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电网技术
2008年 32卷 22期
刊出日期 2008-11-20
新能源与分布式发电
电力系统
电网建设
高电压技术
特高压输电
自动化
 
特高压输电
1 刘文焯 汤涌 万磊 宋新立
大电网特高压直流系统建模与仿真技术

未来15年内，中国电网将是一个具有20多回超/特高压直流输电系统的交直流并列运行的特大型特高压电网，大电网的建模、仿真及分析技术遇到了严重挑战。该文讨论大电网特高压直流系统仿真建模技术的最新进展及研究方向，并介绍中国电力科学研究院系统所正在开展的电磁暂态/机电暂态混合仿真技术研究工作及直流控制系统详细建模工作，将其应用于工程实际后，将对中国电网未来的规划、运行及科研工作中的大电网特高压交直流系统仿真分析带来巨大突破。
2008 Vol. 32 (22): 1-3 [摘要] ( 768 ) [HTML 0KB] [PDF 275KB] ( 474 )
4 和彦淼 宋杲 曹荣江
特高压同塔双回输电线路潜供电弧模拟试验等价性研究

潜供电弧的自灭时间决定着单相重合闸的重合时间和成功率，潜供电弧自灭特性的研究是保证单相重合成功的关键技术。特高压同塔双回输电线路潜供电弧试验室模拟试验是唯一行之有效的潜供电弧自灭特性研究方法，该文给出了试验室单相试验回路的由来，并证明了单相试验回路与特高压同塔双回六相回路的等价性；提出；“长弧”和“短弧”的概念，在模拟试验中采用；较短电弧代替较长电弧，并从理论分析及试验室试验2方面，给出了特高压同塔双回输电线路潜供电弧试验室模拟试验等价性的研究。
2008 Vol. 32 (22): 4-7 [摘要] ( 705 ) [HTML 0KB] [PDF 439KB] ( 307 )
8 孙昭英 廖蔚明 丁玉剑 李庆峰
±800 kV直流输电工程空气间隙放电特性试验及间隙距离选择

针对±800 kV直流输电线路直线塔真型尺寸模拟杆塔空气间隙进行了50%操作冲击和雷电冲击放电特性试验研究，给出了±800 kV杆塔最小间隙距离的推荐值；对±800 kV直流换流站典型极母线空气间隙进行了50%操作冲击放电特性试验研究，给出了±800 kV换流站典型电极最小间隙距离的推荐值。
2008 Vol. 32 (22): 8-12 [摘要] ( 681 ) [HTML 0KB] [PDF 961KB] ( 360 )
13 孙昭英 廖蔚明 宿志一 张学军
±800 kV直流输电工程空气间隙海拔校正系数试验研究

分别在0、1 970、2 245和3 723 m海拔地区开展了±800 kV直流输电线路真型尺寸模拟杆塔和换流站极母线空气间隙50%操作冲击放电特性对比试验研究。通过分析计算，给出了±800 kV高压直流工程高海拔地区直流线路和换流站典型空气间隙操作冲击放电电压的海拔校正系数；并讨论了高海拔地区空气间隙放电特性的校正方法。
2008 Vol. 32 (22): 13-16 [摘要] ( 631 ) [HTML 0KB] [PDF 1197KB] ( 386 )
电力系统
17 田芳 李亚楼 周孝信 吴中习 张星
电力系统全数字实时仿真装置

电力系统全数字实时仿真装置是基于高性能机群服务器、具有我国自主知识产权的全数字实时仿真系统。该仿真装置利用机群的多节点结构和高速本地网络，采用并行计算技术对计算任务进行分解，并对进程进行实时和同步控制，从而实现了大规模复杂交直流电力系统(1 000台发电机、10 000条母线)的机电暂态实时仿真和机电–电磁暂态混合实时仿真以及外接物理装置试验。该仿真装置具有性价比高、扩展性好、软硬件接口灵活多样等特点，可连接调度自动化系统以接收系统在线数据，接入PSASP用户自定义模型或MATLAB/Simulink模型进行局部和子任务计算，通过A/D和D/A转换接口接入控制保护物理设备进行闭环仿真试验。目前国内多家单位已应用该仿真装置，开展了电力系统故障再现分析，继电保护、安全自动装置和直流输电控制装置等的试验研究，大系统安全稳定运行及控制策略研究等工作。应用表明该仿真装置运行可靠、计算结果准确，在科学研究、教育培训和生产运行实践中起到重要作用。
2008 Vol. 32 (22): 17-22 [摘要] ( 719 ) [HTML 0KB] [PDF 1116KB] ( 590 )
23 宋新立 汤涌 卜广全 刘文焯 刘涛 万磊
大电网安全分析的全过程动态仿真技术

全过程动态仿真技术是研究和分析非线性超大规模电力系统动态特性机理、严重事故特征及其稳定措施的重要手段。该文分析我国全过程动态仿真技术的现状和解决当前问题的思路，主要包括电磁暂态和机电暂态混合仿真、机电暂态和中长期动态的一体化仿真。探讨了全过程动态仿真分别与实时仿真装置和在线动态安全分析预警系统的接口技术，以及并行计算技术的重要性。该文指出全过程动态仿真技术需要同时应用于实时和非实时仿真，才能满足我国大电网安全分析的全方位需求。
2008 Vol. 32 (22): 23-28 [摘要] ( 684 ) [HTML 0KB] [PDF 343KB] ( 385 )
29 陶向宇 刘增煌 赵红光
多机电力系统广泛配置PSS的可行性研究

美国西部电网协调委员会(WSCC)、IEEE都曾建议广泛的配置电力系统稳定器(PSS)。国内各大区域互联系统也有针对性地配置了大量的PSS，提高了系统阻尼，并且有进一步增加配置的趋势。但尚未从理论上证明广泛配置PSS的可行性，对广泛配置PSS的负作用的担心仍然存在。该文探讨多机电力系统中PSS增强系统机电振荡模式阻尼的机理：PSS主要是将非机电模式的阻尼转移给机电振荡模式，从而增强机电振荡模式的阻尼。根据特征根对参数的灵敏度分析结果可知，PSS可以显著提高与本机强相关的机电振荡模式的阻尼，对与本机非强相关的机电振荡模式的阻尼影响不大，广泛配置PSS的正作用远大于负作用。因此多机电力系统中广泛配置PSS是可行的。
2008 Vol. 32 (22): 29-34 [摘要] ( 805 ) [HTML 0KB] [PDF 388KB] ( 322 )
35 朱艺颖 蒋卫平 印永华
电力系统数模混合仿真技术及仿真中心建设

从仿真规模、仿真技术的发展、功能作用、业绩回顾和远景规划等多方面对中国电力科学研究院电力系统数模混合仿真中心进行了详细介绍。中国电力科学研究院电力系统数模混合仿真中心是国家重点实验室，也是国家工程实验室。它是目前亚洲同类实验室中规模最大、功能最全、技术最先进的实验室。数模混合仿真中心的功能包括对大型交直流互联电力系统规划方案的试验研究工作，对电力系统控制保护装置的试验研究工作，通过仿真模拟研究离线计算难以实现或难以观察到的现象以及纠正某些离线计算中不真实的结果，真实地模拟交直流系统的动态行为和研究电力系统新技术等等。文中通过列举近年来数模混合仿真中心完成的重大科技项目，说明仿真中心在我国电力系统的技术进步、规划设计、工程建设和调试运行中起到不可替代的作用。另外，该文简单介绍了仿真中心今后的发展规划和预期目标。
2008 Vol. 32 (22): 35-38 [摘要] ( 692 ) [HTML 0KB] [PDF 307KB] ( 396 )
39 汤广福|贺之渊|滕乐天|易荣|何维国
电压源换流器高压直流输电技术最新研究进展

介绍了以电压源换流器、全控型电力电子器件和脉宽调制技术为核心的新型高压直流输电技术，详细阐述了电压源换流器高压直流输电系统的工作原理和关键技术，分析了其技术特点和应用领域，回顾了国外的最新研究进展和工程应用现状，以及在我国的研究动态和应用于风电场并网的首个电压源换流器高压直流输电示范工程建设情况。相关研究表明，电压源换相高压直流输电技术在电力系统中有着广阔的应用前景，是未来输电技术的一个重要发展方向。
2008 Vol. 32 (22): 39-44 [摘要] ( 866 ) [HTML 0KB] [PDF 538KB] ( 939 )
45 周胜军 姚大伟
鞍山红一变SVC国产化示范工程介绍

鞍山红一变高压静止无功补偿装置(static var compensator，SVC)工程是中国第一个电网SVC国产化示范工程。SVC主要用来替代变电站原有调相机，投运后不仅能为鞍山电网提供快速动态无功电源，还能提高电网稳定性和电能质量。文章阐述了该工程的设计、运行、应用方面的主要问题，介绍了SVC容量的确定、系统主接线、技术参数，论述了装设SVC后的谐波分析结果和电压改善仿真结果以及SVC装置投运后对电网电压和谐波的实际改善效果，分析了SVC所带来的经济效益、对系统潮流分布的改善，鞍山受电断面稳定水平的提高。
2008 Vol. 32 (22): 45-49 [摘要] ( 823 ) [HTML 0KB] [PDF 533KB] ( 344 )
50 周泽昕 周春霞 董明会 杜丁香 张晓莉
国家电网仿真中心动模实验室建设及继电保护试验研究

作为电力系统模拟研究领域成熟和重要的技术手段，物理动模试验具有实证性强、技术成熟、仿真结果准确可靠等技术特点，在系统运行特性研究、事故分析、继电保护装置、发电机励磁调节器、系统安全稳定控制装置等的试验研究方面发挥了重要作用。动模实验室作为国家电网仿真中心的重要组成部分之一，将在设备的规模、模拟元件的参数、模拟元件多样性、控制水平、组模水平等方面实现大规模改进。该文对国家电网仿真中心电力系统动模实验室的建设内容和承担的主要试验工作进行详细描述。并详细阐述我国对电力系统继电保护装置动模试验的要求。介绍继电保护装置动模试验模型及继电保护装置的检测方法和项目，并对已进行过的继电保护装置动模试验情况进行总结。
2008 Vol. 32 (22): 50-55 [摘要] ( 804 ) [HTML 0KB] [PDF 374KB] ( 521 )
自动化
56 王慧铮 许勇
基于广域测量系统的低频振荡监测分析方法研究与应用

介绍了基于广域测量系统的电力系统低频振荡在线监测及振荡特性离线分析功能模块的设计及实现方法。模块在线部分集成的数据滤波等4种检测算法，同时满足了监测的实时性和报警的高精度；模块的离线部分集成了改进Prony等3种分析算法，实现了振荡特性参数的全面解析。告警记录及数据分析结果存储于磁盘。模块中的统计功能，实现了数据信息的深层挖掘。该模块已经在河北南网实际运行，运行结果表明该模块的有效性和可靠性。
2008 Vol. 32 (22): 56-61 [摘要] ( 796 ) [HTML 0KB] [PDF 536KB] ( 372 )
62 孙丕石 曹占峰 王亚玲 尹洪苓
国家电网公司数据交换平台研发与应用

研究了国家电网公司各级单位之间的数据交换需求，提出了数据交换平台的分布式对称架构。基于面向服务的架构(service-oriented architecture，SOA)设计开发了数据交换平台，支持业务系统统一接入服务、多种数据交换方式、多种数据交换格式、灵活的交换控制和调度管理机制。该平台作为国家电网公司SG186工程一体化平台的重要组成部分，成功实现了国家电网公司信息系统的纵向贯通。
2008 Vol. 32 (22): 62-67 [摘要] ( 753 ) [HTML 0KB] [PDF 353KB] ( 406 )
68 倪晓明|田雨聪
基于SOPC的多路HART协议转换及智能I/O模块设计

该设计基于可编程芯片上系统的解决方案，在单片现场可编程门阵列芯片上同时实现CPU控制器、8路异步收发器、8路可寻址远程传感器高速通道(highway addressable remote transducer，HART)协议设备的独立调制解调器等部件，可实现8路HART协议转换及智能I/O采集功能，不仅结构简单，而且成本低廉，解决了多路HART设备的快速数据采集和响应问题。此外，该模块采用异步采集的方法，自动对HART设备进行周期性的采集和数据的实时缓冲，有效地提高了对上位机通信的响应速度。该设计已成功应用于EDPF-NT分散控制系统中。
2008 Vol. 32 (22): 68-71 [摘要] ( 555 ) [HTML 0KB] [PDF 345KB] ( 540 )
新能源与分布式发电
72 范高锋 王伟胜 刘纯
基于人工神经网络的风电功率短期预测系统

风电场输出功率预测对接入大量风电的电力系统运行有重要意义。该文综述国内外风电功率预测技术的研究现状、基本原理及预测方法；设计风电功率预测系统的框架，建立基于人工神经网络的风电功率预测系统，该系统即将应用于吉林电网调度中心。该系统以数值天气预报为基础，具有良好的人机界面，实现了与能量管理系统(energy management system，EMS)的无缝连接。对测试数据的预测结果表明，该预测系统能够可靠工作，预测结果的均方根误差在15%左右。最后，该文对风电功率预测系统的经济效益进行估算。
2008 Vol. 32 (22): 72-76 [摘要] ( 894 ) [HTML 0KB] [PDF 584KB] ( 1035 )
电网建设
77 杨靖波 李茂华 杨风利 韩军科
我国输电线路杆塔结构研究新进展

特高压电网的建设、输电新技术的推广应用给输电线路杆塔的研究提出许多新的课题，安全可靠、经济合理是杆塔结构研究的主要目标和方向。文章介绍了我国输电线路杆塔结构近年来在荷载取值、节点构造、结构优化、风致振动(塔线耦合振动和钢管塔微风振动)以及新材料应用(高强钢、钢管、耐候钢和冷弯型钢)等方面的研究进展以及工程应用情况。并根据研究现状和社会经济发展需求，提出我国杆塔结构在设计理论和方法、承载性能试验以及新材料应用、新塔型等方面需要进一步研究的内容。
2008 Vol. 32 (22): 77-83 [摘要] ( 816 ) [HTML 0KB] [PDF 646KB] ( 590 )
84 程永锋 朱全军 卢智成
变电站电力设施抗震措施研究现状与发展趋势

综述了国内外典型变电站电力设施在地震灾害中的破坏情况，总结了其破坏的类型和原因，分析了目前国内外采用的两种抗震措施：第一种是传统的加强建(构)筑物和其他电力设施自身的强度、刚度，来抵抗地震作用，且这种抗震措施在过去抗地震灾害中发挥了巨大作用，但是这种抗震措施在遭遇到设定范围的“强烈地震”作用时，尽管建(构)筑物可以保证不倒，却难以保证建(构)筑物内部重要电力设施的完好，并且此时建(构)筑物已经丧失了基本功能；第二种为目前逐渐受到重视的一种抗震措施，即采用隔震减震措施，通过隔震装置或其他附属装置在地震作用下率先进入消能或耗能状态，消耗掉大量的地震能量，只有少量的地震能量输入到建(构)筑物及其内部重要电力设施上，从而避免电力设施的破坏，使其在强烈地震作用下依然可以正常运行。隔震减震技术在民用建筑上已经成熟，但电力设施采用隔震减震措施还需要攻克许多难关，因此开展变电站电力设施的隔震减震应用研究具有重要意义。
2008 Vol. 32 (22): 84-89 [摘要] ( 695 ) [HTML 0KB] [PDF 1015KB] ( 494 )
90 白雪松 缪谦
货运施工索道悬索理论计算模型研究

货运施工索道场地复杂多变，需要根据现场实际情况进行具体设计，工作索计算精度与效率对提高货运施工索道的安全性与经济性具有重要意义。在研究悬链线理论和抛物线理论的基础上，建立了相应的计算模型并应用Mathematica以及C#.NET技术编制了工作索选型设计计算软件，探讨了2种计算模型的适用范围。现场工程应用试验表明：测试数据与计算结果相当吻合，验证了计算模型的正确性，实现了工作索的参数化设计。
2008 Vol. 32 (22): 90-94 [摘要] ( 703 ) [HTML 0KB] [PDF 372KB] ( 349 )
高电压技术
95 陈没 李国富 余辉 李志远 高飞 周玮 刘之方 董勤晓
高压放电速断装置的研制

串补工程中密封间隙等设备的放电电压准确性至关重要。为了确保试品多次试验的放电环境基本相同，要求每次试验放电的时间力求最短。该文给出了变压器和谐振升压器2种高压放电试验装置的原理以及改进方案，通过检测主回路电流大小判断间隙是否被击穿，由单片机发出相应控制信号，采用IGBT等开关器件控制试验电压的通断，保证了试品每次试验只进行一次放电，介绍了保护电路的原理，给出了试验波形，证明了此高压放电速断装置的可行性。
2008 Vol. 32 (22): 95-97 [摘要] ( 577 ) [HTML 0KB] [PDF 396KB] ( 348 )
98 常湧 王明磊 许崇武 刘宏新
接地网网内电位差的均衡优化

接地网电位均衡性对接地网的稳定运行具有重要的意义。最大接触电压和网格电压的计算结果显示出采用按指数规律布置接地导体对降低接触电压和改善电位均衡性具有显著作用。将接地网四角做成半径为D/2(D为均压带间距)圆弧的方法和按指数规律布置接地网的方法结合起来，可以显著降低边缘的电位梯度，更近一步降低地表电位差。文章还阐述了保证接地网电位均衡性的措施，并指出接地网防腐对维持接地网电位均衡性具有重要作用。
2008 Vol. 32 (22): 98-102 [摘要] ( 726 ) [HTML 0KB] [PDF 525KB] ( 348 )
 
 
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