电压瞬时值测量变换器

最近几年,被测信号参数由瞬时值连续测量来确定的脉冲测量系统得到普遍应用。这种系统特性很大程度上取决于系统的初始变换器—电压瞬时值变换器。本文对这种电压瞬     

变压器铁芯励磁特性拟合方法的探讨

介绍了含非线性铁芯电感的变压器和电磁式电压互感器的励磁特性的几种拟合方法，分析比较各自的优缺点，推荐的两种拟合函数，确保了拟合曲线符合励磁特性单调上升的实际情况，克服了常用的拟合多项式数值振荡的固有缺陷。     

基于标准传递函数的励磁系统聚合

在电力系统动态等值中,如果各发电机励磁系统模型相同,则等值励磁系统的模型可以采用单机励磁系统模型,其等值参数可以采用加权求和法方便地获得。文中针对各发电机励磁系统可能多种多样的情况,提出采用统一的标准传递函数作为等值励磁系统模型的结构,采用分段线性多项式函数(PLPF)法来获得等值励磁系统模型的参数。仿真算例结果表明,聚合前后励磁系统的频率和时域特性都非常接近,由此验证了所述励磁系统等值模型和聚合方法的有效性和适用性。     

利用间断角原理的数字式变压器保护的研究

在利用电磁暂态程序（EMTP）对变压器励磁涌流进行仿真计算的基础上，讨论了数种算法，目的是构造适用于数字式保护的算法，使之较好地重构励磁涌流。并以较小的误差计算出涌流的间断角。提出了用二次多项式重构励磁涌流的新算法，并确定了相应的采样率。     

同步发电机光控励磁系统模糊控制

自适应调整的模糊控制(Fuzzy Control)应用于同步发电机励磁控制系统,在控制过程中能根据发电机状态瞬时值实时在线修改.调整因子可以调整控制规则.     

利用间断角原理和数字式变压器保护的研究

在利用电磁暂态程序（ＥＭＴＰ）对变压器励磁涌流进行仿真计算的基础上，讨论了数种算法，目的是构造适用于数字式保护的算法，使之较好地重构励磁涌流。并以较小的误差计算出涌流的间断角。提出了用二次多项式重构励磁涌流的新算法，并确定了相应的采样率。     

汽轮发电机转子严重匝间短路不平衡 振动特性分析及检测方法

本文通过分析汽轮发电机励磁绕组发生严重匝间短路时不平衡电磁力的特性,确定了该运行工况下转子振动的特征,分析励磁绕组严重匝间短路与其他原因导致转子振动特征的差异,提出一种基于转子不平衡振动特性的励磁绕组严重匝间短路的检测方法。最后以某300 MW汽轮发电机组励磁绕组严重匝间短路为例,验证了检测方法的有效性。     

利用发电机空载特性曲线的不平衡磁拉力分析方法

不平衡磁拉力是影响水轮发电机组轴系动力特性最重要的因素之一。为了更准确地分析轴系动力特性,本文提出一种利用发电机空载特性曲线计算不平衡磁拉力的分析方法。利用发电机空载特性曲线,通过磁路计算及多项式拟合获取气隙磁密、气隙厚度及励磁电流的关系方程,计算考虑了励磁电流及饱和效应影响的不平衡磁拉力。以葛洲坝水轮发电机为实例,分析在考虑饱和效应时,不平衡磁拉力随定转子偏心及励磁电流的变化规律。通过与已有不平衡磁拉力分析方法的对比,验证了该方法的有效性。     

励磁调节器辅助限制特性及技术指标探讨

励磁调节器是维持发电机机端电压恒定进而保证电力系统稳定的关键设备。然而,各厂家励磁调节器辅助限制环节特性存在明显差异,影响机组安全和电网稳定,但却长期以来未得到足够重视。根据励磁调节器设备性能检测情况并结合发电机运行时功率图,分析上述差异,即数字式自动励磁调节器各辅助限制环节的控制外特性,并确定其可能给发电机设备安全和电网稳定带来的影响。依据试验得到的统计数据,对励磁调节器各辅助限制环节技术指标检测分析提出建议,以期为相关部门加强励磁系统管理提供技术参考。     

Buck型逆变器电流瞬时值反馈控制策略

Buck型逆变器的电感电流瞬时值反馈控制和电容电流瞬时值反馈控制存在本质区别。以差动正激直流斩波器型高频环节逆变器为例,采用理论推导方法,研究这两种电流控制逆变器的稳定性、输出外特性、短路能力、输出功率特性、带非线性负载能力及动态响应特性。研究结果表明,电感电流瞬时值反馈控制逆变器具有电感电流和输出功率受限、较强的过载和短路能力、较软的输出外特性、较弱的带非线性负载能力、较差的动态响应等特点;而电容电流瞬时值反馈控制逆变器具有电感电流和输出功率不受限、较弱的过载能力、无短路能力、硬的输出外特性、较强的带非线性负载能力、较好的动态响应等特点。研究成果为Buck型逆变器电流型控制策略的选择及其设计提供重要的理论依据。     

用于铁磁谐振过电压计算的电压互感器模型

根据电磁式电压互感器(PT)等效电路模型的特点,首先给出了PT的等效电路模型和各个参数的计算方法,推导出了PT励磁支路非线性参数的计算过程。然后在Matlab编程环境下使用M语言编制程序来计算PT励磁支路非线性电阻的伏安特性曲线和非线性电感的励磁特性曲线。此后以10 kV电压互感器为例测试了其低压绕组的伏安特性和损耗功率值,对测试结果进行了分析后用编制的程序计算了励磁支路非线性电阻的伏安特性曲线和非线性电感的励磁特性曲线。最后给出了计算励磁特性时需要的注意事项。     

超高压输电系统传递过电压的电磁暂态过程及特性分析

针对厂站操作过电压对大型发电设备的冲击问题,重点对超高压开关站中的操作过电压通过升压电力变压器传递的暂态过电压进行分析,研究了超高压输电系统传递过电压的电磁暂态过程及特性,分析表明,在升压变压器传递暂态过电压过程中,电磁感应过电压和静电感应过电压在升压变压器的低压侧叠加,共同对大型发电机绝缘安全构成威胁。分析了传递过电压对大型发电机造成的冲击程度,并对传递过电压的电磁暂态过程进行了仿真试验,其传递过电压所形成冲击电压幅值高达约2p.u.。仿真表明超高压开关站的操作冲击波通过升压变压器冲击大型水轮发电机组。     

影响中压电子式互感器准确度问题的研究

中压电子式电压互感器和电流互感器在试验和运行中暴露出了一系列的问题,笔者主要针对电子式电流互感器的饱和特性以及电子式电压互感器的温度特性进行讨论。非线性励磁特性的电流互感器通常都是由闭合铁心制成的,在大多数情况下,由于在过渡状态中铁心饱和,而使这种电流互感器变换一次电流的周期性分量产生的误差大大超过容许值。同时分析铁心带气隙的电流互感器,总结了铁心有非磁性气隙的特点。介绍了基于电阻分压原理的电子式电压互感器的原理及结构,分析了影响其温度特性的因素,提出采用热敏电阻的温度补偿办法提高中压电子式电压互感器温度稳定性。     

Improved simulation models for current and voltage transformers inrelay studies

Improved models for current transformers (CT), potential transformers, and capacitive voltage transformers (CVT) for a relay software library are presented. The magnetizing characteristic in each of these transformers is based on the nonlinear power curve formulation of J.R. Lucas (1988). The flux-current loops of the transformer core are self-generated rather than predetermined or based on look-up tables. The results presented show that the models developed for the transformers behave as expected, and agree with reported field investigations. Models for the CT and CVT give acceptable results, including those under remanent conditions and ferroresonant conditions. These models are thus necessary components for relay studies carried out with electromagnetic transient programs whether offline or in real time     

铁磁谐振的防止与加装消谐TV的接线分析

在35 kV及以下小电流接地系统中,大量采用电磁式电压互感器,由于铁芯的非线性特点,电压互感器在饱和时,随着激磁电流的增加励磁电抗急剧下降,存在着与系统对地容抗产生铁磁谐振的可能性。通过分析产生铁磁谐振的条件,提出了加装消谐电压互感器防止铁磁谐振的方法,并分析了相应的接线形式。     

利用电磁式电压互感器实现小电流接地系统行波故障定位和选相

提出利用电磁式电压互感器传变暂态行波信号,实现小电流接地系统各种故障类型快速识别和故障准确定位。建立了电磁式电压互感器行波传变特性分析模型,并以实际的电压互感器参数为例对其行波传变特性进行了研究,研究结果表明,电磁式电压互感器能够有效传变行波波头,满足行波故障测距要求。分析了三相电磁式电压互感器的行波传变特征及规律,分析发现,单相接地故障和各种短路故障暂态行波信号都以一定的规律有效传变到电磁式电压互感器二次侧,在此基础上,提出利用二次侧的暂态行波信号实现线路故障快速定位以及各种故障类型快速识别的原理与方法。现场试验结果证明了所述方法的正确性。     

考虑机端电压限制的多重非线性变结构励磁控制

针对电力系统暂态过程的非线性特性,设计了一种考虑电压限制的多重非线性变结构励磁控制器,根据控制目标将控制器分2层设计。下层控制器由稳定控制和电压限制控制组成。稳定控制通过计算系统的暂态能量函数,得到稳定流形作为切换面,然后设计相应的变结构非线性励磁控制律,将系统限制在所设计的稳定流形上,以稳定系统;电压限制控制则利用零动态原理,使电压回复到限制区内。上层控制器通过适当的切换律,将下层控制器进行切换,在稳定系统和限制机端电压之间进行协调。在设计时考虑了系统参数不确定性,从而控制律具有一定的鲁棒性。稳定控制设计中未使用任何线性化方法,因而控制律对系统的非线性特性完全适应。实验结果表明所设计的控制器在稳定系统的同时,有效的限制了机端电压。     

多机系统励磁与SSSC的非线性鲁棒协调控制

针对多机电力系统中,发电机励磁和静止同步串联补偿器(static synchronous series compensator,SSSC)的协调控制问题,引入广义Hamilton系统理论,进行非线性协调控制器设计。SSSC采用考虑内部动态的三阶模型,并将SSSC与各台发电机的相互作用用附加电磁功率表示。将包含发电机励磁和SSSC的多机电力系统描述成广义耗散Hamilton系统形式,利用边界函数法和L2干扰抑制控制方法设计了发电机励磁和SSSC的协调控制器。四机两区域系统的仿真结果表明:与传统的分散控制器相比,所提的非线性协调控制器能够有效地提高系统的暂态稳定性和电压调节性能。     

变电站互感器宽频传输特性试验研究

电磁干扰威胁变电站的安全运行,由变电站一次系统通过互感器耦合进入二次系统是变电站电磁干扰的重要途径。为此,主要通过对实际互感器进行测量来建立不同电压等级互感器的宽频传输特性模型。首先介绍了采用网络分析仪测量互感器的散射特性参数的方法及其与传输特性的换算关系,测量得到了110、220、500kV电压等级变电站使用的CVT、TA的传输特性,然后通过理论分析得到了不同电压等级和类型互感器的散射特性及其差异,最后基于实测结果确定了4种互感器的宽频传输特性,讨论了互感器对电磁噪声传播过程的影响。研究结果表明,不同互感器的传输特性差异明显,但都会在数百kHz到数MHz频率范围内出现高幅值谐振点,会造成特定频率范围的过量骚扰能量从一次侧传导到二次侧。该研究工作为变电站电磁干扰传播分析和预测打下了坚实的基础。     

一种新型静止无功补偿装置

针对在高压和超高压电网的静止无功补偿中,晶闸管投切电容器(TSC)受晶闸管自身参数的影响.使设备复杂、造价高等的弊端,研制一种新型静止无功补偿装置.该装置由高压可控电抗器和控制系统2部分组成,采用磁阀式结构设计和低压直流控制技术.通过对装置伏安特性、控制特性、过渡过程波形试验.结果表明:可控电抗器的伏安特性近似线性.能有效地消除可控电抗器运行时的谐波.克服了饱和时可控电抗器铁心损耗大的弊端.装置可随着高压输电线路传输功率的变化自动平滑地调节自身容量.规避了TSC高压控制的风险.扩大了电流的调整范围.