电力系统仿真技术研究

关键词： 接地

电力系统仿真技术研究（精选9篇）

篇1：电力系统仿真技术研究

船舶综合电力系统仿真研究

基于船舶综合电力系统仿真主题,开展了包括建模与系统仿真在内的分析与研究,利用Matlab/Simulink仿真平台搭建了船舶综合电力系统的仿真模型并开展相关的系统集成技术分析.

作 者：陈次祥 刘莉飞 唐石青 赵跃平CHEN Ci-xiang LIU Li-fei TANG Shi-qing ZHAO Yue-ping 作者单位：704研究所,上海,30 刊 名：上海造船 英文刊名：SHANGHAI SHIPBUILDING 年，卷(期)： “”(1) 分类号：U665.1 关键词：综合电力系统   建模   仿真

篇2：电力系统仿真技术研究

论文摘要：本文以智能电网应用技术及系统为研究对象，从电力技术的发展以及智能电网规划在电力系统规划中的意义这两个方面入手，对电力技术及电力系统规划工作进行了较为详细的分析与阐述，并据此论证了做好这一工作在促进电力技术乃至整个电力电网运行系统稳定、长效发展过程中所起到的至关重要的作用与意义。

论文关键词：电力技术 智能电网 电力系统 规划研究 意义

从理论上来说，电力系统是指将发电、变电、输电以及用电等电能在运行过程中的循环性工作环节所构成的电能生产、传输、分配以及消费工作有机结合在一起的系统统称。在全球经济一体化进程加剧与城市化建设规模不断扩大的推动作用下，不仅电网运行管理体制发生着深刻的变革，现代经济社会电网系统的可靠性需求也在不断提升，这使得相关工作人员需要认识到发展新时期的电网技术已成为电力电网系统不断向前发展的必然选择与趋势。而智能电网技术作为这种新时期电网技术的核心与重点，在电力技术与电力系统规划中发挥着极为重要的作用，需要引起相关工作人员足够的关注。

一、电力技术下智能电网技术的发展分析

在当前能源紧缺问题日益严重的被禁下，现代经济社会对电力技术的需求使得一种高效、清洁、可操作、便储存的电力新技术――智能电网成为了当前最具发展空间与潜力的新型电力技术之一。坎贝尔于研发的一种能够在建筑物集群内的各种在电网电器之间形成协调与共享机制，从而对建筑物在用电高峰时期的电网的骤升性需求有效控制在一定范围之内的控制中心――无线控制器正意味着智能电网时代的全面来临。笔者接下来从智能电网的基本概念、关键特征、智能表现以及当中应用到的先进技术四个方面对电力技术下的智能电网发展情况进行简要分析与说明。

(一)智能电网的基本概念分析。何谓智能电网呢?顾名思义它是电网系统以及相关技术智能化的体现。一般而言，智能电网是一种以集成、双向、高效的计算机通信技术为载体，以各种先进的测量、传感、控制、决策技术为依据，以逐步实现整个电网系统的安全、可靠、稳定运行为目的的新型电力技术。

(二)智能电网的关键特征分析。第一，坚强性。智能电网能够确保在整个电网系统发生突发性或是大面积扰动与故障影响时，终端用户的用电需求仍然能够得到有效满足，且在电网系统受到极端自然天气状况或是外力破坏的作用影响下还能够保持在安全稳定的运行状态，以此实现电力信息的安全保障;第二，自愈性。智能电网不仅具备了持续在线的电网系统安全评估及分析体系，还提供了强大的预防控制及防治体系作为自我输供电能力的保障;第三，兼容性。智能电网与传统意义上的.电网系统最大的不同在于它支持了各种清洁可再生能源的介入，并能够通过各种分布式电源与微电网系统的互联来实现各终端用户之间的互动需求，进而使整个电网运行系统所支持的增值服务能够最大限度的契合用户所需;第四，经济性。智能电网为电力市场相关经济活动与交易往来的开展提供诸多的技术支持，它所实现的各种电网运行资源优化配置对于合理降低电网系统运行过程中的传输线路损耗，不断提升电力资源利用效率工作而言有着极为重要的作用与意义。

(三)智能电网的智能表现。针对上述有关智能电网的关键特征分析，笔者认为智能电网在实际应用过程中之所以被人们称之为“智能”，电网，肯定就有着这种电网相对于传统电力技术网络系统更为优越的地方。首先是这种智能电网所表现出的可观测性，电网系统内设置的传感器与采用的有效传感测量技术能够使电网系统任意部分的任意动作及时反映到交互界面上;其次智能电网与观测对象的关系不再仅仅是观测与被观测的关系，同样还具备了控制与被控制、协调与被协调的关系。与此同时，智能电网在数据信息分析决策与环境自我适应方面的优势都使得这种新型电力技术有着比传统电网系统技术更为广阔的发展空间。

(四)智能电网当中应用到的先进技术。相关工作人员需要认识到智能电网作为新时期电网运行系统的一大分支，是建立在各种先进电力电子技术得以充分应用的基础之上的。具体而言，当前智能电网中所应用到的先进技术有以下几种。

1.高速双向通信技术。高速双向通信技术从本质上来说是智能电网系统技术自愈特性的最关键体现。它不仅能够实现智能电网自我持续的检测及校正功能，同时也能够对各种在电网系统中潜在或存在的系统运行安全事故进行有效监控与防护，在这些电网系统事故发生之后，高速双向通信技术能够对各输电线路的传输电能进行有效补偿，并及时从新分配潮流，以此杜绝安全事故的隐患进一步扩大，进而使智能电网系统及其相关技术对电力电网的控制能力与服务水平能够得到极大提升。

2.智能固态表针。智能电网应用技术及其系统最大的资源优势整合在于它将传统意义上的电网系统技术中所应用的电磁表技术与读取系统进行了改进，并以一种能够在电力企业与终端用户之间实现双向通信的智能固态表计数与读取系统来替代。这种表针除了能够持续计量电网系统辐射范围内终端用户在一天不同时段内对电能的需求，同是它还能将电力企业所指定的高峰、低谷电力价格信号与费率储存在电力系统计数装置内部，并将在何时段采取何种电费费率政策的相关信息及时反映到终端用户操作界面上，据此实现整个电网系统的智能化应用及操作。

二、电力技术下智能电网规划在电力系统规划中的意义分析

在当前技术条件支持下，我国的大部分有线电路受电力系统规划工作不到位、不细致的因素影响，短时间内极容易出现整个电网线路的超负荷运行问题，再加上某些地区输电线路发展长期滞后，电站建设受到的关注度还远远不够，不仅电网建设工程周期无法得到满足，建成后的运行电网系统安全性能也无法得到可靠保障。与此同时，我国特殊的能源分布结构使电力资源较为充分的西部、北部电力无法及时且高效的输送到对电力资源需求价高的东部、南部区域，电力能源紧张问题始终是制约我国电力行业以及电力电网系统发生的最关键问题，这也使得智能电网的规划工作在当前经济形式发展下显得格外重要。

(一)首先，对智能电网进行有效的电力系统规划能够实现智能电网高速双线通信技术下双向互动的职能数据传输，进而有利于动态、浮动电价制度的在全国范围内的顺利开展。

(二)智能电网能够在遵循各电网建设区域不同环境因素的基础上，有针对性、有侧重点的将各种新时期的清洁可再生能源接入到电网系统运行网络当中，并结合太阳能、地热能、风能等多种能源的特性，将职能电网与清洁可再生能源的并网研究技术作为电力系统规划的下一步工作中心，逐步实现智能电网当中分布式能源的管理目标。

三、结束语

伴随着现代科学技术的发展与经济社会不断进步，人民日益增长的物质与精神文化需求对新时期的电力电网系统提出了更为严格的要求。本文对新时期智能电网电力技术及其在电力系统规划中的优势条件进行了简要说明，希望对今后相关研究工作的开展提供一定的意见与建议。

参考文献：

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[2]孙士云.束洪春.董俊.谭昆玲.直流调制对南方电网交直流并联输电系统断面输送的影响.[J].云南电力技术..(02).

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[4]陈志巧.基于模糊理论的电力负荷预测研究.[J].山东科技大学学报(自然科学版).2006.(02).

篇3：电力系统仿真技术研究

实时仿真是研究电力系统电磁和机电暂态过称、优化系统规划与运行的重要手段。电力系统实时仿真经历了三个发展过程:第一代模拟分析系统;第二代模拟/数字混合仿真系统;第三代全数字实时仿真系统。

现在较前沿的电力电子、电力系统仿真软件是一种基于并行计算技术、采用模块化设计的全数字实时仿真软件, 如e MEGsim。与前两代仿真系统相比e MEGsim具有以下优势:

(1) 即可以对电力系统机电和电磁暂态分别进行实时仿真, 同时也可以对机电和电磁暂态混合系统进行实时仿真。

(2) 仿真精度高:e MEGsim实时仿真结果与公认的离线分析软件EMTP-RV的仿真结果吻合。

(3) 良好的升级和扩充性:e MEGsim硬件采用基于PC Cluster的计算机集群, 当仿真的系统规模增大时, 只需增加CPU的数目和增大内存容量即可。

2 系统组成

e MEGAsim实时仿真系统包括两部分:主机和目标机。

主机为运行Windows操作系统的普通PC机, 其中药功能如下:

(1) 模型开发 (2) 离线仿真

(3) 模型分隔和代码的自动生成 (4) 仿真过程的控制

(5) 人机交互

目标机是模型实时运行的平台。主机上开发好的电力系统模型通过以太网下载到目标机上, 目标机包括IO板卡, 通过IO板卡和功放设备与实际的电力设备进行数据交换。

目标机的特点如下:

(1) 采用多CPU以及多核技术的高性能硬件平台。

(2) QNX实时操作系统。

(3) 仿真模型在多个CPU (或多核) 上并行执行。

(4) 基于FPGA的高精度IO模块, FPGA的工作频率为100Hz。

(5) 所有IO板卡均带有信号调理模块。 (6) 实时与超时仿真模式。

基于PMSM永磁电机有限元模型的实时仿真

3 电力系统实时仿真存在的问题分析 (1) 仿真的实时性问题。

(2) 建模问题分析。

(3) 开关器件的实时仿真问题。 (4) 仿真精度与数值稳定性问题。

(5) 仿真系统的升级和扩展问题分析。

3.1 仿真的实时性分析。

输电线路互联的电站组成电力系统网络, 各电站信号以光速在输电线路中传播。然而信号具有传输延迟, 并且这种延迟随线路的长度而变化。因此当仿真步长小于传输延迟时, 对电站和线路并行仿真是可行的, 否则实时仿真是无法实现的。电站包括无源器件、发电机、电动机、控制系统等。大多数控制系统的时间常数远大于仿真步长, 因此这些控制系统可独立仿真, 与电站节点方程并行处理, 整体准确性不受影响。将传输线路、电站、控制系统分解为并行子任务, 这些子任务分配到不同的CPU上计算。每一仿真时步开始, 分别计算每一任务;仿真时步结束, 各子任务相互交换信息。

多节点、密集结构的电力系统往往具有以下特点:一是距离近, 不像大的陆地电力网, 不同电站或设备之间有着几十、几百、甚至上千公里;密集结构的电力系统的电站与设备之间的距离最多一百多米;二是节点数密集, 与近距离相适应的电力系统的节点全集中在一起, 一个区域通常大约有几十个电力器件。对于此类多节点、密集结构的电力系统, 现有的所有仿真软件均无法解决实时仿真问题。可行的处理方法是在系统中加入专门开发的解耦元件。通过解耦元件可以将一个复杂的电力系统模型分解成几个独立的子系统, 通过将不同的子系统分别放在多个CPU上运算, 达到降低每一个CPU的计算量, 实现整个系统实时仿真的目的。

对于那些需要更短仿真步长 (如纳秒级的用户) , 利用当前较先进的软件包 (如:e MEGsim XSG) 可以将电力系统模型编译成能够在FPGA卡上运行的实时代码, 利用FPGA的高速并行处理能力实现系统的实时仿真。此外, 还可以建立电力器件库, 用户可以直接利用模型库中的元件搭建自己的仿真系统。

3.2 建模问题分析。

建模:即根据研究对象的基本物理规律, 对物理系统写出描述其运动规律的数学方程, 即数学模型的过程。

模型开发工具一般采用MATLAB/Simulink等工具, 以及市场上专门针对电力系统实时仿真的电力元件模型库, 比如:带时间戳的整流电路模型库、带时间戳的逆变器模型库、改进的电力电子元器件库 (包含了常用的电力电子设备元件) 、实时逻辑处理模块库、事件信号产生模块库等。

3.3 开关器件的实时仿真分析。

随着高频电力开关器件越来越多的应用到电力系统中, 如何在实时仿真的过程中准确的模拟高频开关设备的工作情况, 是电力系统实时仿真必须解决的问题。为此, 需要采用一些专门的算法求解器 (比如ARTEMIS) , 这种求解器专门用于对电力系统中的高频开关元件进行实时仿真。通过求解器可以预计算开关状态, 通过在实时仿真前, 预先计算出系统中不同电力器件开关状态对应的矩阵, 并将矩阵的计算结果存储在计算机的内存中。仿真时, 当电力电子器件的开关状态发生变化时, CPU直接调用计算结果, 从而节省了运算时间, 使模型能够用于实时仿真。此外, 还可以采用实时产生开关信号, 实时捕捉采样间隔之间的触发信号, 记录信号产生的时间以及逻辑状态的改变情况, 然后在模型的计算过程中进行补偿, 达到实时仿真的目的。

3.4 仿真系统的仿真精度和数值稳定性的问题分析。

传统上, 电力系统仿真通常采用PSPICE仿真软件和在梯形数值积分法基础上编制的仿真软件, 实例计算表明, 当步长△t选取适当时, 其仿真结果与PSPICE仿真软件所得结果相符。当选择较大步长时, 利用梯形数值积分法基础上编制的仿真软件仍可得比较满意的结果, 而用PSPICE仿真软件有可能出现发散。而针对含开关元件的电力系统进行仿真, 梯形积分法就在仿真精度和数值稳定性上出现了问题。针对这种问题, e MEGsim提供了一些改进的求解算法, 如:art5、art3等算法。

3.5 仿真系统的升级和扩展问题分析。

仿真系统硬件平台一般采用基于PC Cluster的计算机集群, 当被仿真的电网规模增大时, 只需增加CPU数目和增大内存容量即可。这种方式与传统的SGI图形工作站模式比较具有很大的扩展和升级优势, 在将来的仿真系统中会大量应用, 是仿真硬件平台的发展趋势。

总结

在硬件方面, 整个实时仿真系统采用PC Cluster的计算机集群, 不同计算机之间通过实时网络通讯, 从而保证系统实时仿真步长可以达到us级别;在软件方面运用求解器、并行算法以及利用成熟的模型库, 从软件相应方面满足了实时仿真对时间相应的需求, 为电力电子、电力系统仿真提供了可能, 该技术将会对电力电子、电力系统仿真产生深远影响。

摘要：阐述了电力电子、电力系统仿真的基本组成与特点, 分析了针对电力系统实时仿真容易产生的问题, 并从软件、硬件方面提出了适合仿真系统运行的一些解决方案。

关键词：实时仿真,暂态,计算机集群,多核,仿真步长,梯形数值积分法

参考文献

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[7]电力系统保护与控制[Z].2008 (15) .

篇4：对电力系统变电检修技术的研究

关键词：电力系统;变电检修;变电设备;检修技术

引言

至今为止，最常用的检修方式主要有以下三种：状态检修，即定期对设备的状态进行巡视、检查、试验或者通过带电监测、在线监测等技术来全面掌握设备的状况，然后在有针对性地制定科学合理的检修计划。定期检修，该检修方法一般用于设备数量相对较少且设备质量水平相一致的电力系统，由于目前电网建设规模逐渐扩大，定期检修方式需要耗费较大的人力物力，因此在使用过程中并不作为主要检修方法。基于可靠性的检修，该检修方法是立足整个电网，综合考虑设备的风险、检修成本等问题的检修方式。本文主要以状态检修为研究对象，详细阐述电力系统变电检修技术。

1.电力系统变电检修技术

1.1隔离开关的检修

隔离开关常见问题主要有两个：载流回路过热：这主要是受到隔离开关自身特点及设计的影响，倒闸载流接触面积裕度较小，极易出现接触不良，过热部位一般集中在触头及接线座。而触头部位过热：主要是因为触指弹簧质量性能不佳或安装调试不当、过热接线座与触指臂之间的螺母出现松动而引发的接触不良等等。因此在检修过程中，检修人员需要检查有无松动螺母，紧固接线座与引线设备线，尤其要做好设备的安装工作，充分打磨接触面，确保其可靠连接。

1.2变压器的检修

变压器在运行过程中常见异常状况有以下几种：（一）声音异常。在正常运行时，变压器会均匀地发出“嗡嗡”声，如果发出的是其他声音，那么均可视为声音异常，其原因主要有以下几种：大容量的动力设备启动时造成负荷骤增、内部零件出现松动、低压线路出现接地或短路故障。（二）三相负载不平衡。其主要原因有：共相负载失衡导致中性点位移，使共相电压不平衡系统出现铁磁谐振，造成二相电压失衡、内部发生匝间或层间短路。（三）套管闪络或损伤。其主要原因是套管密封性较差、绝缘受潮、套管的电容芯子质量不达标、内部游离放电套管表面釉质脱落、有碎片或裂纹、内部存在污垢等。（四）分接开关故障。其主要原因有：接触不良、触头烧坏或短路、触头对地放电，如果分接开关触头弹簧压力不足，接触面减少或触头磨损严重，那么极有可能导致分接开关烧毁或接触不良;操作不当导致分接头位置切换错误，造成开关烧毁相间的绝缘距离较短;分接开关触头存在大量碳膜或油垢，导致触头发热或损坏。（五）引线部分故障。其主要原因有：引线烧断、引线与接线柱连接松动导致接触不良、发热软铜片或引线之间焊接不牢，这就会导致变压器无法正常运行或因不相电压失衡而烧坏用电设备。

1.3互感器的检修

互感器常见故障有以下几种：（一）绝缘热击穿。高压电流互感器同时高电压与大电流，在高电压作用下，介质损耗及电流热效应会导致绝缘温度上升。如果互感器存在缺陷，那么将会导致热损耗及绝缘温度大幅度升高，一旦互感器在高温环境中长期运行，那么极有可能导致绝缘热击穿。（二）局部放电损坏。这是由于下U 型卡子过紧而导致绝缘发生变形，或者是由于端屏铝箔缺乏孔眼，非真空注油时会导致电容屏间产生气泡，这就会改变电容屏间电压分布，个别电容屏出现严重电晕或产生较强的局部放电，一旦处理不及时，那么极有可能造成整个电容芯棒绝缘被击穿。（三）受潮。因端部密封性较差而导致进水受潮，互感器内部游离放电严重，这将严重导致电流互感器绝缘性下降。电流互感器的U 型电容芯棒的底部与油箱底部较为接近，一旦互感器内的水接触到电容芯棒底部，那么将导致芯棒打弯处绝缘受潮，在长期运行过程中，会导致主电容屏击穿，甚至击穿整个电容芯棒，最终引发爆炸。这就需要检修人员在检修过程中，认真检查互感器的质量性能是否达标，保障互感器的密封性，以避免互感器受潮引发故障。

1.4继电保护设备的检修

通过微机保护事故的统计分析发现，用常规方法是无法找出由干扰引起的故障原因。继电保护设备在正常运行时是看不出故障征兆的，因此，必须要在设备选型时期就加强管理，避免因设备自身缺陷而造成保护误动。在继电保护设备检修时，需要注意以下几点：在状态检修时，需要先仔细研究设备在巡检、二次通流试验、带开关传动及标准校验等得出的状态评估结果，然后再有针对性地制定检修方案;对微机采取抗干扰保护措施;根据状态评估结果来找出微机保护存在的隐患及缺陷，尤其要重点检查回路与辅助设备。对继保设备进行电磁兼容性考核试验，也是继保设备状态检修工作的重要组成，检修人员必须要认真做好各项检修工作。

1.5断路器的检修

断路器常见故障主要有以下几种：断路器发出异响、断路器过热、断路器拒动或误动、断路器着火或爆炸等等。发生这些故障的原因主要包括以下几种：直流电压过高或过低、合闸保险及回路元件出现断线或接触不良现象、合闸线圈层次短路、二次接线错误、合闸接触器线圈极性接反、操作失误、蓄电池容量不足、开关本体与合闸接触器卡滞等。导致断路器操作机构误动的主要原因为，合闸接触器最低动作电压过低、直流系统出现瞬时过电压;二次回路故障的主要原因为直流系统两点或多点接地;二次回路错接线的主要原因有互感器极性接反或变比接错;断路器误动的主要原因为，绝缘降低或两点接地而引发直流电源回路故障、误操作或误碰操作机构。检修人员在检修断路器的过程中，必须要能够检查是否存在以上故障原因，然后再有针对性地采取措施加以解决。对于断路器故障，检修人员需要先投入备用断路器或备用系统，然后找出误合闸的故障原因，采取相应措施来逐一排除造成误合闸的原因，最终恢复断路器的正常运行。

2.做好变电检修工作的建议

首先，检修人员必须要认真制定检修计划并设置详细的技术说明，然后在将检修任务布置给检修班组时，必须要详细讲解各项检修技术的定义及注意点，从而确保检修班组全面掌握检修工作的目的性。其次，检修人员必须要在工作过程中学习先进的检修管理方法：培养检修人员的责任感，使其在检修工作过程中灵活运用各项检修技术，在检修过程中不断总结检修工作经验，共同参与检修管理;由于要将检修力量集中在最为关键的检修环节上来，其它工作可以进行外包;电力企业可以将检修工作与检修人员的绩效考核制度相挂钩，充分调动其工作积极性与主动性;电力企业要能够加强检修管理，充分应用先进的技术。第三，必须需要定期组织专业技术培训活动，切实提高检修人员的工作水平，认真执行检修工艺，必须要严格遵照工艺来完成检修工作，这样有助于规范检修人员的检修行为，避免其出现操作失误，有效控制检修工作的内在风险，切实提高检修工作质量。最后，需要认真做好检修工作的后备工作，例如准备充足的工具与备件，与设备制造厂建立良好的合作关系，与外包加强联系，定期组织培训活动并准备好文件、图纸及试验设备等，这样能够确保检修工作的顺利开展。

3.结束语

综上所述，变电站作为电力系统的关键组成部分，其运行质量不仅会影响到电力系统的安全运行，还会直接影响到社会正常供用电及社会的稳定性。因此，必须要在电力系统工作中，提高对变电设备检修工作的重视程度，这样能够切实延长设备的使用寿命，提高设备的使用质量，保障变电设备的正常运行，降低设备的维修成本，最终维持整个电力系统的正常运行。与此同时，变电站人员要能够正确对待目前变电检修工作存在的问题，不断创新变电检修技术，采取积极措施来保障变电检修工作的顺利开展。

参考文献：

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[2]田玉芝;高颖华;金宏光.对110kV及以下变电检修技术的探析[J].黑龙江科学，2014（5）：102-103

[3]张立波;杜文蛟.变电检修技术的现状与发展趋势研究[J].农业科技与装备，2012（11）：138-139

篇5：电力系统仿真技术研究

现阶段，我国的电力系统高压输电线路施工人员对于新时期关键技术的认识程度还不够，具体的应用还存在着很多的问题，所以本文针对新时期电力系统高压输电线路施工关键技术的探讨研究是很有现实意义的。

1电力系统高压输电线路施工过程

电力系统高压输电线路施工过程的优化，是提高施工效率与质量的关键。现阶段，电力系统高压输电线路施工过程可以大致分为以下几个步骤，如下表所示。首先，线路基础施工，具体来说就是把杆塔埋入地下，使得杆塔在受到外力影响的过程中，不会变形或是倾倒，从而达到减少运行故障发生的作用。此步骤要特别注意施工技术选择应用的因地制宜以及合理性。其次，线路杆塔施工，杆塔作为支撑主体，通常情况下，在该步骤实施的过程中，会采用组合型杆塔结构进行，这种结构又可以分为整体组立和分解组立。由于电力系统高压输电线路的重量较大，所以线路塔杆的牢固性以及承载力尤为重要。再次，线路架线施工，放线、收线是基础，在具体的实施过程中，导线损伤面积的控制与修补十分关键，必要时可以进行受损部位的裁剪去除。此外，铁塔组装的完整，控制螺栓紧固率，混凝土强度，避雷线弧垂正误差的控制也十分重要。最后，线路开挖施工，要以图纸为基础吗，尽量避免开挖扰动影响，施工后即刻进行混凝土浇筑。在此过程中，施工人员的安全是尤其要注意的。

篇6：电力系统变电运维技术研究论文

2电力系统中变电运维产生故障的主要原因

电力系统中的变电运维容易出现故障，其中发生故障的原因主要包括人为因素和客观因素。下面将对这两个方面的原因进行详细的论述：

2.1人为因素

变电运维技术在电力系统中应用时，主要出现故障的最根本原因是人为因素，这也是不可避免的因素，主要体现在以下三个方面：①使用变电运维技术的工作人员对变电运维管理意识不强，不能足够的重视变电运维管理制度，导致变电运维的管理制度得不到改善，从而影响变电运维的工作质量。②电力企业虽然对出现故障的原因找出了许多方法，但是电力企业对相关的防范体系建设不到位，不能从根本上解决这些故障问题。③虽然很多电力企业有规范的管理制度，但是相当多的企业并没有核实到实际当中去，导致各个项目的管理制度非常大，而且很多相关人员对考核机制执行不力，最后导致各个项目管理都很混乱。

2.2客观因素

篇7：电力系统仿真技术研究

4总结

本文主要从三个方面分析了电力系统的运行现状、改造电力系统应该坚持的原则以及电力系统的运行管理与技术改造。从分析中明确了当前我国电力系统维护与技术改造中还有很多不足存在，这些不足不仅影响着电力系统运行效率，还给我国电网企业的发展带来一定的冲击。为此，要提升电力系统运行效率，提升电力系统改造技术效率，就需要做好维护与管理电力系统的工作，如提升管理力度等等，从而为整体电力系统的运行创建良好的条件。

参考文献

[1]赵军宁,王萍.浅析电力系统运维管理及技术改造[J].科技展望,2015,(18):113-113.

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[3]余斌.浅谈电力系统运维管理及建设改造原则[J].中国高新技术企业（中旬刊）,2015,(2):49-50.

篇8：电力系统接地技术研究

1 电力系统技术现状

电力系统中的设计、安装、运行、维护阶段都离不开接地装置, 因此接地术的研究始终贯穿了上述电力系统的各个阶段, 包括接地仿真分析、接地工频的安全指标、接地装置的测试评估、降低接地电阻措施4个方面。近些年来, 电力行业的专家以及科研人员对接地技术进行全面研究, 并取得了一定的成果, 而且将一些技术和概念已成功地应用于实际问题的解决, 下面对电力系统接地技术的发展现状进行介绍。

1.1 接地仿真分析方法

接地网设计中应该将以下内容作为设计依据:连接系统中最严重的接触电位差、阶跃电位和接地网最大电位。大量事实证明, 通过对接地系统进行仔细和合理地设计, 可以大大降低电力系统的危险。近年来, 随着IT技术在电力系统当中的应用, 国内外在对接地系统就行设计研究时的主要依据就是接地系统安装地区的地质结构, 通过对该地的多层土壤结构模型进行分析, 计算接地电阻和接地电位升, 接地电位差和接触电位差和电位差, 确保接地系统的施工过程符合电力系统的安全指标。此外, 可以根据地质构造的实际情况进行系统设计, 尽可能地降低接地电阻以及各项的电位差, 以期电力系统能够更加安全、高效地工作, 同时也能起到较好的节能效果。

从20世纪90年代开始, 国内一些高校通过借助国内外先进科研成果, 在此基础上深入研究了地中电场计算以及多层土壤的结构, 通过大量研究工作为接地系统提供了完整、系统的计算土壤结构的方法。利用该方法, 国内外对接地系统优化设计进行了大量研究, 提出了均匀土壤中不等间距布置的具体规律以及季节因素对接地系统优化设计的影响。在电流和分流系数的计算方面, 国内也取得了一些成就如基于电路模型的分析短路电流分流系数的应用, 并且对理论进行了分析验证。

1.2 接地工频的安全指标

在我国地面系统设计中主要存在设计过于简单、过分强调接地电阻而忽略电位差等问题。虽然接地电位升满足要求, 但如果没有合理设计接地装置, 在接地设备发生故障时, 很可能威胁到维护人员的人身安全。因此, 对变电站接地设计的参数和限值进行研究, 对变电站的安全稳定的接地装置进行设计和改造至关重要。相关研究人员通过分析研究大量的理论, 并举行了仿真实验和实际应用。国家标准GB50065为上述安全指标提出了相应的标准, 用来指导接地装置的合理设计和安装, 从而为设备和人提供安全保障。

对设备和人身构成安全威胁的就是接地点之间的电位差, 电力系统接地系统是为了确保设备的安全和人身安全。目前, 保护人身和设备安全的指标主要包括电阻 (接地电位上升) 、转移电位差、阶跃电位差、传递电位差等, 通过相应的电位差来体现出来。

1.3 接地装置的测试评估

接地装置最为重要的作用就是通过对雷电流进行散流, 从而为电力系统设备和人身提供安全保障。近年来, 雷电引起的事故数量越来越多, 雷电已成为威胁到电力系统运行安全的首要因素。通过分析国内外的运行经验和理论可知, 有效提高接地网性能能够提升雷击保护效果。国内的专家学者对这一问题进行了深入研究, 并且从土壤的放电特性和接地装置的影响等方面对接地装置进行了测评。

近年来, 有大量的文献分析雷电冲击下接地系统的暂态性能。例如用快速傅里叶变换技术结合矩量法, 对各种频率的任何接地导体的瞬态响应进行了分析。对于大型复杂的接地系统, 需要大量的计算时间。对雷电接地网的时域电磁场数值计算方法进行了研究, 并考虑了土壤放电和频率相关效应的参数, 得到了完整的大电流脉冲接地装置的瞬态响应。在试验和仿真计算的基础上, 定义了工频接地电阻和冲击接地电阻的区别, 并更精确地估计了冲击下接地体的有效长度。

1.4 采取措施使接地电阻降低

相关工作人员使用了很多手段用于降低电力系统中接地装置的接地电阻。电力系统中最为常用的手段是深入研究二维接地网, 如尽可能使接地网面积增大和外部接地, 增加埋深后的接地网, 或者在安装接地设备时尽可能进行自然接地等措施。随着逐步完善的电力系统内的接地技术, 降低接地电阻的要求, 新的减阻技术不断涌现, 充分利用地面电网的地形、地质特征, 构筑三维接地网已经成为电力系统的主要研究内容。我国的电力系统已经广泛应用了垂直接地电极技术、斜接地电极技术以及深井连接技术等技术, 在实际应用中取得了很好的效果。但降低阻力的措施大多只是针对某一措施, 缺乏一种综合措施的阻力降低, 不同的减阻措施之间的应用情况都略有不同, 也就是说减阻措施缺乏一定的系统性, 在实际应用中没有统一的标准来进行抗阻措施的选择。目前, 在我国接地系统的设计过程中, 只能凭借设计人员的经验和判断对电力系统接地电阻进行初步设计和优化, 技术人员的经验或判断的局限性会在很大程度上影响到设计过程的复杂性, 而且很可能会导致设计出现偏差。这样的设计一旦应用于实际生产当中, 会严重威胁到项目的设备安全和人身安全。

2 电力系统接地技术的发展

随着电力行业的发展, 电力系统开始朝着高电压、高智能和高可靠性的方向发展, 对于接地装置要求也在逐渐提高, 因此接地技术的迎来了挑战和发展的契机。接地技术涵盖的面比较广, 涉及很多领域, 因此对以下几点可以进行重点关注。

2.1 接地装置的冲击特性

目前, 对工频接地特性的有着较为全面的研究。如果进一步提高接地电位升的频率, 大幅降低接地电阻, 能够在很大程度上对电网的电压进行优化。但是, 因为连续性变化的影响, 并连接到系统和其他设备之间的相互作用还是当前科研人员研究过程中的一个难点。随着科技的不断发展, 在电力系统中广泛使用了新型的智能设备以及紧凑型变电站。由此导致的就是电力设备对于电磁的敏感度增高, 而且设备之间的干扰越来越多。因此, 需要对该方面进行深入研究。例如, 对接地装置及其他设备之间的相互干扰方面, 并且对两种系统的接地方式和保护措施进行了进一步探讨, 并提出了对接装置在冲击下的性能指标。

2.2 接地系统综合评价

由于接地装置具有多种特性, 如直流、频率、冲击、高频等特性, 因此通过综合研究接地装置的腐蚀情况以及设备所处的土壤环境, 从而建立起对接地系统的综合测评方法体系, 并针对现场应用开发便携式的多功能综合测评仪器以实现对接地装置的多功能检测, 能够迅速及时地评价判断接地装置。

2.3 复杂地质接地仿真分析技术

随着电力系统基础设施建设的地址越来越偏远, 且电力系统的安装地区有着较为复杂、恶劣的地质条件, 为接地装置的仿真技术带来了前所未有的挑战。对于那些电流量较大的发变电站如水电站, 或者是特殊的接地系统如直流接地等, 需要尽快地开展进行相关的研究。

2.4 接地材料及其防腐技术

近年来, 随着电力系统在边远地区的建设越来越多, 其建设过程中面临的极其复杂的地质条件, 接地体的腐蚀问题已经成为电力系统中不容忽视的问题。因此, 电力系统接地设备当前最重要的研究内容之一就是对新型接地网材料及材料防腐方面进行研究。随着我国电力系统对于接地网的质量越来越重视, 已经有很多稳定性和可靠性俱佳的新材料被成功研发, 在不久的将来将接地网的新材料应用于实际的电力系统接地网中逐渐成为可能。

3 结语

接地技术对于电力系统的安全运作来说至关重要, 该技术已经被广泛地应用于发、变电站电力系统当中, 对于提高电力系统安全系数、稳定电网电流电压方面有着极其重要的作用。近几年来, 电力运行、生产部门十分关注电力系统接地技术的发展。本文介绍了电力系统接地研究的新进展, 并且根据分层土壤结果的优化了接地网设计, 对接地电阻测量进行了科学的试验, 该技术应用具有很强的指导意义。我国的电力系统接地技术研究与应用必须紧跟国际研究应用趋势, 以促进我国电力系统接地技术的发展和应用。

参考文献

[1]王宇恒, 李东平, 张波, 等.电力系统接地技术现状及展望[J].高电压技术, 2015 (8) :2569-2582.

[2]何金良, 曾嵘, 高延庆.现代电力系统接地技术研究进展[C].输配技术国际会议, 2003.

篇9：电力系统仿真技术研究

现今我国电网规模正在逐步扩大化，电网运行的可靠性标准正在逐步提升，变电运行及设备维护工作能够为电网安全运行提供助力。加强对电力系统变电运行维护技术的重视，能够帮助有效提升变电运行水准，促进电网发展。

1.变电运行维护工作的重要性

在我国电力系统管理及维护工作中，变电运行是其中极为重要的一部分。变电运行的主要内容为：电网运行管理、倒闸操作及故障处理。变电运行活动的最终质量将会对整个电网系统的安全、稳固性造成直接影响。

变电运行的主要特点为：设备维护工作量较大，需进行维护的设备数量较多，且其类别较为多样化，因此设备故障的发生率也较大。另外，变电运行设备的维护工作较为繁琐，且经常重复进行同一项操作，因此极为单调乏味。相关的维护技术人员，如果在维护工作中出现思想松懈问题，哪怕是极为细微的松懈问题，也可能会导致出现安全事故。另外，变电运行操作人员与其它工作人员相比，其团队组成较为分散化，想要实行集中管理的难度较大。因此，针对变电运行设备维护工作，应注意加强对其的重视，积极遵循各种规范章程，以此帮助有效提升设备维护的技术水准。

2.电力系统变电运行设备维护常见问题

2.1变电运行设备电压故障

为了更好的满足人们对于生活用电的需求，需将输电量进一步的增加。在输电量增加中，输电线的架设极为重要。电线架设方式较为多样化，架空类的线路在极易受到雷击及各类因素的影响，从而产生电压故障，对变压设备的绝缘部分造成较大的损坏。情况严重时，还会导致出现设备爆炸、火灾等状况，对于变电运行安全而言，极为不利。

2.2电运行设备负载触地、短路故障

负载触地即指：在变电运行活动中，有部分电气设备出现非正常触地状况，从而导致出现一些极大且无法实行有效控制的电动力，对整个变电系统的安全运行造成极为不利的影响。针对此类问题，较为有效的解决方式为：积极设定一些行之有效的安全防护措施，加强对高压类设备的安全设置，积极采用增添熔断器的方式，以此来帮助避免高压设备运行中出现的一些非正常接地状况。

2.3变电运行设备跳闸故障

变电运行中的设备跳闸故障将会造成一个短时间范围的停电状况，对于供电可靠性将会造成较大的影响。导致设备跳闸故障出现的影响因素较多，且最终造成的跳闸故障类型也较多，如线路类、开关类等。在变电运行中，如果母线线路出现些许问题，则极易导致出现跳闸。虽然跳闸故障的出现在一定程度上对于运行线路、设备将会形成保护，但是不可否认的是，误动现象的发生也较为频繁，对于变电运行安全、稳定化而言，会造成极为不利的影响。

3.电力系统变电运行设备维护技术探究

3.1变电设备的常规维护检查

在变电运行设备的电压故障维护中，应注意的是，在变压设备的两侧放置好有效的避雷设备，以此避免电线在受到雷击影响后出现电压故障问题。在一些雷雨季节及较为空旷的地区，工作人员需注意加强对变电设备的科学维护，尽可能的避免电压事故的进一步的扩大化，对电力系统安全运行造成什么不利影响。

3.2变电设备地线安装

在变电设备维护工作进行中，需处于一个停电的状态中。因此，为了避免出现突然来电、设备静电的状况，需注意安装地线，以此避免出现安全事故。地线的具体安装位置多为一些来电可能性较大、电力泄漏较为频繁的地方，且在安装中，需借助两名工作人员的帮助，加强安全防护。在地线的拆装中，需加强对操作程序的关注，切实依照操作规范执行。在地线安装中，将接地端的安装放在首位，拆卸时则完全采用相反的顺序。

在变电设备的地线安装中，为了确保其安全可靠性，避免因人为失误而造成安全事故，需注意在重点地区悬挂警示牌，以此避免在维护作业期间出现合闸状况，最终导致安全事故发生。在对停电设备做维护地线安装处理时，需注意在其与未停电设备之间设置好隔离带及警示牌，提示存在高压危险。

3.3变电设备的跳闸故障处理

变电设备跳闸故障发生后，对于其类型的判定，主要依靠的是对二次侧、一次设备运行状况的全面检查。如果是出现了主变低压侧过流保护动作，那么对于此类故障的判定处理需分为两种状况。第一种，针对只存在主变低压侧过流保护的状况，可将母线、开关故障直接排除掉，明确其属于由于越级跳闸而导致出现的故障问题。对于此类故障的检查重点在于主变低压侧过流的保护区域及其具体的动作状况，应对直流保护是否出现断开状况进行检查。第二种，针对出现主变低压侧保护动作的同时还出现线路保护动作的状况，则可判定其为由于线路故障因素而导致出现的保护动作。此类故障的检查重点在于：线路CT与其出口之间是否出现故障。如果不存在任何故障问题，则需将关注的重点放置于开关柜之上，将拒动开关刀闸完全拉开，在供电完全恢复之后，运用开关代送的方式来有效解决故障问题。

4.结语

在变电运行中，设备维护技术极为重要且关键。如果相关的设备在运行中出现什么故障问题，则会直接导致出现变电运行系统瘫痪问题，最终导致整个电力系统无法顺利运行，对正常供电造成不利影响。所以，在变电运行中，相关的维护技术人员应注意积极加强对维护技术的重视，针对一些常见故障问题能够切实掌握行之有效的解决措施，以此确保变电设备的正常运行。另外，在维护工作中，还需注意始终保持着一个认真、严谨的工作态度，以此避免在思想上出现什么松懈问题，进而有效避免变电设备运行出现各类故障问题。