断路器相控开断短路电流智能控制装置研究

针对高压断路器相控开断短路电流,设计了基于可编程逻辑器件FPGA和数字信号处理器DSP的断路器智能控制装置。该装置采用FPGA完成遵循IEC61850-9-2LE协议的采样值报文实时接收和硬件解码,通过时钟同步技术减少采样值报文网络传输延时对短路电流相控开断性能的影响。对接收的采样值信号,应用自适应数据窗LMS算法实现短路电流特征参数快速提取,基于Pade逼近实现故障电流趋势的准确预测,采用二分法搜索有效零点获取最佳开断区间。建立测试平台对智能装置和算法进行验证,结果表明,设计的装置能实时准确地预测短路电流最佳开断点,为相控开断短路电流提供保障。     

双馈风电场的频率特性对距离保护的影响

基于双馈的风力发电场送出线路发生故障时,风力发电机的短路电流的特性与常规电力系统短路电流特性有明显的差别,主要表现在短路电流可能非工频,这种特性使得利用工频傅式算法进行信号的基频相量的提取和计算不正确。为了深入分析双馈风电场短路电流的这种特性,文中将结合双馈风电场的等效电路,从理论上分析送出线路故障时,风电场侧电流、电压的频率主要成分,并通过频谱分析进行验证。根据风电场侧电流、电压的频率不一致的特性,在PSCAD中仿真分析该种特性对送出线路上传统距离保护的影响。通过对某地区风电场仿真的实验结果可知,短路电流偏移工频,使得基于傅里叶工频算法的传统距离保护不能准确地测得阻抗,从而造成距离元件的误动作。     

基于序网等值电路的双馈风电机组接入系统短路电流计算方法

为了方便和准确地计算双馈风电机组(DFIG)接入系统的短路电流分布,提出了投撬棒后DFIG的工频和转频序网等值电路,并给出了利用该等值电路计算系统短路电流的方法。通过求解投撬棒后DFIG磁链的状态微分方程,得到其工频分量和转频分量的解析表达式。在此基础上,将DFIG的电压空间矢量方程按转频和工频分量进行分解,并根据空间矢量与相量间的关系,分别形成了转频和工频序网等值电路。其中,转频正序、负序等值电路分别为带内阻抗的电势和无源阻抗,而工频正序、负序等值电路均为无源阻抗。利用该等值电路只需已知DFIG的电机参数和故障初值条件而无需仿真即可求得DFIG接入系统各处的短路电流。以某DFIG接入系统为例,通过PSCAD仿真验证了该等值电路和短路计算方法在不同故障条件下的有效性。     

“变压器工频电流短路法加热装置”等通过鉴定

近日,中国电科院开发研制的"变压器工频电流短路法加热装置"及"变压器低频电流短路法加热装置"通过中国电力工业联合会召开的产品鉴定和技术鉴定会,并给予了变压器工频电流短路法加热装置"产品性能处于国际领先水平"、变压器低频电流短路法加热装置"产品性能处于     

220 kV线路距离保护在V ／ X接线牵引变压器短路时的测量阻抗分析

基于V/V接线牵引变压器低压侧短路时短路电流分析,推导出该短路情况下,电源侧变电所220 kV线路距离保护相间阻抗元件和接地阻抗元件的测量阻抗计算式,并根据计算式给出了V/V接线牵引变压器低压侧两相短路和三相短路时的220 kV线路距离保护的最小测量阻抗。对V/X接线牵引变压器的各种短路类型进行了分析,发现只要将牵引变压器等值参数Z变为Z′或Z″,V/V接线牵引变压器短路时对220 kV线路距离保护的测量阻抗的分析,同样适用于V/X接线牵引变压器短路情况。通过仿真实验,验证了所推导的测量阻抗计算式的正确性,其适用于V/X接线牵引变压器。最后基于上述理论分析和仿真实验结果,给出了220 kV线路距离保护整定计算公式和注意事项。     

电力变压器绕组状态实时监测算法

为及时发现电力变压器绕组变形等潜伏性故障,需要实时监测变压器绕组的状态。建立了变压器绕组的数学模型,利用变压器原、次边的电压、电流信号对变压器的短路阻抗进行在线辨识。其方法是:实时采集模型变压器原、次边的电压、电流信号后,针对电压、电流传感器采集信号的特点,应用小波变换除去噪声,再利用基于离散傅里叶变换的高精度相位识别法辨识各正弦量间的相位差,得到各负载情况下变压器绕组等效电路的短路阻抗。利用模型三相变压器搭建的变压器绕组状态监测平台进行实验,结果表明,变压器绕组未发生状态改变时,不同负载情况下短路阻抗的辨识差别不超过0.64%;若变压器绕组发生变形及匝间短路等故障,短路阻抗的变化量达到5.6%以上,证明所提出的监测算法是有效的。     

金属氧化物避雷器阻性泄漏电流无线检测方法的设计

提出了一种测量金属氧化物避雷器阻性泄漏电流无线检测的新方法,该方法包括发送和接收两个装置。发送装置利用无线电理论,采集电网电压相位信号,并通过相应的电路将电网电压相位信号转换成脉冲信号进行调制后发送至接收装置。接收装置将接收到的电网电压相位脉冲信号进行解调后,与接收装置本身采集的避雷器全泄漏电流相位脉冲信号进行实时比较,得出电网电压和避雷器全泄漏电流的相位差,最后通过计算得出全泄漏电流的阻性电流分量,从而判断避雷器的性能。     

故障后转子侧变流器不间断控制下的双馈风机序网等值电路

为应用方便直观的电路方法进行双馈风电并网系统故障分析和短路计算,针对电网故障后转子侧变流器(rotor side converter,RSC)控制方式提出一种双馈风机(doubly-fed induction generator,DFIG)序网等值电路。故障后RSC不间断控制的运行方式下,DFIG定子短路电流中含有幅值稳定的工频正负序分量、2个衰减速度不同且频率接近工频的正序分量以及衰减直流分量。分别推导了各交流成分对应的序网等值电路,其中,稳定工频正序分量对应的等值电路可用等值电势及正序阻抗来表示;稳定工频负序分量对应的等值电路用无源的负序阻抗来表示;而衰减交流分量可用受控电流源来描述。利用所提DFIG等值电路,应用传统序网分析方法即可方便进行短路计算,不需仿真就能获得双馈风机并网系统中各处的短路电流。通过PSCAD仿真验证了所提等值电路和解析算法的有效性。     

变压器技术问答(20)

9.18变压器特殊试验项目中的零序阻抗测量、声级测量和空载电流谐波测量是怎样进行的?(1)三相变压器零序阻抗测量计算三相对称短路电流时,可以利用变压器的短路阻抗求得,必要时应按系统短路容量将发电机和输电线路阻抗计入。但计算单相短路电流时,无论是一相与另一相之间的短路,还是一相与中性点(或地)间的短路都要按正序阻抗、负序阻抗或零序阻抗计算单相短路电流。就变压器而言,正序阻抗和负序     

电网谐波干扰单相工频感应炉三相电流平衡的原因分析

<正> 引言本文是本刊1984年第6期“单相工频感应炉三相平衡装置电路接法”的续文。电网中存在的谐波,主要来自晶阐管整流装置、电弧负载、变压器激磁电流、彩色电视机等非线性负载。这些装置产生谐波电流,使交流电流含有谐波电流。由于电网的阻抗使电压波形畸变,影响电网负载中一些装置正常运行。特别像易受谐波电流影响的电力     

GPK-1型工频控制装置样机试制成功

工频控制装置是对负荷实行科学管理,提高负荷率,并为今后实行多部电价制创造条件的一种新型遥控装置。它利用在50赫工频电压波的某个确定位置上使其波形畸变作为信号、配电线路作为传输通道,是实现对被控配电网上大量分散用户单独控制的有效手段。我院于1980年试制成GPK-1型工频控制装置样机。该样机采用TTL集成电路,在我院6千伏试验电网的320千伏安配电变压器上注入信号,用三种方式:单相注入、三相分别注入和线间注入信号,均能正确发送。该装置结构简单、运行可靠,操作方便,注入信号易于调整。接收机采用三取二和三取一两种方式(即发射机连续发送三次信号,接收机两次接收正确就操作开关     

逆变型电源对距离保护的影响机理分析

新能源电源接入使得电网故障特征发生根本性改变,传统继电保护应用于新能源接入系统时存在适应性问题。针对工频量距离保护在逆变型新能源场站送出线路中的适应性问题,推导了典型低穿控制策略下逆变型电源短路电流表达式,分析了短路电流幅值和相角特性及其影响因素。在此基础上,分析了送出线路发生各类短路故障时两侧工频量距离保护在不同阻抗继电器接线方式下的动作性能。研究结果表明,逆变型电源短路电流幅值受限和相角受控使得场站侧工频量距离保护容易出现不正确动作、系统侧工频量距离保护能更加可靠地动作,该结论不受阻抗继电器接线方式影响。基于RTDS的仿真结果验证了理论分析的正确性。     

低阻抗大电流脉冲整流变压器开发

对托卡马克装置用低阻抗大电流脉冲整流变压器进行了样机试制,分析了绕组和大电流引线结构不同布置对短路阻抗等参数的影响,利用MagNet软件进行了仿真,并给出试验和仿真数据。     

并联电容器用串联电抗器的技术性能要求

并联电容器用串联电抗器是一种特殊使用的电抗器。该电抗器与电容器相串联,不仅承受电网工频电压,流过相应的工频电流,而且在电网高次谐波电源的作用下,还有较大的高次谐波电流含量,其合成电流将大于工频电流,并且经常大于额定电流,其过载运行是其正常工况。电抗器的高次谐波电流含量与电网谐波源状况、阻抗参数和电容器装置回路阻抗参     

超高压电网串联谐振型短路电流限制器关键技术

串联谐振型短路电流限制器是目前解决超高压电网短路电流水平超标的一种有效手段,电容器组旁路装置的性能与限流深度是串联谐振型短路电流限制器研究中的2个关键技术问题。结合前人的工作,针对这2个技术问题进行了研究,提出了新型串联电容器组旁路装置以及可变阻抗电抗器,可以有效提高超高压电网串联谐振型短路电流限制器的限流效果。对超高压电网短路电流限制器的研究现状进行综述,对串联谐振型限流器的2个关键技术问题——电容器组旁路装置与限流深度进行了分析,介绍了新型串联电容器组旁路装置的原理、结构并对其性能进行了分析。新型旁路装置在可靠性、动作速度、通流能力以及经济性方面都有很高的性能。介绍了可变阻抗限流电抗器的原理、结构并进行了验证性试验,经试验验证阻抗可提高100倍以上。     

阻抗源Buck/Boost整流器

提出一种新型的阻抗源Buck/Boost整流器,将Z Source网络应用于单相全控桥式电路,利用Z型无源网络实现电源和负载的耦合,可灵活地获得升/降直流电压。与传统的实现降压级联电路相比较,阻抗源整流器不需在上下桥臂的驱动脉冲中加死区,减少了输入电流波形的畸变,而且具有效率高,电路体积小等优点。通过仿真和实验电路测试,证实了以上的分析。     

三相短路电流计算方法的探讨

利用PSS/E程序丰富的短路电流计算功能和灵活的短路电流初值设置条件,分析了影响短路电流计算结果的一些关键因素,对基于潮流的短路电流计算、经典计算方法和IEC推荐方法进行了比较,据此,提出了利用全接线、全开机的潮流文件进行最小等值阻抗计算,再利用节点最高运行电压计算其最大短路电流的计算方法.     

新型氧化物避雷器性能检测方法的研究与实现

提出一种氧化锌避雷器阻性泄漏电流无线检测的新方法.该方法主要利用无线电理论,将采集到的电网电压相位信号转化成脉冲信号,经调制发送到接收装置,接收装置收到电网电压相位信号后进行解调并与全电流相位信号进行实时比较,通过计算得出泄漏阻性电流.该方法简便、安全.     

基于工频畸变信号的分布式发电孤岛检测

分布式发电以及微电网中的孤岛检测是新能源并网的重要技术问题。工频畸变是一种特殊的电力线通信信号,把工频畸变信号应用到孤岛检测中,对信号经过配电网传输后的耦合特征和振荡特征进行分析,并基于此提出信号的硬件合成方法,计算信号偶次谐波特征值。采用自行研制的嵌入式硬件检测装置在现场对上述方法进行了测试,结果表明基于工频畸变信号的孤岛检测方法检测可靠性高、无检测盲区,具有重要的应用价值。     

接地网接地阻抗异频测试装置研制

工频法测试接地网接地阻抗容易受到信号干扰作用,且工频测试中劳动强度大。本文研制了一种异频接地网接地阻抗测试装置,该装置采用了多传感器切换、触摸屏技术、滤波电路技术和高精度的AD采样技术,实现了对外界信号干扰的有效控制。同时该装置重量轻,便捷性强,极大减小了测量过程中试验人员的劳动强度。在220 kV楠竹塘变电站接地网接地阻抗测试中,装置测试结果与其他装置一致性良好,测试结果还显示异频法测试的接地阻抗值较工频法的大。