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2010, 38(20):1-5,11. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.20.001
摘要:利用Carleman线性化原理研究电力系统非线性振荡稳定性问题,通过分析得到了二阶及二阶以上电力系统动态方程解析解的表达式。通过Carleman线性化分析方法得到了系统的非线性高阶模态,可以用于研究电力系统的非线性动态特性及大干扰下系统的稳定性,揭示了非线性模态相关性对系统动态特性的影响。同时将线性模态参与因子的概念扩展到非线性模态中,定量地衡量各振荡模式之间的非线性相关作用。通过36节点系统的仿真计算与Prony分析结果进行了对比。通过Carleman线性化方法分析电力系统非线性模式之间的相互作用,可以在小干扰稳定和传统的线性化分析基础上更加深入地理解非线性系统的动态特性, 为分析大干扰和强非线性情况下系统的稳定性和动态特性提供了一种新的手段。
2010, 38(20):6-11. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.20.002
摘要:提出电力系统在运行工况下的自组织临界状态与电网结构的均匀程度有关,并用网络拓扑熵来表征电网结构的均匀程度,建立了自组织临界性仿真模型。通过对IEEE39节点系统结构改变前后的仿真验证发现:在相同的负荷水平和线路潮流分布下,电网结构越均匀的系统发生大规模连锁故障的概率比不均匀系统明显减低,通过平衡电网的均匀程度能够有效降低系统进入自组织临界状态的风险。
2010, 38(20):12-16. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.20.003
摘要:利用变压器空投后5 ms的原边数据对变压器等效瞬时电感进行参数辨识,根据空投时正常变压器磁通未饱和前等效瞬时电感较大而故障变压器等效瞬时电感较小这一特征构成变压器保护原理,并提出了保护判据,即等效瞬时电感辨识值小于整定值时判定为变压器空投于内部故障,否则判定为正常空投。该方法无需知道空投变压器副边电压数据,充分考虑了现场运行中变压器空投时副边数据不易获取的实际情况。EMTP数字仿真与动模试验结果表明了该方法的正确性与有效性。
2010, 38(20):17-20,27. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.20.004
摘要:提出一种新型单相并联混合型电力滤波方案,分析它基于磁通补偿和谐波电流分流技术的工作原理,建立了它的稳态及暂态过程数学模型。以此为基础进一步分析和仿真了暂稳态过程中电网支路中的谐波电流,APF承受的电压以及所需APF容量,并将其与同类型滤波器所需容量作比较。结果表明,该方案可以在减少无源部分占地面积的情况下,使所需APF容量比较小。
2010, 38(20):21-27. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.20.005
摘要:根据函数逼近和投影变换理论,微分函数可视为微分算子的投影与函数自身的卷积,可以建立输电线路的数字方程;然后,通过z变换,得到线路采样数字方程的解及z域内的传播函数、波阻抗。同时,利用零极点估计法,求解出传播函数和波阻抗的冲击响应。根据区外故障两侧行波满足传播关系,区内故障两侧传播关系被打破这一特征,提出了利用线路两端行波进行差动判别区内外故障的方法,并提出了保护的原理和算法。典型线路的ATP仿真验证了新方法的准确性和正确性。
2010, 38(20):28-32. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.20.006
摘要:充分利用信息矩阵的分块对称稀疏结构特点,提出了一种基于分块信息矩阵十字链表的快速状态估计方法。采用等效电流量测变换技术,将功率量测方程严格等值变换为电流量测方程,使非对角雅可比矩阵元素为常数,以利于信息矩阵的修正。创建了分块信息矩阵的下三角分块十字链表,提高了信息矩阵内存空间操作与节点优化编号的效率。基于量测方程与分块信息矩阵的网络节点关联关系,提出了信息矩阵形成与修正的量测方程直接追加法,避免了雅可比矩阵的存储操作及其矩阵运算,提高了分块信息矩阵形成与修正及其十字链表存储空间开辟的效率。通过IEEE118、IEEE300以及波兰2746节点的仿真测试,验证了所提方法的快速性。
2010, 38(20):33-38,44. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.20.007
摘要:为分析模块化多电平换流器型直流输电拓扑的输出电压电平数选取原则,在采用基波频率调制方式的基础上,分析了影响换流器输出电压电平数的三个关键因素,即控制器触发频率、子模块个数和电压调制比。推导了影响电平数的两个控制器触发频率临界值,并得出了换流器输出电压总谐波畸变率与上述三个影响因素的关系曲线,为选择MMC-HVDC系统的电平数提供了理论依据。通过PSCAD/EMTDC搭建了MMC-HVDC仿真模型,仿真结果验证了该模型的合理性及上述电平数选择原则的正确性。
2010, 38(20):39-44. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.20.008
摘要:风能具有随机性和间歇性的特点,风电场的存在会对电力系统可靠性产生一定的影响。对于含有风电场的发输电系统,通过合理地模拟风速和风电机组的出力情况,并采用时序蒙特卡罗模拟方法进行各类发电机组、输电设备的时序状态模拟;针对不同故障持续时间下单位负荷损失不尽相同的特点,充分考虑各类负荷的差异及故障持续时间,以系统发电成本和负荷损失费用之和最小为目标建立的优化调度模型更加符合电力市场环境下的实际情况。IEEE-RBTS测试系统的算例结果表明所建立的模型能够使负荷损失费用相对较小,而且风电机组对系统可靠性的贡献与其接入的风速区类型、容量、节点位置等具有密切关系,应当根据实际情况进行深入分析。
2010, 38(20):45-50,56. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.20.009
摘要:采用非序贯Monte Carlo仿真法抽取输电系统的故障状态,并采用连接矩阵存储和广度优先搜索技术实现网络拓扑分析,从而高效解决了多重故障识别和孤岛处理问题,并节省了状态抽取的时间。同时建立了最优负荷削减非线性规划模型,用非线性原对偶内点法求解。利用故障状态抽样概率和最优负荷削减量加权的方法对严重故障状态进行筛选和排序,找出系统运行风险和薄弱环节。IEEE-RTS实例的评估结果证明了所提算法的正确性和有效性。
2010, 38(20):51-56. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.20.010
摘要:同相牵引供电系统旨在实现电能质量的综合补偿。提出了一种基于同步坐标变换的电流检测方法,能实时准确地检测出负载电流的基波正序有功分量、基波正序无功分量、基波负序分量以及谐波分量,为综合补偿提供了基础。电能质量的补偿力度与设备容量之间存在非线性关系。提出补偿度的概念,并给出补偿度与电能质量参数的关系,通过给定电能质量期望参数,实时调整负序、谐波以及无功补偿度,使得综合潮流控制器容量在各电能质量补偿参数之间得到实时优化配置,从而实现同相供电系统容量优化满意补偿。理论推导和仿真结果验证了所提方法的正确性和可行性。
2010, 38(20):57-61,68. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.20.011
摘要:针对传统的回路电流潮流算法在进行节点编号时需要添加虚拟支路形成二叉树的缺点,提出一种新的节点编号方法,简化编号过程并提高算法效率;针对回路阻抗矩阵分解算法的优化问题,在原有的只对其中部分元素优化计算的基础上,提出了所有元素均参与优化的回路阻抗矩阵LU分解算法;基于该改进的回路电流法,提出可以计算含有PV节点和弱环网的配电网潮流通用算法,并用PG&E的69节点配电网对算法的有效性进行了验证。
2010, 38(20):62-68. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.20.012
摘要:分布式电源(Distributed Generation,DG)接入配电网后,配电网由单电源辐射状网络变成了分布电源供电的复杂网络,保护的运行环境发生了深刻变化。根据分布式发电系统结构和特点,提出一种基于分布决策的故障定位新算法,进行网络划分形成智能电子装置(IED)的关联区域,利用关联区域边界节点信息完成故障初步定位,再根据故障关联区域的节点连接关系,利用各区段两端节点信息精确定位故障。算法采用静态区域划分,划分结果可动态修整,降低了实时性要求且对IED信息缺失及DG投切造成的电网结构变化具有一定的适应性;故障一次和二次定位原理清晰,信息和计算量小。通过对算法的算例分析,验证了算法的正确性。
2010, 38(20):69-73. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.20.013
摘要:针对现有发电机失磁保护中励磁电压不易获取和动作延时较长等主要缺陷,提出了基于同步电动势Eq的发电机失磁保护加速判据。在加速判据中使用同步电动势取代传统的励磁电压,无需获取励磁侧电气量,且加速判据性能可靠,可有效区分失磁、有励磁振荡、短路故障或其他异常运行方式,从而大大提高了发电机失磁保护的速动性和选择性,解决了失磁保护长期以来不能同时满足速动性和选择性的困扰。通过PSCAD/EMTDC仿真验证了上述结论的正确性。
2010, 38(20):74-78. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.20.014
摘要:提出一种利用广域测量信息进行故障定位的新方法。该方法在系统正常运行时,形成网络关联系数矩阵。故障发生后,对每条支路计算定位函数在每个步长点的值,并据此确定故障位置。该方法在故障定位过程中,无需修改网络矩阵,能同时确定故障线路和故障位置,计算量小,易于实现;不受过渡电阻和故障类型的影响,可靠性高。算例结果验证了该方法的有效性和可行性。
2010, 38(20):79-84. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.20.015
摘要:采用交流概率潮流方法,综合考虑负荷的随机波动、发电机的随机停运以及支路的随机故障对系统潮流的影响,并应用于系统的静态安全分析。为提高计算效率,采用线性化的潮流方程,并利用潮流计算中的灵敏度矩阵,在网络的相应节点上引入随机补偿功率来模拟支路的随机开断,结合半不变量和Gram-Charlier级数展开的方法来求取各节点电压和各支路潮流的概率分布,避免了复杂的卷积运算。同时采用故障排序技术,根据预想事故严重程度的顺序对各支路进行随机开断分析,减少了计算量。分别采用IEEE30节点系统和IEEE118节点系统进行概率潮流分析,得到系统静态安全评估的概率指标,并与蒙特卡罗法进行比较,验证了该方法的快速性和准确性。
2010, 38(20):85-89,95. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.20.016
摘要:电力系统中的机组组合作为一个非确定型多项式困难问题,一直难以获得其理论最优解。针对算法的精度和速度这一矛盾,提出了一种结合启发式算法和蚁群算法的混合优化算法。用优先级排序法获得次优解,并在附近形成一个搜索邻域;采用蚁群算法在此邻域内寻优,减小了蚁群算法的空间复杂度。同时,在蚁群算法中引入了人工鱼群算法的拥挤度概念。拥挤度阈值在迭代过程中是自适应变化的,从而增强了算法的遍历寻优能力,也保持了较快的收敛速度。经济负荷分配采用简化梯度法。对一个10机系统算例仿真计算,验证了所提算法对解决机组组合问题具有很强的搜索能力和快速收剑性。
2010, 38(20):90-95. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.20.017
摘要:电力系统的故障电流中存在指数函数型衰减直流信号,直接采用离散傅里叶变换(DFT)算法测量基波电流的误差较大。提出一种从故障电流信号中消除衰减直流分量的新算法,基于纯正弦波信号在一个全波周期积分为零、而指数衰减信号在一个全波周期积分不为零的原理,用一个全波周期加前一个采样周期的采样数据,就能精确估计出指数函数型衰减直流信号的幅值和时间常数。每个采样数据减去衰减直流分量偏移量后,用全波DFT算法就可精确估计故障电流。在Matlab仿真平台上,进行综合仿真试验表明:所提算法测量精度高,易于用DSP实现,可应用到基于DSP的数字继电保护装置中。
2010, 38(20):96-101. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.20.018
摘要:以变速恒频风力发电为背景,根据无刷双馈电机原理和模糊控制理论设计了模糊控制器,应用此模糊控制器对无刷双馈电机发电运行状态的功率因数进行控制,并在Simulink环境下进行了仿真。仿真结果表明,模糊功率因数控制器很好地追踪了功率因数的变化,并且保证了功率绕组电流频率不变,实现了变速恒频发电。
2010, 38(20):102-105. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.20.019
摘要:根据交流滤波器中电容器的常见接线方式和电容器损坏后的故障特征讲述了电容器不平衡保护的基本原理。对南方电网各直流输电工程中所实际采用的交流滤波器电容器不平衡保护的原理进行介绍,如桥差过流保护、比值不平衡保护和不平衡计数保护。由于在实际运行中电容器不平衡保护曾多次误动,结合实例重点分析了投入交流滤波器瞬间的涌流对保护的影响,以及采用POW装置、合理设置保护配合的改进措施。
2010, 38(20):106-109. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.20.020
摘要:提出了一种改进微分进化(IDE)与误差反向传播神经网络(BP)相结合的变压器故障诊断新方法。提出了不依赖优化问题的控制参数自适应调整策略,并动态监视种群适应度方差的变化,使IDE具有强劲的全局搜索能力,能很快地寻找到全局最优点。该算法能有效地克服常规BP神经网络权值和阈值收敛速度慢、易陷入局部极小值等缺点,实现了两种算法的取长补短。将该算法用于变压器故障诊断,并与基于其他算法的变压器故障诊断进行比较,仿真结果表明该算法具有收敛速度快、鲁棒性好、分类精度高的优点。
2010, 38(20):110-114,120. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.20.021
摘要:基于LCL滤波器,设计并实现了既可工作在并网模式﹑又可工作在独立供电模式的高性能通用单相逆变器,设计了两种模式下的比例谐振(PR)控制器,既消除了系统输出的稳态误差,又保证了系统良好的动态性能。在此基础上进行了逆变器并联技术的研究,基于CAN总线实现了输出同步及并联均流,给出了系统总体结构和具体实现。5 kW的样机实验结果验证了理论分析和控制策略的有效性。
李可军 , 孙莹 , 马悦 , 邹振宇 , 赵建国 , 牛林
2010, 38(20):115-120. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.20.022
摘要:基于模块化动模实验平台,提出了一套可控串联补偿(TCSC)模式切换控制策略。动模实验证实了通过简单改变触发角TCSC的模式切换无法实现;分析了电抗器支路不同品质因数对硬件旁路切换的影响,通过串加小电阻的方法改进TCSC主回路接线以有利于模式切换的实现。采用线路电流与晶闸管支路电流同向触发的方法实现由容性运行模式到Bypass的切换。动模实验结果表明,提出的模式切换策略能使切换过程平稳迅速,且动态特性良好。
2010, 38(20):121-125. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.20.023
摘要:分析了一起发生在西北330 kV线路中由线间零序互感影响而导致的纵联零序方向保护误动事件。分别从理论和定量的不同角度,深入分析了网络结构和纵联零序方向保护误动之间的联系,总结了双回线不同运行情况下纵联零序方向保护的动作行为,指出弱电强磁的网络联系是保护误动的原因,两侧零序电压反相是保护误动的必要条件。针对这种弱电强磁问题,提出采用基于故障类型的零序方向元件替代零序方向元件的解决措施,录波数据的分析结果证明了这种方法的有效性和准确性。
2010, 38(20):126-129,135. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.20.024
摘要:基于通用瞬时无功功率理论,对矢量理论在有源电力滤波器的谐波和无功电流检测算法中的应用进行了分析和改进。改进的算法针对电网电压存在谐波分量的情况,在保证补偿前后系统有功功率保持不变及不严重影响算法运行时间的前提下,在基准电流求取过程中增加了电压基波正序分量的检测环节,保证补偿后电流与供电电压基波正序分量同相位,完全消除三相四线系统中的谐波无功和不平衡分量。通过Matlab仿真给出了有源滤波器在电压含有零序分量及谐波分量情况下基准电流的检测结果,表明了该方法的准确性。
2010, 38(20):130-135. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.20.025
摘要:根据风电机组各运行状态发生的概率,计算出风机有功输出的期望,来近似代替随机变化的输出功率。用最大、一般和最小负荷运行方式代替规划时期的运行状况。建立了最大负荷方式下电容器投资成本最小、节省电能损失费用和静态电压稳定性最大的多目标优化模型,运用NSGA-Ⅱ算法进行求解;一般及最小负荷方式下以节省电能损失费用最大为目标进行优化。三种运行方式通过补偿后节省的资金最多来协调,得出电容器的最优配置,实现整体最优。算例验证了模型和算法的可行性。
2010, 38(20):141-144,147. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.20.027
摘要:在分析太阳能、风能、海洋能、地热能等能源特点的基础上,提出了多能源混合供电的系统结构,建立了基于神经网络的控制模型,提出了多能源混合供电控制策略。在对神经网络训练时采用Levenberg-Marquaret 算法,并引入动量因子α,加快了收敛速度和防止了振荡。仿真结果表明该策略是有效的,在最大限度地使用可再生能源的前提下,交流微网输出电压持续、稳定、不间断,能够满足交流微网内用户用电需要。
2010, 38(20):145-147. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.20.028
摘要:介绍了倒频谱分析的基本原理及在电机故障检测中的应用。对于电机运行过程中所形成的耦合故障导致故障类型识别困难的问题,提出了运用倒频谱分析与小波分解相结合的电机故障检测方法。它能将功率谱上成族的边频带谱线简化为更易于观察的单根谱线,将两者优势相结合,实现电机耦合故障分离和故障特征提取,为电机复合故障诊断提供了新的途径和方法。
2010, 38(20):148-152,158. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.20.029
摘要:简要介绍运算曲线法、IEC标准和ANSI标准的短路电流计算方法,并在概念、算法以及初始条件设置等方面比较了三种计算方法的区别。通过算例,绘制不同计算电抗下三种计算方法的短路电流曲线,比较曲线间差异,分析了算法和初始条件设置等方面对计算结果的影响,找出各标准计算结果差异的规律性,为短路电流计算标准的选择提出参考性意见。
2010, 38(20):159-163. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.20.031
摘要:配电网由于分支多、接地电阻大,单相接地故障定位问题长期以来没有得到很好的解决。提出了一种基于矩阵算法的配电网单相接地故障区段带电定位方法。针对FTU(Feeder Terminal Unit)测量数据建立故障信息特征矩阵,对于中性点不接地系统,特征矩阵中的元素为FTU测量到的零序电流与零序电压的相位差;对于中性点经消弧线圈接地系统,利用残流增量原理,特征矩阵中的元素为FTU测量到的零序电流幅值变化量。应用统一判据对特征矩阵进行分析,确定故障点所在的区段,同时分析了当故障信息不完整时的解决方法。现场试验数据充分验证了该方法的正确性与可行性。
2010, 38(20):163-158. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.20.030
摘要:针对电力系统有功损耗和电压偏差,提出一种带有变异的多目标粒子群算法。该算法采用非支配排序和拥挤距离来提高算法的多样性。通过ZDT1~ZDT4基准函数验证该算法的性能,比较它与其他多目标进化算法的优劣。将该算法应用于对多目标无功优化求解,采用IEEE30节点系统验证算法在无功优化中的优势。优化结果表明,该算法能清晰地给出电力系统有功损耗与电压偏差间的竞争关系,并能为用户提供均匀分布的多样化的备选解,让用户可以根据不同情况灵活选择。通过多次结果的叠加显示了该算法的稳定性。
2010, 38(20):164-167. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.20.032
摘要:针对普通的ARMA模型的预测质量由于各种原因会大大降低的情况,依据富锦风电场风力发电量的时间序列,基于HOYW定阶方法建立了噪声场合下的ARMA模型。通过对模型残差白噪声性能的分析,验证了模型的适用性。应用此模型进行了预测分析,得到的归一化平均绝对误差(NMAE)为0.065 8。通过与普通的ARMA模型预测精度方面的对比,进一步验证了噪声场合下基于ARMA模型风力发电量预测的优越性。
2010, 38(20):168-171. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.20.033
摘要:利用GOOSE技术组建网络化母线快速保护系统是实现10 kV母线故障快速保护的新方法。基于一个110 kV变电站的10 kV母线快速保护系统试验,对GOOSE通信机制的实时性、快速母线保护逻辑功能、容错功能三个方面进行了系统的分析,并提出了仍存在的三个问题。针对各个问题提出了相应的解决方案,完成了对现有10 kV母线快速保护方案的优化。
2010, 38(20):172-175,178. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.20.034
摘要:主要研究±500 kV高肇直流通过修改直流极控、直流站控和HMI软件,新增直流背靠背运行融冰模式,当直流系统出现单极闭锁时,直流控制保护系统双极保护联动闭锁,对交流系统的影响。通过对实际高肇直流控制保护系统新增融冰模式后进行RTDS仿真试验,同时对试验所得交流系统电压、电流数据进行变化量方向判别。试验及数据仿真计算表明,直流系统背靠背运行于融冰模式,出现单极故障时,双极保护联动闭锁对交流系统交流保护不产生误动现象。
2010, 38(20):176-178. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.20.035
摘要:为防止发电机非同期并列,在选用性能优良的微机自动准同期装置的同时,还应采用在发电机主断路器的合闸回路中串接同期闭锁继电器常闭辅助触点的方法。简要分析发电机的同期并列条件,从减小发电机组同期并列时冲击电流对机组轴系损伤为切入点,结合电磁型同期闭锁继电器的工作原理和动作特性,对电磁型同期闭锁继电器的动作方程进行计算求解,得出电磁型同期闭锁继电器闭锁合闸角的定值整定范围为20°~40°。
2010, 38(20):179-182,188. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.20.036
摘要:根据工程现场实际应用的需求,提出了一种基于嵌入式Linux系统和嵌入式硬件平台的高可靠性子站管理机。简要介绍了子站管理机的要求与设计原则,详细描述了硬件和软件系统的设计实现,设计中采用了合理的分层分布式软件的方法,也实现了IEC61850标准的应用。按照该设计方法开发的新一代子站管理机具备可靠性高、通信能力强、可扩展性等特点,现场运行稳定,是继电保护故障信息处理子站系统发展的新方向。
2010, 38(20):183-188. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.20.037
摘要:在国内首次对高水头冲击水轮发电机组的变速恒频运行、最大效率追踪等问题进行系统分析和研究。针对被控对象多变量、强耦合特点,提出了变结构、变参数协调控制策略,实现了交流励磁控制与液压调速器的最优动态匹配。采用双PWM变换器结构,构建了一套基于TMS320F2812的高可靠、低成本交流励磁与调速协调控制系统,通过实验分析表明,该控制系统提高了电网稳定性,实现了高水头冲击水轮发电机的最大效率追踪。
2010, 38(20):189-192. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.20.038
摘要:提出了一种微机保护装置配置维护软件的设计方案。针对软件的易操作性、如何识别装置、减少定值整定过程中的人为错误等问题进行分析。按照分层原则,构建了保护装置配置维护系统软件的视图、业务、通信三层结构,采用UML建模,对业务功能分模块设计,实现了界面的可定制,定值的离线编辑、在线自动下载等功能。软件弥补了装置面板人机交互功能差、调试过程繁杂、效率不高的缺点,提高了生产效率。
2010, 38(20):193-195,200. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.20.039
摘要:提出了采用三电平并网技术研制可再生能源发电高压并网变流器,介绍了三电平并网变流器主电路的拓扑结构,并对其主电路参数的选择进行了研究,给出了主电路功率器件IGBT、箝位二极管和直流侧电容的设计方法。采用LCL滤波器抑制注入电网谐波,并对其工作原理和滤波特性进行了分析,建立了LCL滤波器设计的数学模型。在此基础上,设计出了20 kW三电平并网变流器的实验样机,实验结果表明所提出的设计方法正确实用。
2010, 38(20):196-200. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.20.040
摘要:由于Voronoi图在规划选址中具有独特优势,充分利用V图的特性并结合变电站站址的选取原则来指导新建站址的选择。对V图的定义、性质及V图的对偶图Delaunay三角剖分进行了简单的介绍,对生成Delaunay三角剖分及V图的Lawson算法进行了详细的阐述。对于新建站址的选择,以现有变电站为基础,将V图应用于负荷均匀分布和非均匀分布两种情况并对负荷非均匀分布下新建站址选择的交替迭代方法进行了实例仿真。规划结果表明该选址方法能有效地解决新建变电站的位置选择问题。
2010, 38(20):201-204. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.20.041
摘要:结合电力部门对语音、数据和视频综合业务的通信需求,组建McWiLL宽带无线接入辽宁电力应用示范网,实现智能电网下的多媒体集群、协同作业、宽带数据接入、移动视频传输等业务。研发基于McWiLL技术的电力专用、工业级、宽带无线智能终端产品,构建统一的电力实时数据采集、综合监测管理信息化业务平台。本项目现已完成基站安装与功能调试、各业务终端性能外场测试和系统初期运行性能测试,开展了数据采集、营业网点全业务接入、应急通信、移动办公、宽带无线上网、视频监控等业务。
2010, 38(20):205-208. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.20.042
摘要:总结归纳了云广特高压直流工程中换流变分接头切换控制模式分为定角度控制模式、定Udio控制模式和阀组跟随控制模式三种,逐一深入分析了上述三种控制模式具体的控制方法和实现过程。针对云广系统在试运行期间出现的极2不能正常解锁的故障,通过计算分析得出是由于换流变分接头控制问题导致的,指出云广系统实际运行中当前的分接头切换控制模式存在会使换流变充电时的励磁涌流过大的问题,这需要在后续的调试中进一步讨论解决。
2010, 38(20):209-210,216. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.20.043
摘要:在中性点直接接地的电网中,220 kV主变零序过流保护做母线、相邻线路接地故障的后备保护,同时兼顾做主变内部接地故障的后备保护。针对电流互感器与靠主变侧隔离开关之间发生单相高阻接地故障,在考虑断路器拒跳闸的情况下分析主变保护的动作情况,发现主变零序保护跳闸整定的不足之处:现有的跳闸整定无法隔离该故障。针对这个问题提出在主变零序过流II段增加一个独立时限跳母联断路器的改进措施,为主变110 kV侧零序过流保护跳闸整定提供借鉴和参考。
2010, 38(20):211-216. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.20.044
摘要:以上海电力系统特有的火电、大受端电网情况为例,分析了实施日前节能调度、按照节能减排优先顺序进行机组组合优化对系统网架结构、潮流分布,及系统安全运行是否会带来负面影响。通过对电网实行节能调度存在的实际问题入手,运用BPA等工具进行仿真分析可知:以火力发电为主地区,如果按照《节能发电调度办法(试行)》对机组按照减排优先顺序进行排序,虽然能够减少煤炭能源消耗和污染物排放,但也会造成系统线损增加及频率波动,对系统的经济性和稳定性都有一定的影响。
2010, 38(20):217-219,224. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.20.045
摘要:为研究分布式电源对所接入变电站继电保护的影响,以DG接入单电源配电网的110 kV终端变电站为例,以故障点是否出现在系统电源进线段为切入点,通过分析DG接入对变电站线路短路电流增量的影响以及线路故障尚未切除时DG能够满足暂态稳定运行时间的长短,进而研究分布式电源的不同容量、不同接入方式对所接入变电站原有三段式距离保护及重合闸的影响,并通过EMTDC/PSCAD仿真加以验证。结果表明,分布式电源对所接入的变电站距离保护的影响主要取决于DG容量的大小及故障时DG失稳时间的长短,对重合闸的影响主要取决于故障点是否出现在系统电源进线段。
2010, 38(20):220-224. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.20.046
摘要:针对电磁干扰可能导致的误跳闸或误报警,提出了改进硬件平台系统的抗电磁干扰设计理念。对微机继电保护系统所处的电磁环境,电磁干扰源、抗电磁干扰机理和数字电路在干扰下的行为作了详细剖析,研究了设计电磁兼容性问题,总结出了微机保护系统硬件设计中应采取的抑制电磁干扰的措施。实验效果表明,所总结出的合理布局与布线及良好的接地措施是可行和有效的。
2010, 38(20):228-231. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.20.048
摘要:介绍了现阶段数字化保护处理电流、电压等采样数据的通用方法,分析了目前采用的无效数据闭锁机制所存在的弊端,及其可能导致保护拒动等方面的危害。通过研究IEC60044-8规范中的数据帧格式,提出了将不同保护所需的通道数据进行分别对应的解决方案。以实际工程为例,介绍了现阶段数字化保护处理电压、电流采样数据时普遍采用的方法,通过分析其无效数据闭锁机制所存在的问题,提出了一套针对数字化母线保护、主变保护、线路保护的无效数据闭锁机制,完善地解决了数字化变电站各类保护对无效数据的防误闭锁问题,确保了保护的可靠性。
2010, 38(20):232-234. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.20.049
摘要:根据《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》要求,针对双母线接线方式发生在母线及母线电流互感器与断路器之间的故障,分析了在母线保护动作后,线路的光纤纵联差动保护和高频保护的动作行为,解释了光纤纵差保护装置中远跳的作用和高频保护中的母差保护动作停信的作用一样,都是用来实现母线故障时快速跳开对侧断路器,只是实现的方式不同。
2010, 38(20):235-237,240. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.20.050
摘要:介绍了火电厂失磁保护所应用阻抗判据的特点,分析失磁保护在机组进相运行时容易产生误动的原因,是由于励磁系统低励限制与失磁保护的整定配合不合理,低励限制曲线与阻抗圆有交叉。指出了国产部分失磁保护反向无功判据上存在的一些问题,这些无功判据并不能切掉阻抗圆的上半部分。利用机组容量曲线以及失磁保护阻抗圆与低励限制曲线的关系,提出了应用低励限制曲线来验证阻抗判据整定是否合理的方法。并利用机组进相试验的数据来进一步分析失磁保护能否误动。
2010, 38(20):238-240. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.20.051
摘要:通过对安全用电的分析,发现电力用户在设备电源总闸的操作和DYB系列的三相接地棒使用过程中,存在着无强制性闭锁、监控、保护等安全问题。提出了采用设备接地取样和设备运行状态取样的方法,通过电子继电保护控制和LED显示电路,为设备电源总闸的操作提供了醒目的警示功能和可靠的闭锁功能,有效地防范和避免了设备电源总闸误操作事故的发生,从而确定了“FWC智能监控保护器”的研发方案。该保护器具有智能监控,防误操作,使用方便,安全可靠等功能和特点,已通过在大功率广播发射机上实验和运行检验,现已在业内应用推广。
2010, 38(20):241-243. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.20.052
摘要:500 kV并联电抗器零差保护采用中性点小电抗CT绕组时,由于正常运行时该绕组无电流流过,极性不容易校验,容易导致区外接地故障时零差保护误动。提出一种校验电抗器中性点电流绕组极性的方法,基本思想是利用电抗器单相运行,模拟电抗器单相接地,在中性点小电抗CT绕组中产生一电流,观察零差保护是否动作。使用该方法应避免对系统其他设备造成影响,需采取一定措施。分析了试验存在的危险点,给出了试验过程及相关防范措施,结合现场验证了所提方法的有效性。