基于自耦调压器的电压暂降发生器研究

为检验用户电力设备的性能,或者测试电气设备在受到电压暂降干扰时的工作情况,需要一种电压暂降发生器来模拟电网产生电压暂降.在此提出了了一种由自耦调压器和全控型交流电子开关构成的电压暂降发生器解决方案.该方案用DSP作控制器,采用四步换流策略实现对全控型交流电子开关的换流控制,并为全控型交流电子开关设计了新型的驱动与保护电...     

高电压大容量实验基地接入电网的电压暂降影响研究

目前,国内接入电压等级最高的电器实验基地将接入甘肃天水330 kV电网,开展开关电器动热稳定实验和变压器短路等实验项目,实验期间持续性的短路将引起甘肃电网严重的电压暂降。为了评估电压暂降给系统带来的影响,先对电网考核实验基地接入的标准进行了筛选,并以甘肃电网数据为基础,仿真计算了不同实验项目和不同实验容量的电压暂降幅值,最终根据仿真结果和国家标准分析了电压暂降对继电保护、发电厂辅机、周边敏感负荷设备等的影响。研究结论可用于支撑大容量开关电器短路实验基地接入系统的安全性评估。     

三相交流充电桩对电压暂降敏感度的试验研究

随着电动汽车三相交流充电桩的研发与使用,电能质量问题在三相交流充电桩的使用中愈发重要,采用Chroma 61860回收式电网模拟电源对电动汽车三相交流充电桩遭受的电压暂降情况进行模拟。该试验采用模拟握手的方法避免电压暂降对电动汽车的影响,只对三相交流充电桩产生影响,降低测试成本。依据试验数据,绘制三相交流充电桩的电压暂降敏感度曲线,试验表明当供电电源发生电压暂降时会对交流充电桩的电压模块产生影响。当发生电压暂降时,三相交流充电桩电源模块的工作能力下降,随着电压暂降的次数增多,交流充电桩对电压暂降幅值的耐受能力逐渐下降,即暂降发生后能够使充电桩正常工作的最低工作电压增高,试验中所用充电桩在发生电压暂降后能够正常工作的最低工作电压初始为35 V,随着试验次数的增多,其在暂降后的最低工作电压升高为38 V。     

适用于风力发电的一种低成本VSG实现方法

新的电网导则要求风力发电系统具有一定的低压度过能力(LVRT),采用一种低成本的电压跌落发生器(VSG)方案,可以方便地模拟电网电压跌落.以单片机作为控制器,以晶闸管作为交流开关,以MOC3062作为晶闸管驱动器,构成变压器形式的单相VSG,省去了同步电路,因而结构和控制简单,可扩展性强,成本低,可靠性高,能够实现大功率等级.仿真和实验结果表明电压衔接良好,波形畸变小,可以满足风电测试的需求.     

基于蒙特卡洛的电网节点电压暂降风险分析

阐述电压暂降问题及成因,介绍电压暂降的主要评价指标,并指出引起电压暂降的重要原因是电网发生短路故障。基于标准化短路计算方法实现单次短路故障的节点电压暂降幅值计算,并输出算例结果。为了定量评估电网内各节点发生电压暂降的风险,采用蒙特卡洛法,基于C语言程序模拟发生短路故障的几种影响因素并进行随机取样,统计在多次随机短路故障下各节点不同电压暂降幅值的频率分布,并进行节点电压暂降风险排序。通过程序绘制节点电压暂降概率统计图,直观表现出电网中哪些节点受到电压暂降的影响程度较大,对防范节点电压暂降有重要价值。     

一种火电机组用电力电子式电压扰动发生器研究

为了准确分析火电机组变频调速系统的高低电压穿越能力,针对市场对电压穿越能力试验设备的需求,提出一种新型电力电子式的电压扰动发生器的设计。采用不可控整流和BOOST升压电路,将不可控整流电路输出的直流电升压到预定电压后输出,再经过逆变器控制输出任意模拟电压故障波形。所提设计可模拟单相、两相及三相电压的暂升和暂降,其持续时间、深度、起止相位和类型均可做到持续调节。实验结果证明：这种新型电压扰动发生器设计安全可靠,能够准确反应电网故障电压类型,可广泛用于火电机组变频调速系统高低电压穿越能力试验研究。     

串联型电压暂变补偿器的补偿深度研究

针对一种串联型电压暂变补偿的主电路拓扑,其补偿深度有限,即当电网电压发生严重跌落时,拓扑无法完成补偿的问题,分析了影响动态电压暂变补偿深度的因素,提出了在负载侧并联静止无功发生器(SVG)的方法来改变原拓扑的负载功率因数角,进而改变负载功率因数,最终实现增加动态电压暂变补偿深度的效果。相比较没有并联SVG的串联型电压暂变补偿主电路拓扑,并联SVG后的新拓扑的动态补偿深度增加了。最后利用Matlab/Simulink仿真软件搭建了物理仿真模型,验证了在负载侧并联SVG增加动态补偿深度的可行性。     

电压暂降评估指标(Ⅰ)——电网薄弱环节指标

电压暂降问题给电力用户带来巨大经济损失,需要供电企业和用户双方共同努力加以解决.采用合适的评估指标,有利于为双方解决问题提供依据.电网薄弱环节识别指标是从供电企业的角度提出.利用蒙特卡洛模拟方法,获得网架改造后电压暂降幅值的期望值.仿真结果与实际统计的差别,表示故障地点对电压暂降幅值的影响;故障发生次数则表示电网故障对电压暂降发生频次的影响.综合二者形成电网薄弱环节识别指标,可综合体现出电网故障对电压用户电压暂降事件的影响,从而表征电网中的薄弱环节.通过指标计算,为供电企业电网改造地点提供更加明确的指导.     

基于扰动有功电流方向的电压暂降源定位方法

提出一种基于扰动有功电流方向的电压暂降源定位方法。通过电网故障的分析,得到电网故障过程中扰动有功电流变化的规律,分析结果表明扰动有功电流的流向可准确确定电网各种故障源点的方向。以此作为电压暂降源定位的依据,给出了扰动有功电流的算法和电压暂降源定位判据。仿真实验测试证明,该电压暂降源定位方法能准确定位由各种电网故障引起的电压暂降,也能正确定位其他扰动源(如大电机起动引起的电压暂降),尤其在不对称电压暂降时,优于现有的电压暂降源定位方法。     

基于最大熵的电压暂降幅值概率分布评估

暂降幅值概率分布评估是电压暂降评估中的重要环节。针对电网中监测装置配备滞后,监测样本不足等问题,运用最大信息熵原理,提出一种适用于小样本的电压暂降随机评估方法。根据电压暂降样本数据,构建基于各阶中心矩约束下暂降幅值分布的最大信息熵模型,约束条件中充分考虑了数据典型特征量的影响,并进一步研究模型参数的设定,对模型约束条件中中心矩最高阶数进行详细分析。利用最大信息熵原理求解暂降幅值的概率分布,该方法无需多次模拟,计算时间短,具有客观性,能够避免主观误差。最后以IEEE39节点系统为例进行电压暂降评估,与基于蒙特卡洛法的评估结果对比,证明本文方法的有效性。     

组合波发生器的设计

为了对气体绝缘变电站站(GIS)二次电子设备进行冲击电压抗扰度试验。按照IEC610000-4-5/GB17626.5的要求,应用MULTISIM仿真组合波发生器回路中各元件的参数值。用拉普拉斯变换用MATLAB求解二阶电路微分方程验证了得到的各元件参数。研制了一台以三电极场畸变开关作为主控开关的组合波发生器。实验结果表明设计的组合波发生器输出的开路电压波和短路电流波符合IEC/GB的要求,可以作为冲击电压抗扰度试验的模拟信号发生器。     

一种新型风力发电用电压跌落发生器

低电压穿越能力是各国风电场并网规程对风电机组提出的最具挑战性的要求之一。风电机组在低电压穿越期间的性能和过电流的大小除了和故障的类型有关外,还和故障发生时电网电压的相位有关。为了研究和测试风电机组在最严峻的故障情况下的低电压穿越性能,研制了一种采用交流无触点开关的基于阻抗形式的电网电压不对称跌落发生器,应用电阻-电容-二极管吸收电路吸收绝缘栅双极型晶体管两端的过电压,采用改进的反正切函数准确计算电网电压相位角,采用单片机作为控制器。实验结果表明该装置能够比较准确地在电网设定相位模拟电网不对称电压跌落故障,且该装置结构简单,实现方便,制作成本相对较低,实用性较强。     

电压暂降事件分类及短路类型识别研究

随着现代化敏感电力电子设备的广泛应用以及新型电力负荷的迅速发展,电能质量问题日益受到关注,其中最为突出的就是电压暂降。为了更好地研究电压暂降对电力系统的影响,文中首先根据来源电压暂降事件进行分类,主要来源包括短路故障、大型电机启动和雷电等。接下来对短路故障引起电压暂降进行识别,使电压暂降系统能够根据监测到的暂降波形识别出短路故障类型。最后通过江苏电网电压暂降监测系统中的数据波形的案例分析,归类到4种典型短路故障分类,验证了文中算法的可行性。     

电网短路时交流励磁风电机组网侧变换器控制策略

电网短路故障时交流励磁用双脉宽调制(PWM)变换器应提供足够的励磁电压实现交流励磁发电机的不间断运行,要求双PWM变换器直流链电压在故障时波动较小。分析并提出一种电网短路故障时交流励磁风电机组电网侧变换器的控制策略,该方案在电压跌落时仅利用电流内环控制电网侧变换器,并于电压正常时采用带前馈的双闭环电压控制策略控制电网侧变换器。通过仿真验证了所提出的方案在电网短路故障发生和切除时稳定控制直流链电压的有效性,为故障过程发电机不脱网励磁控制奠定了基础,同时该方案也能有效保护直流侧电容及提高系统的稳定性。     

计及电压暂降和保护性能的配网可靠性算法

提出一种计及电压暂降和保护性能的配电网可靠性算法。运用蒙特卡洛法模拟故障的各种信息;采用故障电流补偿法计算系统故障后各节点电压;根据系统故障后线路保护的动作性能确定各负荷节点的电压暂降持续时间,从而进一步判断敏感负荷是否停运;将故障点法与临界距离法相结合,提出一种计算电压暂降域的方法。最后比较了计及电压暂降和保护性能前后的配电网可靠性指标变化。该算法采用的模型是RBTS测试系统的第6母线,运用上述算法计算了它的暂降域和可靠性指标。     

基于实时电流幅值的风电整流器故障诊断方法

直驱式风电系统整流器的开路故障会造成机侧交流电流半相缺失、直流侧电压波动、发电机转速波动等问题,严重影响风力发电系统的运行稳定性。文中提出一种基于实时电流幅值的永磁直驱风电系统整流器开路故障诊断方法,利用电机的运行特性来计算实时电流幅值,实现对故障的实时诊断和定位;将故障状态下的电流幅值与设定的电流幅值阈值进行比较,利用电流幅值异常所在区间来判定故障开关管位置,消除误差和外界条件变化带来的误诊断。实验结果验证了理论分析的正确性和故障诊断方法的有效性,通过与其他方法进行对比,验证了文中方法的检测速度和多管故障的诊断能力。