直流微电网故障限流特性分析

直流微电网系统拓扑复杂、工作模式繁多、电力电子集成度高及各类电力电子装置耐故障冲击电流能力弱,为系统故障的保护隔离带来了巨大挑战。通过分析直流微电网故障时的暂态特性,将故障过程分为4个阶段,并针对每个阶段对直流线路、VSC换流器及其电力电子器件的影响进行分析,为针对直流微电网的故障限流方案的配置原理提供依据。通过比较分析电感型限流器和电阻型超导限流器在直流微电网中的限流特性,得出电阻型超导故障限流器在满足直流微电网因多模式切换所需的高动态性能的同时,实现了对交直流线路及换流器内部电力电子器件的故障电流的快速抑制,从而降低直流微电网对直流断路器故障隔离的快速性和开断能力要求。通过分析限流器参数对限流特性的影响规律,为其参数选择提供依据。利用PSCAD/EMTDC仿真平台对典型直流微电网短路故障及限流方案进行仿真测试,验证了直流微电网的故障特性和电阻型超导限流方法的优越性。     

主动式饱和铁心型超导限流器对超高压输电线路零序电流保护的影响

随着短路电流水平不断增加,传统的限流措施己经很难满足现代电力系统发展的需要。超导限流器是解决电网短路电流的有效措施之一。目前,天津220 k V超导限流器和昆明普吉35 k V超导限流器已经投入运行,500 k V高温超导限流器技术也进入样机研发阶段。500 k V超导限流器研制和挂网示范运行后,将取得在超高压等级超导限流技术的世界领先地位。本文对主动式饱和铁心型超导限流器的工作原理及其技术优点进行了详细介绍,针对其接入500k V超高压输电线路后对零序电流保护的影响进行了详细的分析论证,并在PSCAD/EM TDC仿真平台搭建相应的仿真模型,仿真结果良好的论证了理论分析。     

500 kV超导限流器在广东电网应用选点研究

随着电力需求的不断发展,广东电网短路电流水平迅速提高。超导限流器对电力系统的正常运行无影响,一旦发生故障能够立即投入限制短路电流,达到对短路电流的抑制。以2015年作为研究水平年,以广东规划电网为研究对象,对广东500kV电网短路电流水平进行计算分析。综合考虑超导限流器安装对短路电流的抑制效果、对电网发展的适应性及对电网运行的影响等方面来进行其在广东电网应用选点方案的研究,推荐西江站、东纵站及深圳站考虑作为加装超导限流器的站点,有力降低广东电网短路电流水平,促进广东电网发展。     

超导限流器在解决电网短路电流中的应用分析

作为一种新型限流设备,超导限流器以其优越的特性,将在解决短路电流问题上发挥重要作用。讨论了不同电压等级电网对超导限流器的应用需求及设计要求,并通过与传统方案的技术经济比较,分析了其市场发展路径。220 kV级SFCL将以其综合技术经济优势打开应用的突破口,随着技术不断提高及成本降低,将在500 kV电网和分布式配电网中得到广泛应用。     

中国首台高温超导限流器通过验收

中科院电工研究所与中国科学院理化所、湖南省电力公司、湖南电力试验研究院、湖南娄底电业局以及网川亚西公司共同研制的中国首台高温超导限流器顺利通过了专家验收。这是继瑞士、德国之后世界上第3台成功并入实际电网进行示范运行的高温超导限流器。超导限流器就是利用超导体的基本特性，有效限制电力系统故障短路电流．提高电网安全性和稳定性的一种新型电力设备。超导限流器主要用于输变电系统．     

超导储能对并网型风电场运行性能影响的仿真分析

采用超导储能(SMES)可以改善风电场并网运行的稳定性,针对风电系统中出现的联络线短路故障和风电场的风速扰动,提出利用超导储能安装点的电压偏差信号作为超导储能有功控制器的控制策略。为了验证这种策略的有效性,建立了风电机组和超导储能装置的数学模型,并利用MATLAB/Simulink软件搭建了风电场接入电网后的仿真模型。仿真结果表明,采用该控制策略不仅可以在网络故障后有效地提高风电场的稳定性,而且能够在快速的风速扰动下平滑风电场的功率输出,降低风电场对电网的冲击。     

故障限流器在新能源并网中最佳安装位置和参数配置研究

当电力系统发生短路故障时,为了防止并网容量逐年增加的分布式电源提供过大的短路电流,该文提出安装故障限流器(FCL)来限制短路电流突增的问题.FCL的安装主要考虑安装位置和参数配置,利用PSCAD/EMTDC搭建典型仿真模型,分别进行有/无新能源情况下,不同故障点的短路电流变化情况,对比得出新能源并网端变化最大,即FCL...     

饱和铁心型超导限流器应用技术研究

短路电流水平越来越大对电力系统的安全稳定运行造成了极大的威胁。饱和铁心型超导限流器具有稳态阻抗小、损耗小、恢复时间短、限流效果好等优点,是限制电力系统短路电流的理想设备之一。介绍了饱和铁心型超导限流器的工作原理,阐述了其国内外发展现状,并在此基础上分析了其应用于电力系统应考虑的重点问题。     

一种经济型故障限流器及其控制策略

提出了一种应用柔性输电技术改善电网电能质量和提高稳定性的经济型短路故障限流器。在输电线路正常运行时,串联在线路中,几乎无能量损耗;当有故障发生时,快速切换到故障限流模式,有效的限制短路电流。分析了这种经济限流器的参数整定及其控制策略,并利用PSCAD和MATLAB软件对其进行了特性分析和电磁暂态稳定性仿真,结果证明了该模型有良好的限流性能和控制策略的可行性。     

带旁路电感三相桥式固态限流器桥臂故障对系统的影响研究

利用Matlab／Simulink的电力系统仿真模块建立带旁路电感的三相桥式固态限流器模型,简单介绍其基本工作原理,并对单桥臂发生短路或断路故障时对一次系统的影响进行仿真。在分析比较电流电压波形的基础上,可知带旁路电感的三相桥式固态限流器在单桥臂故障时对一次系统影响较小,验证了限流器的可靠性。     

500 kV高温超导限流器电网接入工程方案研究

高温超导限流器(SFCL)是一种限制电网短路电流的有效措施,500 kV SFCL设备研制已有较大发展,对500 kV SFCL接入电网系统的工程方案进行了研究,首先介绍了SFCL的工作原理,结合220 kV和35 kV SFCL投入电网的运行情况分析了SFCL的故障类型,接着针对500 kV SFCL的设备特点和电网要求,提出了一种主接线方案,该方案具有可靠性高,运行灵活,施工方便等特点,并给出了2个适用于不同工程环境情况下的平面布置方案。     

500 kV高温超导限流器测点与保护配置研究

高温超导限流器(SFCL)是一种限制电网短路电流的有效装置,500 kV SFCL设备研制已有较大发展。对500 kV SFCL接入电网系统的工程的测点与保护配置进行了研究,介绍了SFCL的工作原理,根据三种具有代表性的电气主接线方案,分别提出了相应的测点与保护配置,并讨论了保护间配合以及重合闸等相关问题。经分析对比,得出了对电网运行可靠性影响较小的方案,论证了SFCL在测点与保护配置方面的可行性,为相关工程的实施提供了技术准备。     

Process modeling and optimization of PECVD silicon nitride coated on silicon solar cell using neural networks

The process of plasma enhanced chemical vapor deposition silicon nitride films coated on silicon solar cells as antireflection layers is modeled and optimized using neural networks. This neural network model is built based on the robust design technique with process input–output experimental data. The input parameters selected are as substrate temperature, SiH₄ and NH₃ flow rates, and RF power; while the output parameters are deposition rate, refractive index, and short circuit current. This model can then be applied to predict the input–output relationships of the process. Optimal operating conditions of this process can be determined using this model.     

短路故障清除时刻直驱风电机组机端暂态过电压研究

大规模风电汇集地区的配套火电机组少,属于交流弱电网,故障后暂态过电压问题严重。2011年至今,中国西北、东北、华北等多个区域电网已经发生了数十起风电暂态过电压脱网事件,且事故中,故障恢复过电压引发脱网的风力机占比很高,其过电压程度直接影响风电场的开机容量。针对该问题,该文基于典型低电压穿越策略建立永磁直驱风电机组（PMSG）并网模型,研究弱电网条件下送出线路短路故障清除时刻PMSG机端暂态过电压的影响因素。结果表明,PMSG暂态过电压与风电机组容量、电压跌落程度及锁相环动态特性等因素有关,根据某实际直驱风场搭建仿真系统模型验证了该结论。     

Short‐circuit analysis of a doubly fed induction generator wind turbine with direct current chopper protection

Modern doubly fed induction generator (DFIG) wind turbines can ride through a symmetrical fault in the network by using a chopper protection on the direct current (DC) link without triggering a crowbar protection. A novel method to model the DC link system of such wind turbines as an equivalent resistance during symmetrical faults is presented in this paper. The method allows looking at the DFIG with chopper protection as to one with an equivalent crowbar protection and, hence, to apply to the former type of DFIG short‐circuit calculation methods developed for a DFIG with crowbar protection. This may be a valid help in short‐circuit calculations, for example, for protection settings. It also allows simulating for short‐circuit studies a DFIG with chopper protection, often not available in a standard power system simulation software, by using an equivalent DFIG with crowbar protection, which is a standard model in power system simulation software. The results for the short‐circuit current obtained through the proposed method are compared with simulations of a detailed model of a DFIG with chopper protection under different conditions, which showed good agreement. It is also shown that the DFIG with chopper protection delivers lower short‐circuit current than a DFIG with standard crowbar protection, especially for low initial loading. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

含有限PMU的主动配电网故障定位

对于含分布式电源(DG)的主动配电网,基于同步相量测量单元(PMU)的监测信息进行故障分析与处理,从而达到定位目的.首先采用拓扑优化法对PMU进行布点优化配置,同时将系统划分为不同区域.利用PMU监测所得实时潮流和电气量信息,基于功率增量方向原理可初步判断发生故障的区域;其次计算候选故障区域内各条区段发生不同类型故障时...     

分布式光伏发电并网系统电压稳定性研究

鉴于分布式光伏发电并网系统的电压稳定性对现实生活有重要意义,从工程角度给出380/220V低压配电网电压失稳的实用判据,运用PSCAD软件构建了一个分布式光伏电源接入0.4kV配电网的3节点系统仿真模型,在此基础上分析了负荷增加、光照强度突降、环境温度增大以及负荷母线发生短路故障等扰动对负荷电压稳定性的影响。仿真结果表明,当负荷电压接近电压稳定限定值正常运行时,光照强度突降会使负荷母线电压失去稳定;温度变化对负荷电压的影响甚微;短路故障消除后负荷母线电压则能够快速得到恢复,不会导致电压失稳。     

Parameterization of a synchronous generator to represent a doubly fed induction generator with chopper protection for fault studies

This paper addresses the representation of the wound rotor asynchronous generators by an equivalent synchronous generator, valid for short circuit current calculations. Modern wind power plants are required and designed to ride through faults in the network, subjected to fault clearing. Accurate knowledge of the wind turbine short circuit current contribution is needed for component sizing and protection relay settings during faults within the wind power plant collector system or in the external networks. When studying fault currents and protection settings for wind power installations, the industry standard is to employ software packages where generators are represented by their equivalent synchronous generator operational impedances. Hence, it is of importance to represent non‐synchronous wind generators by an equivalent synchronous generator. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.