變電站緩波、快速和特快速暫態(tài)過電壓現(xiàn)場測量技術(shù)發(fā)展

趙冬一

(廈門ABB避雷器有限公司，廈門 361000)

0 引 言

隨著輸配電技術(shù)的快速發(fā)展，許多新型電力設(shè)備技術(shù)在電力系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。電力電子類電源(新能源+直流)占比快速提升，電源裝機結(jié)構(gòu)和電能生產(chǎn)方式發(fā)生重大變化；交直流電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展，大電網(wǎng)資源配置能力不斷增強，微網(wǎng)快速發(fā)展，電網(wǎng)的功能和形態(tài)發(fā)生重大變化；負荷結(jié)構(gòu)多元化(數(shù)據(jù)中心、電動汽車、5G、高鐵等等)，配網(wǎng)的有源化特征凸顯，儲能比例加重。這些新型電能和輸電轉(zhuǎn)換方式在電力系統(tǒng)中產(chǎn)生了新型的暫態(tài)過程。這些暫態(tài)電壓對金屬氧化物避雷器的應(yīng)力負載和長期穩(wěn)定性影響值得學術(shù)界和工業(yè)界關(guān)注。這些新系統(tǒng)和新裝備的復雜性及其相互作用產(chǎn)生了電壓波形與現(xiàn)有標準中的電流波形有很大不同[1-14]。

近年來，一些研究機構(gòu)、大學和公司對變電站現(xiàn)場測量快速和特快速暫態(tài)電壓進行了深入、廣泛的研究[15-32]。與通常實驗室沖擊電壓測量不同，現(xiàn)場測量主要具有以下3個特征：1)現(xiàn)場測量結(jié)果主要用于暫態(tài)分析過程的研究目的，因此，精度要求通常低于實驗室沖擊電壓測量。2)現(xiàn)場環(huán)境比實驗室環(huán)境復雜得多，有些測量不確定度甚至無法評估。3)現(xiàn)場電力系統(tǒng)產(chǎn)生的暫態(tài)電壓波形特征具有高度的多樣性。

快速和特快速暫態(tài)態(tài)電壓通常具有非常短的波前時間(上升時間)，因此具有非常寬的頻譜。同時，這些暫態(tài)電壓的出現(xiàn)是不可預測的。而變電站中常見的傳統(tǒng)電壓測量設(shè)備(如電容式電壓互感器、電壓互感器等)由于其帶寬窄、采樣率低，通常無法測量快速和特快速暫態(tài)態(tài)電壓。……