有关电力系统职称论文
电力系统的安全、稳定运行，必然会给人们提供稳定的供用电等电源，进而实现各行各业的积极运转、经营等。电力系统的安全运行对于我们的日常生活、工作至关重要，尤其是在计算机技术迅速发展的今天。下文是学习啦小编为大家搜集整理的关于有关电力系统职称论文的内容，欢迎大家阅读参考!
有关电力系统职称论文篇1
浅谈电力系统谐波
【摘要】本文主要就电力系统谐波产生的原因、危害和抑制谐波的措施进行了阐述。结合晋煤集团煤矿供电系统的实践应用情况。
【关键词】电力谐波;谐波危害;谐波治理
随着电力电子技术的发展，电力系统中增加了大量的非线性负荷，由其产生的高次谐波的危害对电力系统安全带来的极大影响。因此，有效地治理谐波就成为输配电技术中迫切需要解决的一个问题。
一、谐波产生的原因
所谓谐波，即理想的电力系统向用户提供的应该是一个恒定工频的正弦波形电压，但是由于各种原因，使这种理想状态在实际中无法存在。因此通过对周期性电压或电流的傅立叶分解，所得到的频率为基波整数倍分量的含有量，称为谐波。谐波是一个非正弦周期量的正弦波分量，其频率为基波频率的整数倍。其周期为T=2∏/W的非正弦电压U(W)t。
电网的谐波源可分为谐波电压源和谐波电流源两种，发、变电设备一般为谐波电压源;而变流装置、电弧炉和电抗器等为谐波电流源。电力电网中的谐波产生主要源于各种非线性用电负荷，谐波主要由谐波电流源产生，当正弦基波电压施加于非线性设备时，设备吸收的电流与施加的电压波形不同，且与所加的电压不呈线性关系，电流因而发生畸变，就形成非正弦电流，即电路中有谐波产生。非线性设备是主要的谐波源。当前,电力系统的谐波源主要有三大类。
1.铁磁饱和型:各种铁芯设备,如变压器、电抗器等,其铁磁饱和特性呈现非线性。由于铁芯的饱和，使得磁化电流呈尖顶波形，因而含有奇次谐波。它的大小与磁路的结构形式、铁心的饱和程度有关。铁芯的饱和程度越高，谐波电流也就越大。主要谐波为3、5、7次。
2.电子开关型:主要为各种交直流换流装置(整流器、逆变器)以及双向晶闸管可控开关设备等,在化工、冶金、矿山、电气铁道等大量工矿企业以及家用电器中广泛使用。晶闸管整流装置采用移相控制，从电网吸收的是缺角的正弦波，从而给电网留下的也是另一部分缺角的正弦波，显然在留下部分中含有大量的谐波。
3.电弧型:各种冶炼电弧炉在熔化期间以及交流电弧焊机在焊接期间,其电弧的点燃和剧烈变动形成的高度非线性,使电流不规则的波动。其非线性呈现电弧电压与电弧电流之间不规则的、随机变化的伏安特性。对于电力系统三相供电来说,有三相平衡和三相不平衡的非线性特性。后者,如电气铁道、电弧炉以及由低压供电的单相家用电器等,而电气铁道是当前中压供电系统中典型的三相不平衡谐波源。主要谐波为2、3、4、5、7次。
二、谐波对电网的危害
谐波的污染和危害主要表现在对电力与信号的干扰和影响上。主要表现在以下方面：
1.对电力电容器的危害。由于电容器的容抗与频率成反比，因此在谐波电压作用下的容抗要比在基波电压作用下的容抗小得多，从而使谐波电流的波形畸变比谐波电压的波形畸变大得多，即使电压中谐波电压所占比例不大，也会产生明显的谐波电流。特别是在产生谐振的情况下，很小的谐波电压就可引起很大的谐波电流，从而导致电容器因过流而损坏。
2.增加变压器的损耗。变压器在高次谐波电压的作用下，将产生集肤效应和邻近效应，在绕组中引起附加铜耗，同时使铁耗相应增加。特别是3次(及其倍数)谐波侵入三角形连接的变压器，会在其绕组中形成环流，使绕组发热。对Y形连接中性线接地系统中，侵入变压器的中性线的3次谐波电流会使中性线发热。增大变压器绕组和铁芯的损耗，降低电网电压，降低变压器的实际使用容量。谐波还导致变压器噪声增大，使变压器出现过热，缩短使用寿命。
3.影响继电保护装置的可靠性。谐波能够改变保护继电器的动作特性，当有谐波畸变时，谐波对过电流、欠电压、距离、频率、等继电器均会引起拒动和误动。保护装置失灵和动作不稳定。
4.增加输电线路功耗。如果电网中含有高次谐波电流，那么，高次谐波电流会使输电线路功耗增加。
5.引起电力测量的误差。谐波会使电气测量仪表测量不准确，造成计量误差。
三、谐波的治理
谐波是一个周期电气量的正弦波分量，其频率为几波频率的整数倍。目前滤波方式有很多种，主要有两种：(1)无源滤波器治理，即在电网上并联无源调谐滤波器组;(2)有源滤波器治理，即在电网上并联电力有源滤波器等。
1.装设无源滤波器
1)无源滤波器也称为LC调谐滤波器，原理是由电容器和电抗器串联而成，设定电感和电容的值，将其设计为某频率下极小阻抗,,对相应频率谐波电流进行清除。滤波器相当于短路，此次谐波通过，而其他波不能通过，完成滤波。避免其流入系统。目前主要技术方案有分组投切调谐电容器组、静止无功补偿器(SVC)两种。
2)采用无源滤波器治理谐波是一个非常普遍和基本的方法。技术成熟，价格低廉。但滤波效果不很理想。只能抑制固定的几次谐波，由于电网中的复杂化和非线性负荷的增多，不仅谐波含量波动比较明显，谐波成分也变得多样化，包括了偶次谐波和更高次谐波。而无源滤波器设置好参数就基本不能再变。另外，无源滤波还会产生谐振问题，电网处于谐振状态或接近状态时，谐波将被大幅度的放大，引起事故。
2.装设有源滤波器
1)有源滤波器(APF)：基本工作原理为检测电路检测出补偿对象的电压和电流后，经指令电流运算电路计算得出补偿电流的指令信号，该信号经补偿电流发生电路放大，得出补偿电流，补偿电流与负载电流中要补偿的谐波电流及无功电流相抵消，最终得到期望的电源电流。保证电源侧的负载电流为正弦波。
2)有源滤波以实时监测的谐波电流为补偿对象，补偿效果和通用性良好。能跟踪补偿各次谐波、自动产生所需变化的无功功率，其特性不受系统影响，无谐波放大危险，相对体积重量较小。已成为电力谐波抑制和无功补偿的重要手段。
四、实例分析
某变电站上级220kV变电站带有铁路机车的牵引变电站，铁路机车的牵引变电站产生的谐波电流及负序分量，造成变电站电能质量恶化。2010年在变电站试运行谐波治理装置MARS，MARS系统主要由断路器、谐波变压器、MARS装置组成。MARS装置利用双桥PWM技术实现的电流发生器，是有源滤波器。MARS装置投运前后对主变低压侧各次谐波电流进行测试，运行方式为：1#主变、2#主变投运，3#主变备用，35kV母线并列运行，各35kV变电站均采用分列运行方式。测试数据如下：
根据上述数据对比显示，1#主变低压侧，2、3、5、7、9、13和15次谐波电流均已超过国家标准，在MARS投运之后，经过一期调试，系统电压不平衡度、电压总谐波畸变率和各次电流谐波情况较MARS投运之前都有了较为明显的改善。1#主变低压侧2、3、5、7、13和15次谐波电流，得到了明显的抑制，均在国家标准要求限值之内。
五、结语
综上所述，谐波已成为电能质量另一个重要指标，因此，无论是从保障电力系统安全、稳定、经济运行的角度，还是从用户用电设备的安全、正常工作的角度，有效地治理谐波，将其限制值允许范围内，已成为迫切的问题之一，研究电网谐波问题具有十分重要的意义。
参考文献
[1]德拉罗萨著,赵琰,孙秋野译.电力系统谐波.机械工业出版社,2009.
[2]中华人民共和国能源部.进网作业电工培训教材.沈阳:辽宁科学技术出版社,2006.
有关电力系统职称论文篇2
浅析电力系统防雷措施
摘要：雷击是除自然灾害和外力破坏之外影响电网安全运行的首要因素，而电力系统的安全、稳定运行，对我们的日常生活、工作至关重要。因此，世界各国电力系统都投入很大的人力物力开展有关研究以应对雷电影响。文章论述了电力系统防雷措施，以确保电力系统安全运行。
关键词：电力系统;雷害风险分布图;输电线路差异化防雷改造;雷电定位系统
电力系统的安全、稳定运行，必然会给人们提供稳定的供用电等电源，进而实现各行各业的积极运转、经营等。电力系统的安全运行对于我们的日常生活、工作至关重要，尤其是在计算机技术迅速发展的今天。但不可否认的是，电力系统在运行中，除了机械故障、系统故障外，还有其他不可抗力因素对其安全运行会造成严重影响，其中就包括雷电这一自然灾害因素。雷击是除自然灾害和外力破坏之外影响电网安全运行的首要因素，世界各国电力系统都投入很大的人力物力开展有关研究以应对雷电影响。
一、绘制雷害风险分布图
各地区根据各地的实际情况积极绘制本地的地区雷害风险分布图，为提高本地区电网输电线路防雷技术管理水平提供可靠依据。国家电网公司下发《关于印发架空输电线路差异化防雷工作指导意见的通知》，对雷电监测及雷害统计分析、雷区分布图绘制等工作提出具体要求，进一步规范架空输电线路差异化防雷工作，提高输电线路防雷技术管理水平。各地应该积极组织生产技术部、技术中心等技术力量，成立专项工作组，根据文件要求开展本地区雷害风险分布图绘制工作。
雷害风险分布图绘制工作专业性强、工作量大，为深入掌握雷击故障时空分布规律和特点，需要专业技术人员连续奋战，统计历年来本地区雷击线路故障的每一条详细记录，并且对这些雷电数据进行具体分析，这样才能摸清本地区雷电分布的统计规律，并结合地形地貌、电网特征、绝缘配置及运行经验，按要求完成分布图绘制。
雷害风险分布图的绘制完成，对全面开展架空输电线路差异化防雷工作，实现不同区域、不同电压等级、不同重要线路耐雷水平和防雷措施的差异化配置具有关键性指导意义，将显著提高骨干网架、战略性输电通道和重要负荷供电线路的防雷水平，减少雷害造成的电网和设备故障，保障大电网安全可靠运行。
二、积极推进输电线路差异化防雷改造
输电线路差异化防雷改造是一项新的防雷措施。各个地区根据本地的情况，都分别制定了适合本地区的防雷改造措施。下面分以江西和北京两个地区进行说明。
近年来，随着电网的快速发展和强对流天气的增多，雷害故障呈现出新的特点，输电线路防雷工作面临新的课题。江西是雷电活动高发区域，输电线路雷击跳闸频率较高。据统计，2005年以来，江西电网累计发生110千伏及以上线路雷击故障814次。
江西省电力公司积极推进输电线路差异化防雷工作，43回220千伏及以上线路列入第一批试点改造工程，10月份起开始实施，要求在第二年雷雨季节前全面完成。
江西公司积极贯彻国网公司《架空输电线路差异化防雷工作指导意见》，迅速开展输电线路差异化防雷研究及试点工作。该公司在认真分析总结近10年来全省雷电活动数据和输电线路防雷工作实践的基础上，形成了《江西电网防雷深化研究报告》。近期出台了《江西电网输电线路差异化防雷工作实施细则》。
为了稳步推进输电线路差异化防雷工作，江西公司决定选择在重要断面线路、重要负荷线路和雷击跳闸率较高线路上试点开展差异化防雷改造。目前，第一批试点线路改造方案已确定，500千伏罗安线等43回220千伏及以上线路被纳入改造工程，累计改造线路长度2670公里，主要采取降低接地电阻、加强绝缘，安装线路避雷器等手段，“补强”雷电灾害区线路段的防雷、耐雷水平。据介绍，江西公司在第一批试点线路改造工作10月份启动实施的同时，第二批改造方案正在研究制订中，相关改造工程要求在明年雷雨季节前全面完成。
北京公司完成了对220千伏安左线和110千伏丽苍线两条输电线路的差异化防雷评估工作。这是该公司采用先进的差异化防雷技术，切实提高重要供电线路防雷水平的具体举措。
近两年来，北京的雷雨天气异常频繁，因雷击造成的线路故障屡有发生。北京公司及时总结度夏经验，梳理电网薄弱环节，有针对性地开展了输电线路差异化防雷评估工作。公司综合分析了安左线和丽苍线线路走廊的雷电活动情况、地形地貌情况、线路结构情况等特征，研究线路的防雷特性，对其雷击闪电风险进行综合评估，同时对线路加装防雷措施后的防雷性能效果进行了预评估。
在评估过程中，北京公司运用雷电监测系统的监测数据及相关资料，对线路进行了雷电参数统计和线路特征参数统计，在此基础上，采用有针对性的、差异化的防雷计算分析模型对线路逐基杆塔进行防雷计算，评估每基杆塔的耐雷性能和易闪络原因，制定针对性的防雷措施以及治理方案，并对防雷改造方案实施之后的雷击跳闸率再次进行计算，评估防雷改造的效果。
据北京公司相关负责人介绍，以往输电线路雷击风险评估一般只计算线路中的几基典型杆塔在典型地形地貌和传统雷电参数下的雷击跳闸率，分析内容不全面，评估结果不直观。而差异化防雷技术充分考虑了输电线路时间与空间的差异，综合考虑了输电线路的各种因素及特征，采用了基于雷电监测系统获取的雷电参数，逐基杆塔进行计算。“这可以帮助输电线路设计和运行部门更加细致、有针对性地采取防雷措施来提高线路的防雷性能，从而更加精细化地管理电网。”
目前，北京公司已在全面细致评估的基础上明确了安左线和丽苍线的综合防雷改造方案，并将按照方案逐步开展线路的防雷整治工作。
三、建设基本覆盖全国的雷电定位系统
雷击是除自然灾害和外力破坏之外影响电网安全运行的首要因素，世界各国电力系统均投入大量人力物力开展相关研究应对雷电影响。为提高我国电网抵御雷电灾害的能力，国家电网积极开展雷电监测技术研究与应用，截至目前，公司所属国网电力科学研究院利用研发的雷电定位系统已建立了国家电网和南方电网两大雷电监测网络，实现了对全国除台湾省外的33个行政区域和90%以上电网的覆盖，对输电线路雷击故障点的快速定位精度已优于500米、探测效率超过85%，有效解决了省际间存在的雷电监测盲区，大大提高了电网的雷击预警与应急处理能力，保障了电网安全运行，并使我国成为世界上继美国之后第二个在大规模雷电定位监测技术领域拥有自主知识产权的国家。
经过多年的雷电定位系统建设运行，国家电网所属国网电科院已在全国建设了486个雷电探测站，37个数据中心站，累积了二十余省份，长达11年，多达12亿条的雷电监测数据。通过样本整理和数据挖掘分析，获得了各区域以及特高压工程等输电线路走廊的雷电活动规律及特征参数，为电网防雷设计提供了重要技术参考，成为我国电网防雷减灾的基础技术平台。同时，作为防雷领域的重要基础成果，以京沪高铁、张北光伏电站等防雷项目为起点，国网电科院正将电力系统先进成熟的防雷技术推广应用至能源、航天、航空、高铁、石化、军事、通信等其他领域，对提高我国各行业整体防雷技术水平具有重要意义。
参考文献
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