小与磁通密度分布、励磁电流、以及谐波分布的关系。继而通过变压器的铁心、拉板、夹件在直流电流影响下的损耗分布特点确定直流偏磁对变压器损耗的影响规律。最后,根据现有抑制措施确定优化抑制方案,提出了具有故障保护作用的中性点串联阻容隔直法抑制措施,有效的削弱了直流偏磁的程度。而后利用PSCAD/EMTDC对系统正常运行及发生单相接地故障下的变压器直流抑制效果进行了仿真验证,证实了该抑制装置的有效性及安全性。

李思能[4](2020)在《电力变压器直流偏磁影响分析与抑制技术应用研究》文中提出高压直流输电(HVDC)具有远距离或超远距离输电且经济性好的优点,我国能源分布不均衡同时能源使用分布不均衡,能源供给在西部是主要的能源供给地,而东部却是主要的能源使用地。东西部跨度大,基于直流输电的优点,为了能缓解我国电能供给与电能使用不均衡的矛盾,国内西电东送采用多条特高压直流输电,成为了全国特高压输电的主要途径。直流输电极存在检修或者故障的可能,直流输电会有单极接地运行的方式,在单极接地运行时,直流电流流进大地,在附近的交流变电站的变压器中性点会产生不同的电位,产生电位差会有直流电流经变压器中性点流入主变压器(变压器中性点接地情况下),从而导致了导致变压器发生直流偏磁,如果变压器直流偏磁严重,会导致变压器铁心高度磁饱和,变压器的漏磁增加,变压器出现异常声响、同时出现异常振动、还有可能出现局部过热现象,这些异常会影响主变压器的正常运行,降低变压器的运行寿命。因此,直流输电所引起的交流变电站主变压器直流偏磁问题是不容忽视。论文以滇西北到广东的特高压直流输电为背景,首先,根据选用的曲江变电站主变压器构建一个仿真的模型。对电力变压器直流偏磁现象使用PSCAD软件来进行仿真,控制变压器不同的直流偏磁电流输入,分析变压器的励磁电流波形与其谐波电流变化特性。分析了不同直流输入情况下,变压器铁心磁滞回线与其磁化曲线变化的关系。本文对直流偏磁电流的产生进行分析、对各种抑制措施进行分析对比,结合工程的实际提出变压器中性点接小电阻抑制的实际应用。结合韶关地区电网的实际,以整个韶关地区的目标电网的主变的直流量都超标为目标值,同时令接入的小电阻尽可能的小,建立双目标的优化,建立小电阻的网络模型,利用粒子群算法对小电阻进行优化。采用该算法优化了接入主变压器中性点的小电阻阻值,避免部分站直流电流偏大,部分站小电阻偏大,到达全局的最优化。本文结合曲江站隔直装置运行情况,结合实际分析隔直装置动作情况,验证了隔直措施对抑制直流偏磁的有效性。

张宇豪[5](2020)在《基于MMC的柔性直流电网直流侧故障特性与接地方式研究》文中研究表明基于模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)的柔性直流电网是应对日益增加的新能源需求下多落点大规模输电的较优选择,在实际直流工程的设计中都需要考虑未来形成直流电网的可能性。柔性直流电网作为大规模的电力电子系统决定了其低惯性的特点,同时“网”的特性又决定了其设计需求有别于现有柔性直流输电系统。目前,各国仍在直流电网建设的探索实验阶段。建设直流电网的关键问题之一是直流故障穿越问题。利用具有直流故障自清除能力的换流站组建的直流电网无法彻底解决需要闭锁换流站进行故障清除的问题。所以,利用直流断路器清除直流故障成为直流电网建设的主流方案。但是,直流故障特性决定直流断路器需要在极短时间内开断十几倍于额定电流值的故障电流,从而加大了断路器的研究难度,提高了制造成本。基于上述背景,针对柔性直流电网的直流故障机理中的相关问题,本文以基于MMC的柔性直流电网为研究对象,重点研究直流故障下柔性直流电网的故障特性和接地方式的设计。主要工作如下:(1)研究了柔性直流电网现有的基本结构及保护策略。从实际工程中的三种换流站拓扑结构出发,对不同换流站在直流故障下的工作原理进行分析,得出半桥子模块+直流断路器是最适合构建直流电网的基本单元方案;梳理直流电网常见的网络拓扑结构并分析对应的接地方式,归纳出双极接线是较为适合直流电网的主接线方案;基于上述结论,总结柔性直流电网直流故障处理时序过程,为后续故障分析建立研究基础。(2)研究了直流故障分析中等效简化及故障电流组成分量问题。通过对换流站等效电容和输电线路等效简化模型的原理进行分析,结果表明,在计算故障电流时利用故障前后能量不变原则得到的换流站等效电容、架空线的RL等效模型和电缆的PI等效模型能有效减少计算难度并保证计算的准确性;在分析其他故障特性时,考虑站级控制策略的等效电容能够有效提高计算远处节点电压和支路电流的准确性,输电线路采用相域频变模型可模拟实际故障中的行波过程和正负极线路耦合(同塔架设下)。在分析直流故障电流的分量时,研究表明故障电流分量分为故障站注入和非故障站注入两种,并且可根据放电时间常数得到离故障点越远的换流站放电时间越长。最后,通过仿真算例验证了理论分析的准确性。(3)提出了一套描述直流故障特性的评价指标。利用保护分区的概念,将指标区域分为交流侧、换流站、直流侧三类。利用指标类型的不同,又将指标类型分为功率类、电流类、电压类、时间类、能量类、温度类。虽然交流侧系统的性质有所不同,但最关键的因素应是故障后交流系统对盈余功率的消纳能力,从而提出功率传输强度比Rac。根据换流站电力电子器件的限制,提出闭锁时间Tblock和电容放电系数kc,可有效描述换流站对故障的强度。根据直流侧断路器需要成功开断的前提要求,提出故障检测时间Tdetect、开断相关参数、换流站闭锁个数Nblock和描述潮流重新分配的能力的分配因子λ。通过搭建张北柔性直流电网进行仿真验证,结果表明该系列评价指标能有效分析不同故障位置、故障类型、过渡电阻等故障参数对直流电网的影响,评价直流电网的故障穿越能力,同时能够作为直流电网设备在暂态下的设计依据。(4)基于第三部分提出的指标,提出了一种双极接线柔性直流电网的接地设计方法。稳态时接地点仅提供零电位,而不同接地方式将会影响直流侧和阀侧接地故障后的回路,所以总体设计思路主要考虑不同接地方式暂态下的故障特性及未来扩展性。通过对直流侧单极接地和阀侧单相接地故障下的双极柔性直流电网的故障等效模型和健全极过电压原理进行分析。根据不同接地方式的本质是影响故障放电回路的特性,选取故障后故障电流的上升率和幅值、直流断路器耗能支路吸收的能量以及健全极过电压程度等指标,对可能的不同接地方式的优劣进行了比较分析,以得到较为合适的接地方式及其推荐取值。最后,通过以三端双极直流电网为仿真算例,对上述指标下各接地方式的表现进行总结,最终提出取值5-30?范围下的电阻接地能有效限制故障电流并保证健全极较小的过电压水平的设计结论,并建议可分布式放置电感在中性线处以限制故障电流。

张竞涵[6](2019)在《多端柔性直流配电系统暂态电流及限流方法研究》文中提出直流配电系统因具有电能质量高、运行方式灵活和便于分布式能源接入等优点,逐渐成为国内外的研究热点。目前,国内外针对直流配电系统的研究尚处于初步研究阶段,还存在诸多科学技术问题有待解决,其中过电压和过电流是威胁系统一次设备安全的重要因素之一。对于多端柔性直流配电系统来说,其拓扑结构、运行方式以及控制保护策略的多样化直接导致了故障类型更加丰富,且故障电流的产生机理、传播途径和影响因素也更加复杂。因此有必要对多端柔性直流系统的暂态电流和限流方法展开深入研究。本文主要针对多端柔性直流配电系统直流断路器故障电流产生原因及限流方法,限流方案对过电压和绝缘配合的影响,以及系统关键设备暂态电流水平开展了理论和仿真研究。首先,本文基于系统拓扑结构及关键设备参数,分析了关键设备建模方法,并基于PSCAD/EMTDC建立了多端柔性直流配电系统电磁暂态仿真模型,开展了系统稳态运行特性仿真分析。然后,基于系统拓扑结构和控制保护策略,理论分析了系统各类典型极间短路故障时动作直流断路器故障电流的产生机理和影响因素,结合系统保护策略和直流断路器开断能力提出了限流方法及设计原则,提出了两种具体限流方案并校验了其可靠性。此外,分析提出了系统采用两种限流方案下的过电压保护方案,并仿真研究了两种限流方案下关键位置过电压差异及影响因素,提出了限流方案对系统各关键位置过电压及设备绝缘水平的影响。最后,研究了配置与未配置避雷器时暂态电流的差异及产生原因,提出了避雷器对系统暂态电流的影响。在系统配置避雷器情况下开展了典型故障暂态电流仿真分析,提出了系统关键位置暂态电流工程设计要求值。本文研究综合考虑了过电压、过电流及其防护间的相互影响,结果可为多端柔性直流配电系统暂态电流及其防护研究提供参考。

魏泰鸣[7](2019)在《基于脉冲注入法的±800kV特高压直流接地极引线故障测距研究》文中研究指明特高压直流输电系统(Ultra High Voltage Direct Current UHVDC)在远距离、大容量输电工程中发挥着至关重要的作用,而接地极引线作为其重要组成部分,因此接地极引线能否正常运行是决定特高压直流输电系统正常运行的重要因素之一。接地极引线常建设于跨山区地区,夏季雷雨频繁易发生故障,其结构特殊为同塔双导线并联架设且末端接地,传统的故障测距方法很难快速、准确地识别出接地极引线发生不同类型故障的位置。因此,为保证特高压直流输电系统的安全稳定运行,本文研究了特高压直流输电系统接地极引线发生故障时,直流系统处于短时无接地极运行状态下注入脉冲信号对其不同类型的故障进行测距。本文通过对接地极引线所存在的特殊问题进行分析,建立含接地极引线的特高压直流系统仿真模型,通过仿真模型中接地极引线上所采集到的电压、电流信号对其不同类型的故障特性进行分析,采用检测电流低频分量的能量突变算法对接地极引线发生故障状态进行识别。针对接地极引线在线故障监测时,很难在特高压直流系统双极平衡度较高工况下利用故障源信息进行精确测距的问题,提出了一种综合故障测距算法:先利用电流互感器采集到的脉冲反射信号进行故障测距,若发生近端故障再进行修正测距;若发生两线短路接地故障而无法采集到脉冲电流反射波时,再利用接地极引线首端所测电压信号进行后备测距,此外还分析了此测距方法接地极引线极址点附近误差增大的原因。仿真表明,该方法能对接地极引线全线长范围内的各类故障进行有效测距,且测距精度较高。

赵翠宇[8](2019)在《张北±500kV柔性直流电网直流侧短路故障过电压仿真研究》文中研究指明柔性直流输电技术可实现多电源供电、多落点受电和新能源孤岛接入,是解决大规模新能源消纳问题非常有效的新模式。为实现间歇式清洁能源大规模、远距离消纳,同时服务低碳绿色奥运专区建设,国家电网公司将建设张北可再生能源柔性直流电网示范工程。该工程独特的真双极四端环网结构使得故障发展过程尤为复杂,且将首次应用500kV直流断路器进行故障快速清除,由此产生的系统过电压特性尚不明确,因此研究系统过电压的产生机理和影响因素具有很重要的工程价值。本文围绕张北工程输电线路故障工况下直流母线过电压的产生机理、影响因素和抑制措施展开,根据母线对应的输电线路是否故障,分别对健全极母线和故障极母线进行分析。首先在对MMC换流器、混合式高压直流断路器以及换流变压器、限流电抗器等关键设备建模的基础上,利用PSCAD平台搭建了准确的柔性直流电网仿真模型,该模型能够满足故障过电压电磁暂态的仿真需求。然后基于大量的仿真数据说明了张北工程单极接地故障时存在健全极母线过电压高于故障极母线过电压的特殊现象,从输电线路极线间电磁耦合、MMC控制系统决定的换流器输出电压以及由金属回线网络导致的中性点电位抬升三方面研究了健全极母线过电压的产生机理,并评估了接地极电阻、限流电抗器等元件参数以及直流断路器阈值电流对健全极母线过电压的影响。之后,研究了单极接地故障、双极短路故障时的故障极母线过电压,分别从等效电路的角度分析了过电压的产生原因,并研究了故障极母线过电压的影响因素。最后从母线避雷器绝缘配合和系统接地极合理配置的角度提出了母线过电压的抑制措施。本文深入研究了张北工程直流母线过电压的产生机理,分析了系统参数对母线过电压的影响程度,并提出了母线过电压的抑制措施,为张北工程的绝缘配合提供重要的理论指导。

谢志成[9](2017)在《交直流深度耦合场景下设备级/系统级直流偏磁序贯式治理方法研究》文中研究说明作为当前主流输电方式之一,直流输电系统已经成为大型能源基地与负荷需求中心之间远距离、大容量电能输送的重要手段。与此同时,交流系统的容量及规模也在不断扩大,交直流混联电网格局逐步形成。对于直流而言,交流系统可以视为一个庞大且动态多变的直流网络,在此背景下,直流输电不平衡运行方式所带来大幅值入地电流将会引发变压器直流偏磁现象,造成电流波形畸变、系统电压降低、继电保护误动作等一系列危及设备正常工作的不良现象。目前直流偏磁的危害已成为业界共识,其主要的治理措施是一旦检测到变压器中性点直流偏磁电流超标即投入隔直装置。然而,近年来频繁发生的由直流偏磁现象所引起的变压器及其他设备工作异常的事件暴露了当前直流偏磁治理方法存在的诸多问题。围绕这些问题,学术界从偏磁产生机理、系统危害以及抑制策略等方面提出了诸多解决思路及应对方案,偏磁治理水平也有较大程度的提升。此外,现有针对交直流耦合场景下的偏磁治理方法尚未形成体系,隔直装置的协同工作与实现最优化限制直流偏磁电流的工作刚刚起步、计及埋地金属管道电腐蚀的偏磁治理研究仍不完善、系统级直流偏磁治理研究依然处于萌芽阶段,其中仍存在有待研究解决和克服的理论问题和技术难点。为此,本文以实际电网为研究对象,围绕交直流深度耦合场景下直流偏磁序贯式治理技术展开研究。在设备级直流偏磁治理方法及技术研究方面,为了应对传统越限即投的隔直电容投切方法存在引发偏磁电流连锁越限、扩大偏磁影响范围的问题,以全局隔直电容投切状态作为自变量,以变压器中性点直流电流幅值为因变量,研究提出了全局协调控制的隔直电容投切方法。此项工作有助于从全局角度对直流偏磁现象进行有效治理;为了应对现有直流偏磁治理方法存在加速埋地金属管道电腐蚀速度、引发电网公司与其他企事业单位的利益争端的问题,在满足电网侧直流偏磁治理要求的前提下,研究了计及埋地金属管道电腐蚀的偏磁治理方法。此项工作能够改善直流不平衡运行工况下流经埋地金属管道的直流电流幅值,兼顾多方利益;针对传统隔直电容“非通即阻”的离散控制方式所带来的调控能力较弱、难以保证全网直流电流的优化分布的缺点,以不影响系统零序保护性能为前提,设计了一种基于并联可调电阻组的电阻型隔直装置(均直装置)。此项工作为多极化、平缓化地阻断变压器中性点直流,扩大全局协调投切问题的解空间,尽可能引导直流电流在交流网络变压器中性点均匀分布提供了新的工具。在系统级直流偏磁治理方法及技术研究方面,从系统协调运行的角度出发,充分发挥同输电断面内直流输电系统间连续功率支援的能力,研究并提出了主动生成不平衡入地电流与主动转移输送功率序贯式结合的系统级偏磁治理方法。此项工作为前述设备级治理方法提供了一种补充治理手段,提高了其对交流拓扑场景的覆盖程度;为了提高直流接地极间电流叠加作用对偏磁电流的削减效果、进一步提升偏磁治理水平,研究并提出了基于多直流接地极主动互联的系统级偏磁治理方法,实现了对交流拓扑场景的全覆盖,同时也为未来交直流深度耦合场景下直流偏磁主动防御技术提供借鉴。

苏磊,赵丹丹,傅晨钊,薛鑫,祝令瑜[10](2017)在《高压直流系统接地极电流的影响及抑制措施研究综述及展望》文中提出高压直流系统采用单极大地回路方式运行时,上千安培的直流电流流入大地,当直流电流流过交流系统的变压器中性点时引起直流偏磁,并导致地电位抬升、金属构件腐蚀等问题。对此,国内外开展了接地极注入直流电流的影响及抑制措施的研究。在介绍交流系统中性点电流产生机理及其危害的基础上,重点综述了接地极电流引起的地表电位及地中电流分布的研究现状,总结了格林函数法和微分方程法2种地表电位分布的计算方法,分析了地表电位及地中直流电流分布的影响因素,进而归纳了目前国内外广泛采用的电阻型、电容型、补偿型等中性点电流抑制措施,介绍了相应装置的工作原理及设计方案等,同时对现有研究存在的不足和未来研究方向进行了分析和展望。

二、500kV直流系统单极运行地电流对中性点接地变压器的影响及处理措施(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、500kV直流系统单极运行地电流对中性点接地变压器的影响及处理措施(论文提纲范文)

(1)考虑地磁暴影响的浙北换流站接地极偏磁治理方案研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 论文主要研究工作
第2章 区块大地电性结构模型及地电位分布规律
    2.1 区块大地电性结构模型的建立
        2.1.1 三维大地建模的数据来源
        2.1.2 建立分区块大地电性构造模型
    2.2 接地极近区的大地电位计算方法
        2.2.1 地电流场基本方程
        2.2.2 地电流场边界条件
        2.2.3 地表电位的有限元算法
        2.2.4 计算大地电场的操作流程
    2.3 大地电位计算结果分析
        2.3.1 陈安村接地极近区地电位变化特点
        2.3.2 地电位变化规律
    2.4 本章小结
第3章 接地极偏磁影响下的电网建模及偏磁算法
    3.1 接地极近区的GIC-Benchmark直流模型
        3.1.1 陈安村接地极模型
        3.1.2 变电站的直流模型
        3.1.3 电网的直流模型
    3.2 电网偏磁电流的理论计算
    3.3 陈安村接地极偏磁结果分析
        3.3.1 陈安村近区地电位分布
        3.3.2 接地极影响下的电网偏磁结果
    3.4 溪浙工程金丝接地极验证
    3.5 本章小结
第4章 考虑地磁暴影响的电网GIC偏磁风险评估
    4.1 地磁暴灾害机制
    4.2 地磁感应电场强度计算
        4.2.1 地磁台数据测量
        4.2.2 基于局部平面波法的感应电场计算
        4.2.3 地磁暴GMD地电场分量量值计算
        4.2.4 地磁暴GMD地电场分量最大值及方向确定
        4.2.5 GMD地电场最大值计算流程
    4.3 浙江地区的地磁感应电场计算分析
        4.3.1 地磁数据分析
        4.3.2 感应地电场分析
        4.3.3 浙江电网偏磁治理前后GIC风险评估
    4.4 浙江电网的GIC风险评估
        4.4.1 电网GIC量值计算
        4.4.2 各厂、电站中性点GIC量值分析
        4.4.3 三次磁暴下超标站点分析
    4.5 本章小结
第5章 综合地磁暴和接地极影响的治理方案研究
    5.1 变压器中性点直流电流的抑制方法
        5.1.1 治理装置的选择
        5.1.2 中性点串电容和电阻的混合治理方案
    5.2 综合偏磁治理优化方法
        5.2.1 多目标函数
        5.2.2 基于引力搜索算法的优化配置
    5.3 优化配置分析
        5.3.1 优化方案筛选
        5.3.2 优化结果分析
    5.4 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢

(2)直流接地极入地电流引起的偏磁电流的计算及抑制(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 地电场计算的研究现状
        1.2.2 接地极及大地模型的研究现状
        1.2.3 偏磁电流计算方法的研究现状
    1.3 本文主要工作
2 直流接地极入地电流引起的地电位分布
    2.1 直流单极大地回路运行方式引起偏磁电流的机理
    2.2 地电场计算中接她极的建模
        2.2.1 接地极的组成及等效模型
        2.2.2 接地极入地电流的施加方法
    2.3 接地极入地电流引起的地表电位计算
        2.3.1 大地电性参数对地表电位的影响
        2.3.2 接地极埋深对地表电位的影响
        2.3.3 入地电流对地表电位的影响
    2.4 本章小结
3 电网偏磁电流建模及计算分析
    3.1 地电场的等效
    3.2 电网元件的等效模型
        3.2.1 输电线路
        3.2.2 变压器
        3.2.3 变电站
    3.3 基于导纳矩阵的偏磁电流计算方法
    3.4 甘肃750kV电网偏磁电流的计算与分析
        3.4.1 基本参数
        3.4.2 地电位分布计算
        3.4.3 750kV电网偏磁电流的计算结果
        3.4.4 数据分析
    3.5 本章小结
4 不同影响因素下偏磁电流的计算与分析
    4.1 考虑双电压等级偏磁电流的计算与分析
        4.1.1 双电压等级偏磁电流的计算结果
        4.1.2 不同电压等级之间的相互影响
    4.2 接地极入地电流的大小对偏磁电流的影响分析
        4.2.1 计算结果
        4.2.2 实测比较
        4.2.3 误差分析
    4.3 电网参数对偏磁电流的影响
        4.3.1 线路直流电阻对偏磁电流的影响
        4.3.2 变电站接地电阻对偏磁电流的影响
    4.4 本章小结
5 变压器偏磁电流的抑制措施
    5.1 常用的治理措施
        5.1.1 中性点串联电阻法
        5.1.2 串联电容法
    5.2 偏磁电流抑制措施的单点治理
        5.2.1 中性点串联电阻的单点治理
        5.2.2 中性点串联电容的单点治理
    5.3 偏磁电流抑制措施的多点治理
        5.3.1 中性点串联电阻的多点治理
        5.3.2 中性点串联电容的多点治理
    5.4 本章小结
6 结论和展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录
攻读硕士学位期间公开发表的论文
攻读硕士学位期间参加的科研项目

(3)电力变压器直流偏磁电流的计算及对损耗特性影响研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国内外直流偏磁电流的产生研究现状
        1.2.2 国内外对直流偏磁下变压器损耗特性研究现状
        1.2.3 国内外对直流偏磁抑制措施研究现状
    1.3 本文主要研究内容
第2章 变压器直流偏磁及其损耗特性理论分析
    2.1 变压器直流偏磁产生机理
        2.1.1 直流偏磁机理分析
        2.1.2 直流偏磁下变压器励磁电流计算
    2.2 变压器的损耗机理
        2.2.1 变压器空载损耗的计算
        2.2.2 变压器负载损耗的计算
    2.3 变压器直流偏磁产生的危害
    2.4 本章小结
第3章 电力变压器直流偏磁电流的计算
    3.1 地网中直流电流计算方法
        3.1.1 地网中直流电流的流通机理
        3.1.2 地网中直流电流的计算方法
        3.1.3 地网等效电阻的计算
    3.2 交流系统直流电流分布的计算
        3.2.1 交直流混联电网模型的搭建
        3.2.2 交流系统直流电流分布仿真结果分析
    3.3 直流系统不同工况变化对直流偏磁电流的影响
        3.3.1 单回直流输电系统对变压器中性点直流电流影响分析
        3.3.2 双回直流输电系统对变压器中性点直流电流影响分析
    3.4 本章小结
第4章 直流偏磁对变压器损耗特性的影响
    4.1 电磁场的基本理论
        4.1.1 麦克斯韦方程组
        4.1.2 电磁场的初始条件及边界条件
    4.2 变压器直流偏磁的有限元仿真计算
        4.2.1 有限元法的介绍
        4.2.2 变压器直流偏磁的有限元仿真
    4.3 直流偏磁下变压器的电磁特性分析
        4.3.1 直流偏磁下变压器的励磁电流分析
        4.3.2 直流偏磁下变压器的磁场分布分析
    4.4 直流偏磁下变压器的损耗特性分析
        4.4.1 直流偏磁下变压器的漏磁分析
        4.4.2 直流偏磁下变压器的损耗分析
    4.5 本章小结
第5章 变压器直流偏磁抑制措施的研究
    5.1 现有直流偏磁的抑制技术
        5.1.1 直流偏磁抑制技术的原理
        5.1.2 直流偏磁抑制方案的选择
    5.2 变压器直流偏磁抑制装置
        5.2.1 变压器直流偏磁抑制装置工作原理
        5.2.2 装置主要元器件参数的确定
        5.2.3 变压器直流偏磁抑制装置有效性分析
    5.3 本章小结
第6章 结论
参考文献
在学研究成果
致谢

(4)电力变压器直流偏磁影响分析与抑制技术应用研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题研究的背景及意义
    1.2 直流偏磁的国内外研究动态
        1.2.1 直流偏磁的国外研究现状
        1.2.2 直流偏磁的国内研究现状
    1.3 本文研究的主要内容
第二章 变压器直流偏磁现象
    2.1 高压直流输电的发展
    2.2 电力变压器直流偏磁产生的原因
    2.3 直流偏磁对变压器运行的影响
    2.4 直流偏磁的抑制措施
第三章 基于PSCAD软件的直流偏磁仿真
    3.1 软件介绍与变压器的相关主要技术参数
    3.2 建立PSCAD仿真模型
    3.3 基于PSCAD软件中模型变压器偏磁特性的仿真分析
    3.4 本章小结
第四章 变压器接小电阻抑制直流偏磁的网络优化配置
    4.1 变压器中性点串接电阻的数学优化模型
        4.1.1 目标数学表达式
        4.1.2 中性点小电阻约束方程
    4.2 粒子群算法原理
        4.2.1 双目标优化问题
        4.2.2 标准POS算法
        4.2.3 双目标PSO算法
    4.3 接地小电阻的仿真计算
    4.4 本章小结
第五章 变压器串接电容隔直装置抑制直流偏磁的应用
    5.1 装置原理
    5.2 装置技术参数与使用条件
    5.3 装置现场应用情况
        5.3.1 装置测试
        5.3.2 装置日常维护管理
    5.4 装置在韶关电网实际现场应用分析
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的论文
致谢

(5)基于MMC的柔性直流电网直流侧故障特性与接地方式研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 柔性直流电网的发展现状
        1.2.2 柔性直流电网故障特性研究
        1.2.3 柔性直流电网接地方式研究
    1.3 论文主要研究内容和研究重点
第二章 基于MMC的直流电网架构及直流侧故障处理时序
    2.1 直流电网不同拓扑换流站故障下工作原理
        2.1.1 半桥型MMC+直流断路器
        2.1.2 具有阻断能力的拓扑(全桥型子模块)+直流快速开关
        2.1.3 混合拓扑组网
    2.2 直流电网网架拓扑及接地方式
        2.2.1 直流电网常见网架拓扑结构
        2.2.2 不同直流电网对应的接地方式
    2.3 柔性直流电网直流侧故障处理时序
    2.4 本章小结
第三章 柔性直流电网直流侧故障特性研究
    3.1 柔性直流电网直流侧故障分析
        3.1.1 换流站故障后的等效电容
        3.1.2 故障电流注入特性
        3.1.3 输电线路模型对直流故障分析的影响
    3.2 直流故障特性评价指标
        3.2.1 交流侧参数
        3.2.2 换流站参数
        3.2.3 直流侧参数
    3.3 仿真分析
        3.3.1 直流电网故障特性分析
        3.3.2 不同输电线路模型对故障分析的影响
        3.3.3 直流故障特性评价指标验证
    3.4 本章小结
第四章 接地方式对故障分析的影响及双极直流电网接地方式设计
    4.1 不同换流站接线下接地方式对故障分析的影响
    4.2 双极直流电网的接地方式设计
        4.2.1 总体设计思路
        4.2.2 直流侧故障
        4.2.3 阀侧故障
        4.2.4 设计总结
        4.2.5 极址选择
    4.3 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 本文工作总结
    5.2 后续工作展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况

(6)多端柔性直流配电系统暂态电流及限流方法研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 柔性直流系统过电流与限制措施
        1.2.2 柔性直流系统过电压与绝缘配合
        1.2.3 过电压、过电流及其防护措施间的相互影响
    1.3 本文研究内容
第二章 多端柔性直流配电系统参数及建模
    2.1 系统构成及参数
        2.1.1 系统构成
        2.1.2 系统运行方式及保护方案
        2.1.3 系统额定参数
    2.2 系统建模
        2.2.1 关键设备建模
        2.2.2 系统仿真模型及其稳态运行特性
    2.3 本章小结
第三章 直流断路器故障电流机理及限流方法研究
    3.1 多端柔性直流系统直流断路器过电流产生机理分析
        3.1.1 系统双极短路故障保护策略
        3.1.2 换流器及直流变压器故障机理
        3.1.3 典型极间短路故障下直流断路器电流
    3.2 多端柔性直流系统限流方法研究
        3.2.1 限流电抗器
        3.2.2 超导限流器
    3.3 本章小结
第四章 限流方案对过电压的影响研究
    4.1 典型故障及过电压保护方案
        4.1.1 典型故障及关键位置
        4.1.2 故障分析及过电压保护方案
    4.2 限流方案对过电压影响
        4.2.1 典型故障过电压
        4.2.2 关键位置最大过电压
    4.3 限流方案对绝缘水平的影响
    4.4 本章小结
第五章 多端柔性直流配电系统暂态电流研究
    5.1 系统关键设备及其决定性故障工况
    5.2 避雷器对暂态电流的影响
    5.3 系统关键设备暂态电流水平
    5.4 本章小结
结论及展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件

(7)基于脉冲注入法的±800kV特高压直流接地极引线故障测距研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 选题背景及选题意义
    1.2 国内外应用研究现状及成果
    1.3 现代接地极引线故障测距分类
        1.3.1 单端行波法
        1.3.2 传统阻抗法
        1.3.3 智能测距算法
    1.4 本论文的主要工作及章节安排
第二章 直流系统接地极引线脉冲行波传播特性分析
    2.1 引言
    2.2 特高压直流输电系统及其接地极引线概述
    2.3 直流系统换流站工作原理分析
    2.4 接地极引线等效模型分析
    2.5 脉冲行波折反射规律
    2.6 不同工况下注入脉冲传播规律
    2.7 本章小结
第三章 接地极引线故障特征分析与故障识别
    3.1 引言
    3.2 接地极引线故障仿真分析
        3.2.1 单线接地故障分析
        3.2.2 两线短路接地故障分析
        3.2.3 单线断线故障分析
    3.3 故障识别理论基础
        3.3.1 小波变换理论
        3.3.2 能量突变算法
    3.4 基于低频电流能量突变算法的故障识别过程
    3.5 本章小结
第四章 基于脉冲注入法的接地极引线故障测距
    4.1 引言
    4.2 注入法类型选取
        4.2.1 S注入法
        4.2.2 加信传递函数法
        4.2.3 交流信号注入法
    4.3 脉冲注入法测距原理
    4.4 注入信号方式及参数
    4.5 不同故障类型测距仿真验证
        4.5.1 接地极引线参数模型
        4.5.2 接地极引线正常状态
        4.5.3 接地极引线单线接地故障
        4.5.4 接地极引线两线短路接地故障
        4.5.5 接地极引线单线断线故障
    4.6 不同因素对单线接地故障测距影响分析
        4.6.1 故障距离对测距效果影响
        4.6.2 过渡电阻对测距效果影响
        4.6.3 单线接地故障距离初测误差分析
        4.6.4 采样率对测距效果影响
        4.6.5 信号采集噪声对测距效果影响
    4.7 注入脉冲测距算法综合流程
    4.8 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
致谢
参考文献
附录

(8)张北±500kV柔性直流电网直流侧短路故障过电压仿真研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 柔性直流输电技术的工程应用
        1.2.2 柔性直流输电系统过电压
        1.2.3 存在的问题
    1.3 本文主要工作
第2章 张北柔直电网故障过电压仿真模型
    2.1 直流电网拓扑结构及参数
    2.2 MMC换流器模型
    2.3 直流断路器模型
    2.4 换流变压器模型
    2.5 限流电抗器模型
    2.6 本章小结
第3章 柔直电网直流侧短路故障健全极母线过电压
    3.1 健全极母线过电压特点
    3.2 过电压产生机理分析
        3.2.1 输电线路正负极线间电磁耦合
        3.2.2 换流器输出电压
        3.2.3 中性点电位抬升
    3.3 过电压影响因素分析
        3.3.1 直流断路器
        3.3.2 极线限流电抗器
        3.3.3 接地极电阻
        3.3.4 金属回线限流电抗器
    3.4 本章小结
第4章 柔直电网直流侧短路故障故障极母线过电压
    4.1 单极接地故障下故障极母线过电压
        4.1.1 产生原因分析
        4.1.2 影响因素分析
    4.2 双极短路故障下故障极母线过电压
        4.2.1 产生原因分析
        4.2.2 影响因素分析
    4.3 本章小结
第5章 柔直电网母线过电压抑制措施
    5.1 配置母线避雷器
        5.1.1 避雷器的参数
        5.1.2 母线的过电压水平
        5.1.3 设备的绝缘水平
    5.2 多点接地
    5.3 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及科研经历
致谢

(9)交直流深度耦合场景下设备级/系统级直流偏磁序贯式治理方法研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 现有的直流偏磁治理措施
    1.3 国内外相关研究现况
    1.4 直流偏磁治理技术的关键问题
    1.5 论文主要工作及章节安排
2 基于隔直电容协调投切的设备级直流偏磁治理研究
    2.1 引言
    2.2 交流系统中直流入地电流分布规律分析及网络建模
    2.3 基于隔直电容协调投切的偏磁治理方法
    2.4 实例分析与寻优方法的选择
    2.5 小结
3 计及直流偏磁对埋地金属管道影响的偏磁治理策略研究
    3.1 引言
    3.2 入地直流对埋地金属管道电腐蚀速度的影响
    3.3 埋地金属管道电腐蚀定量化模型
    3.4 计及直流偏磁对埋地金属管道影响的偏磁治理方法
    3.5 算例分析
    3.6 小结
4 基于并联可调电阻组的直流偏磁柔性治理策略研究
    4.1 引言
    4.2 基于并联可调电阻组的变压器中性点均直装置
    4.3 均直装置接入后对交流系统影响的分析
    4.4 基于均直装置协调投切的直流偏磁柔性治理方法
    4.5 算例分析
    4.6 小结
5 基于同输电断面直流功率支援的系统级偏磁治理方法研究
    5.1 引言
    5.2 接地极作用下变压器中性点直流分布机理
    5.3 基于同输电断面直流功率支援的系统级偏磁治理方法
    5.4 算例分析
    5.5 小结
6 基于多接地极主动互联的直流偏磁治理方法研究
    6.1 引言
    6.2 接地极主动互联方式及入地电流计算
    6.3 基于多接地极主动互联的直流偏磁治理方法
    6.4 算例分析
    6.5 小结
7 总结与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
致谢
参考文献
附录1 攻读博士学位期间发表学术论文及专利目录
附录2 攻读博士学位期间参与的课题研究情况

(10)高压直流系统接地极电流的影响及抑制措施研究综述及展望(论文提纲范文)

0 引言
1 中性点电流产生机理及危害分析
2 接地极电流引起的地表电位分布及地中电流研究
    2.1 地表电位及地中直流电流的计算方法
    2.2 接地极电流场的影响因素及其计算分析
    2.3 接地极计算软件CDEGS的应用
    2.4 地表电位计算的国内外研究现状
3 直流偏磁抑制装置研究
    3.1 中性点串电阻法
    3.2 电容隔直法
    3.3 反向注入法
4 总结及展望

四、500kV直流系统单极运行地电流对中性点接地变压器的影响及处理措施(论文参考文献)

  • [1]考虑地磁暴影响的浙北换流站接地极偏磁治理方案研究[D]. 滕宛邑. 华北电力大学(北京), 2021(01)
  • [2]直流接地极入地电流引起的偏磁电流的计算及抑制[D]. 高兵. 西安科技大学, 2020(01)
  • [3]电力变压器直流偏磁电流的计算及对损耗特性影响研究[D]. 高歌. 沈阳工业大学, 2020(01)
  • [4]电力变压器直流偏磁影响分析与抑制技术应用研究[D]. 李思能. 广东工业大学, 2020(06)
  • [5]基于MMC的柔性直流电网直流侧故障特性与接地方式研究[D]. 张宇豪. 合肥工业大学, 2020(02)
  • [6]多端柔性直流配电系统暂态电流及限流方法研究[D]. 张竞涵. 华南理工大学, 2019(01)
  • [7]基于脉冲注入法的±800kV特高压直流接地极引线故障测距研究[D]. 魏泰鸣. 昆明理工大学, 2019(04)
  • [8]张北±500kV柔性直流电网直流侧短路故障过电压仿真研究[D]. 赵翠宇. 华北电力大学(北京), 2019(01)
  • [9]交直流深度耦合场景下设备级/系统级直流偏磁序贯式治理方法研究[D]. 谢志成. 华中科技大学, 2017(10)
  • [10]高压直流系统接地极电流的影响及抑制措施研究综述及展望[J]. 苏磊,赵丹丹,傅晨钊,薛鑫,祝令瑜. 陕西电力, 2017(03)

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500kV直流系统单极运行接地电流对中性点接地变压器的影响及处理措施
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