同塔多回架空输电线路不平衡度分析及抑制措施研究
发布时间：2021-03-01 18:52
随着国内建设发展,越来越多的地区建立长距离大容量输电线路。但是这会带来输电线路建设与地方用地的矛盾。为节省占地面积,减少电力系统成本,很多地区采取同塔多回架空线路的输电方案,节省成本,提高输送效率。但同塔多回架空输电线路会带来系统运行参数不平衡现象,影响电力系统稳定性。因此研究同塔多回架空输电线路参数不平衡,分析影响其不平衡的因素,并研究抑制不平衡的方法,对系统稳定是非常有实际意义的。本文建立架空输电线路模型,介绍国内外计算电压电流不平衡度的方法,分析架空输电线路参数不平衡、塔型等因素对不平衡度的影响,提出相关抑制措施减少架空输电线路不平衡度。通过11OkV同塔双回风电场并网线路和220kV/110kV同塔混压四回架空输电线路两个案例,分析计算架空输电线路不平衡度,研究抑制输电线路电压电流不平衡度的措施,在PSCAD建模仿真验证了上述研究的合理性。
【文章来源】：山东科技大学山东省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１?７Ｃ型电路??Ｆｉｇ．?２．１?Ｐｉ?ｔｙｐｅ?ｃｉｒｃｕｉｔ??
ＬＩ?４?Ｊｕ?２?Ｊ??在集中参数模型里，可忽略电导ｇ，但其余电阻／？、电抗ｘ、电纳５不可??忽略。若用三相线路表示集中参数模型，则三相７１型电路模型如图２．２所示。??〇???ｐＡＡｙＶｔ?．???ｒ－ｏ??‘■?ｉ?—！—Ｊ－?＼?＿！＿丄?ｉ?丄?人??２＜丁?｜叫?２ｊ＜丁２ｊ？Ｃ－??Ｏ?＂??Ｗｖｔ?????〇??ｌｈ?ｊ?—Ｌ－Ｊ＝＿！＿＿４＝?Ｉ＿！＿丄?ｌ??Ｌ＿４＝入??〇??????＾－ｏ??Ｋ?ｌ?＿Ｌ?ｌ?人??２］＾?２ｊ？Ｃａ＿??■＝■?■＝?ｒ??图２．２三相７ｉ型电路??Ｆｉｇ．?２．２?Ｔｈｒｅｅ－ｐｈａｓｅ?ｐｉ?ｔｙｐｅ?ｃｉｒｃｕｉｔ??图中＆■、凡ｂ、＆为三相输电线路的自电阻；４、Ａｂ、４＝为三相输电线路??的自电感；ｉａｂ、＆为三相输电线路相间的互电感；（１、ｃ；ｂ、ｃｅｅ为三??相输电线路对地电容；ｃａｂ、ｃｂ。、ｃｅａ为三相输电线路相间的互电容。??根据图２．２可得到阻抗矩阵和导纳矩阵表达式如式（２．６）与（２．７）所示。??＾ａａ＋ｊ＾ａａ?风?ｂ?ｊ?吹??ｚｉｊ＝?ｉ?①?Ｌａｂ?Ｒ＾＋ｊｃｏ＾?）〇｝＾?（２．６）??ｊ＾ｃａ?ｊ?仞?Ａｋ?＾ｃｃ＋ｊ＾ｃｃ．??ｊ?出?Ｑ?￣ｊ（〇Ｃａｂ?－）〇）Ｃ＾??Ｙｔｊ＝?－ｊｗＣａｂ?ｊｃｏＣｂｂ?－ｊｃｏＣｂｃ?（２．７）??．￣ｊ？Ｃｃａ?－ｊ＾Ｃｂｃ?ｊ＾Ｃｃｃ?．??２．１．２分布参数模型??在长距离输电且不能忽略工作频率对线路影响的情况下，就不应采用集中??参数的方法。为考虑线路空间分布
图２．３分布参数电路??Ｆｉｇ．?２．３?Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｏｆ?ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｃｉｒｃｕｉｔ??由图２．３可知，ｆ／与／分别表示距离末端＿／点的ｘ处的电压与电流；与Ｊ＋Ｊ／??分别表示距离末端＿／点的ｘ＋办处的电压与电流；Ｚ与Ｆ分别表示单位距离的阻??抗与导纳。又由微元办上流入阻抗的分压与流入导纳的分流可得??—＝／Ｚ?（２．８）??ｄｘ??—?＾ＵＹ?（２．９）??ｄｘ??式（２．８）与式（２．９）对ｘ再进行微分可得??＾ｒ＾ｌＺｄｘ?＝?Ｚ￣?（２．１０）??ｄｘ＂?ｄｘ??ｃＬＬ?＝?ｌＪＹｄｘ?＝?Ｙ￣?（２．１１）??ｄｘ?ｄｘ??再把式（２．１０）与式（２．１１）代入式（２．８）与式（２．９）可得??包：ＺＹＵ?（２．１２）??ｄｘ２??＾－?＝?ＺＹ１?（２．１３）??ｄｘ１??式（２．１２）与（２．１３）是二阶常系数齐次线性微分方程，解（２．１２）得??Ｕ?＝?Ｃ｛ｅ＾ｘ＋Ｃ２ｅ－＾ｘ?（２．１４）??将（２．１４）对ｘ进行微分得??ｄＵ?＝?Ｃ，＾ＺＹ?ｅ＾ｘ－Ｃ２ｙ［ｚＹｅ－＾ｘ?（２．１５）??把（２．１５）代入（２．８）后可得??卜备严－备严?（２．１６）??８??
【参考文献】：
期刊论文
[1]采用垂直排列的500kV双回电缆线路参数的不平衡度分析[J]. 王晓彤,项祖涛,宋新立,杨海芳. 高压电器. 2017(02)
[2]同塔多回输电线路最优相序排列方式[J]. 何溪,尹建华,夏建生,赵进全,郭红理. 陕西电力. 2016(01)
[3]基于不对称参数补偿的同塔六回输电线路不平衡问题抑制[J]. 王育飞,徐兴,薛花. 电力系统自动化. 2015(11)
[4]750kV/330kV混压同塔四回路输电线路电流不平衡度计算与分析[J]. 乌小锋. 电网与清洁能源. 2015(01)
[5]同塔双回输电线路电气不平衡度的改善措施[J]. 张斌,陈水明,庄池杰,张波,邓世聪. 电网技术. 2014(12)
[6]一种基于PSCAD/EMTDC的同塔四回输电线路三相不平衡最优相序筛选方法[J]. 刘正富,刘林,赵艳军,盛超,陈晓科. 广东电力. 2014(08)
[7]减小架空输电线路不平衡度的研究和措施[J]. 李宏. 华北电力技术. 2014(03)
[8]500kV同塔四回线路电气不平衡度的研究[J]. 麻敏华,汪晶毅,李志泰,潘春平. 中国电力. 2014(01)
[9]110kV同塔四回输电线路三相不平衡性仿真分析[J]. 黄业同,颜天佑,王育飞. 电力学报. 2013(05)
[10]750kV同塔双回不换位线路电流不平衡度研究[J]. 刘前进,朱庆钢,罗龙波. 电力系统保护与控制. 2013(18)
硕士论文
[1]同塔双回不换位输电线路不平衡度研究[D]. 朱庆钢.华南理工大学 2013
[2]参数不对称同塔四回输电线路的相模变换与故障分析[D]. 夏溢.上海交通大学 2013
[3]220kV同塔多回线电气特性分析及工程应用研究[D]. 苏东东.华南理工大学 2012
[4]特高压长距离输电线路换位问题的研究[D]. 常文华.天津大学 2009
本文编号：3057882
【文章来源】：山东科技大学山东省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１?７Ｃ型电路??Ｆｉｇ．?２．１?Ｐｉ?ｔｙｐｅ?ｃｉｒｃｕｉｔ??
ＬＩ?４?Ｊｕ?２?Ｊ??在集中参数模型里，可忽略电导ｇ，但其余电阻／？、电抗ｘ、电纳５不可??忽略。若用三相线路表示集中参数模型，则三相７１型电路模型如图２．２所示。??〇???ｐＡＡｙＶｔ?．???ｒ－ｏ??‘■?ｉ?—！—Ｊ－?＼?＿！＿丄?ｉ?丄?人??２＜丁?｜叫?２ｊ＜丁２ｊ？Ｃ－??Ｏ?＂??Ｗｖｔ?????〇??ｌｈ?ｊ?—Ｌ－Ｊ＝＿！＿＿４＝?Ｉ＿！＿丄?ｌ??Ｌ＿４＝入??〇??????＾－ｏ??Ｋ?ｌ?＿Ｌ?ｌ?人??２］＾?２ｊ？Ｃａ＿??■＝■?■＝?ｒ??图２．２三相７ｉ型电路??Ｆｉｇ．?２．２?Ｔｈｒｅｅ－ｐｈａｓｅ?ｐｉ?ｔｙｐｅ?ｃｉｒｃｕｉｔ??图中＆■、凡ｂ、＆为三相输电线路的自电阻；４、Ａｂ、４＝为三相输电线路??的自电感；ｉａｂ、＆为三相输电线路相间的互电感；（１、ｃ；ｂ、ｃｅｅ为三??相输电线路对地电容；ｃａｂ、ｃｂ。、ｃｅａ为三相输电线路相间的互电容。??根据图２．２可得到阻抗矩阵和导纳矩阵表达式如式（２．６）与（２．７）所示。??＾ａａ＋ｊ＾ａａ?风?ｂ?ｊ?吹??ｚｉｊ＝?ｉ?①?Ｌａｂ?Ｒ＾＋ｊｃｏ＾?）〇｝＾?（２．６）??ｊ＾ｃａ?ｊ?仞?Ａｋ?＾ｃｃ＋ｊ＾ｃｃ．??ｊ?出?Ｑ?￣ｊ（〇Ｃａｂ?－）〇）Ｃ＾??Ｙｔｊ＝?－ｊｗＣａｂ?ｊｃｏＣｂｂ?－ｊｃｏＣｂｃ?（２．７）??．￣ｊ？Ｃｃａ?－ｊ＾Ｃｂｃ?ｊ＾Ｃｃｃ?．??２．１．２分布参数模型??在长距离输电且不能忽略工作频率对线路影响的情况下，就不应采用集中??参数的方法。为考虑线路空间分布
图２．３分布参数电路??Ｆｉｇ．?２．３?Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｏｆ?ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｃｉｒｃｕｉｔ??由图２．３可知，ｆ／与／分别表示距离末端＿／点的ｘ处的电压与电流；与Ｊ＋Ｊ／??分别表示距离末端＿／点的ｘ＋办处的电压与电流；Ｚ与Ｆ分别表示单位距离的阻??抗与导纳。又由微元办上流入阻抗的分压与流入导纳的分流可得??—＝／Ｚ?（２．８）??ｄｘ??—?＾ＵＹ?（２．９）??ｄｘ??式（２．８）与式（２．９）对ｘ再进行微分可得??＾ｒ＾ｌＺｄｘ?＝?Ｚ￣?（２．１０）??ｄｘ＂?ｄｘ??ｃＬＬ?＝?ｌＪＹｄｘ?＝?Ｙ￣?（２．１１）??ｄｘ?ｄｘ??再把式（２．１０）与式（２．１１）代入式（２．８）与式（２．９）可得??包：ＺＹＵ?（２．１２）??ｄｘ２??＾－?＝?ＺＹ１?（２．１３）??ｄｘ１??式（２．１２）与（２．１３）是二阶常系数齐次线性微分方程，解（２．１２）得??Ｕ?＝?Ｃ｛ｅ＾ｘ＋Ｃ２ｅ－＾ｘ?（２．１４）??将（２．１４）对ｘ进行微分得??ｄＵ?＝?Ｃ，＾ＺＹ?ｅ＾ｘ－Ｃ２ｙ［ｚＹｅ－＾ｘ?（２．１５）??把（２．１５）代入（２．８）后可得??卜备严－备严?（２．１６）??８??
【参考文献】：
期刊论文
[1]采用垂直排列的500kV双回电缆线路参数的不平衡度分析[J]. 王晓彤,项祖涛,宋新立,杨海芳. 高压电器. 2017(02)
[2]同塔多回输电线路最优相序排列方式[J]. 何溪,尹建华,夏建生,赵进全,郭红理. 陕西电力. 2016(01)
[3]基于不对称参数补偿的同塔六回输电线路不平衡问题抑制[J]. 王育飞,徐兴,薛花. 电力系统自动化. 2015(11)
[4]750kV/330kV混压同塔四回路输电线路电流不平衡度计算与分析[J]. 乌小锋. 电网与清洁能源. 2015(01)
[5]同塔双回输电线路电气不平衡度的改善措施[J]. 张斌,陈水明,庄池杰,张波,邓世聪. 电网技术. 2014(12)
[6]一种基于PSCAD/EMTDC的同塔四回输电线路三相不平衡最优相序筛选方法[J]. 刘正富,刘林,赵艳军,盛超,陈晓科. 广东电力. 2014(08)
[7]减小架空输电线路不平衡度的研究和措施[J]. 李宏. 华北电力技术. 2014(03)
[8]500kV同塔四回线路电气不平衡度的研究[J]. 麻敏华,汪晶毅,李志泰,潘春平. 中国电力. 2014(01)
[9]110kV同塔四回输电线路三相不平衡性仿真分析[J]. 黄业同,颜天佑,王育飞. 电力学报. 2013(05)
[10]750kV同塔双回不换位线路电流不平衡度研究[J]. 刘前进,朱庆钢,罗龙波. 电力系统保护与控制. 2013(18)
硕士论文
[1]同塔双回不换位输电线路不平衡度研究[D]. 朱庆钢.华南理工大学 2013
[2]参数不对称同塔四回输电线路的相模变换与故障分析[D]. 夏溢.上海交通大学 2013
[3]220kV同塔多回线电气特性分析及工程应用研究[D]. 苏东东.华南理工大学 2012
[4]特高压长距离输电线路换位问题的研究[D]. 常文华.天津大学 2009
本文编号：3057882
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