PT铁磁谐振过电压的产生原因与抑制措施

对PT铁磁谐振的特征及产生机理进行理论分析,指出PT现场运行铁磁谐振的主要问题及现有消谐措施的局限性,最后提出了有效的抑制方案:PT二次侧开口三角两端采用瞬时零阻抗消谐法,改变系统参数,以消除铁磁谐振,并论证了这一方案抑制铁磁谐振的有效性.     

10 kV配电网铁磁谐振过电压柔性抑制方法

配电网的铁磁谐振过电压严重影响电力设备的安全稳定运行,已有的消谐方法难以适应不同网络结构.分析了铁磁谐振过电压特征,借鉴有源滤波器技术思路,提出了中性点电压控制方案,经单相有源逆变器向系统注入零序电流,将中性点位移电压强制为零,抑制铁磁谐振.仿真结果表明,该消谐装置能够正确判断出基频谐振和单相接地故障,且只需短时作用即...     

基于ATP-EMTP的110 kV系统铁磁谐振仿真研究

基于ATP-EMTP的方法对110kV系统的铁磁谐振进行仿真研究,对其仿真模型、仿真算法、仿真波形以及对电阻消谐和阻容消谐的方法进行了仿真分析,仿真结果表明增大消谐电阻的阻值,可以使流过PT的电流小于额定电流,从而保护PT。     

35kV配电网电压互感器铁磁谐振影响因素及消谐措施仿真分析

根据铁磁谐振的产生机理,以某35 kV降压变电站为研究对象,利用PSCAD软件建立仿真模型,分析故障消除时刻、对地电容、电压互感器(TV)一次侧对地电阻对铁磁谐振的影响,证明3种因素均会对谐振过电压产生影响。对比分析了TV高压侧中性点接非线性电阻消谐器、增大系统对地电容、开口三角绕组两端接阻尼电阻、系统中性点经消弧线圈接地4种措施的消谐效果,认为系统中性点经消弧线圈接地的消谐效果最好,为实际工程中消谐措施的选择提供了参考依据。     

抑制铁磁谐振的柔性接地装置最佳消谐电流计算与实现方法EI北大核心CSCD

柔性接地装置通过向配电网中性点注入电流实现零序能量泄放,是铁磁谐振抑制的有效手段。针对现有柔性接地装置消谐电流选择标准不一的问题,该文提出一种最佳消谐电流计算与实现方法。通过分析单相接地故障配电网在故障切除瞬间的等效电路,获得系统的传递函数模型,利用阻尼振动系统在临界阻尼状态时消耗能量最快的结论,计算出最快抑制铁磁谐振的消谐电阻值,进而获得柔性接地装置最佳消谐电流。针对永久性单相接地故障切除引起的铁磁谐振过电压问题,阐述柔性接地装置注入最佳消谐电流的实现流程与控制方法。仿真和实验结果表明,所提方法可在较短时间内耗尽谐振能量,从而使系统脱离谐振状态,达到快速抑制铁磁谐振过电压的效果。     

某实际间歇性弧光接地事故仿真分析与对策研究

针对实际工程中某110 kV变电站因单相接地故障引起的弧光接地过电压和铁磁谐振过电压,及其导致的多条10 kV线路电流保护和主变低后备保护动作原因与对策开展研究。用通用的电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC建立了仿真模型,详细研究了间歇性弧光接地引起的过电压和故障消失激发的铁磁谐振造成的谐振过电压,并与金属性接地故障时激发铁磁谐振的情况进行了对比研究。提出PT采用二次消谐装置和系统中性点经消弧线圈接地两种消谐方法,并进行了仿真研究。结果表明,两种方法在合理配置时均能有效地消除铁磁谐振,防止类似事故的再次发生。     

基于EMTP-ATP的变电站铁磁谐振计算与消谐措施研究

变电站发生单相接地故障后易引发电压互感器(TV)铁磁谐振,导致TV熔丝频繁熔断,影响电力系统安全运行。为研究变电站铁磁谐振基本规律及影响因素,文中基于EMTP-ATP电磁暂态仿真软件,考虑了TV铁心的非线性特性,建立了某35 kV变电站铁磁谐振计算的分布参数模型,分析了变电站铁磁谐振的产生原因,并提出了抑制措施。研究表明:单相接地消失时刻决定了TV是否会激发铁磁谐振,若接地消失时非故障相电压为瞬时最大值,则TV将发生最严重的铁磁谐振。变电站消谐措施应优选消弧线圈与消谐器,其次是在开口三角绕组投入阻尼电阻。消弧线圈投入后,使得接地消失时刻TV三相电流降低至远小于其额定电流,从根本上避免了TV熔断器熔断;35 kV侧加装消弧线圈对于抑制10 kV侧TV铁磁谐振并无作用。安装消谐器时,在保证抑制铁磁谐振的同时,应考虑TV三相电流不能超过其额定值,避免熔丝熔断。TV开口三角绕组投入阻尼电阻值越小,对铁磁谐振的抑制效果越好,但TV三相电流越大,易烧毁熔断器;应准确判断接地消失时刻,精准投入阻尼电阻。     

应用解析法分析中性点接地系统中的工频铁磁谐振-谐振判据和消谐措施

该文应用解析法讨论了工频铁磁谐振发生的原因和消谐措施。谐振原因是由于非线性电感的工频励磁特性与谐振电路戴维南电源伏安特性有交点，即是由于回路电阻大于临界阻尼电阻。文中给出了临界阻尼电阻公式和消谐措施。对于已经发生谐振的变电站，建议在电压互感器的二次侧并联电阻，使回路的等效电阻小于临界阻尼电阻。应用该方法成功地分析和消除了一110kV变电站的铁磁谐振。     

变电站微机消谐装置存在的问题及改进

变电站发生铁磁谐振时,微机消谐装置通过瞬时投入大功率消谐元件来消除谐振。通过对鄂尔多斯电业局2座变电站接连发生的2起10kV电压互感器同时烧损事故调查发现,所有电压互感器开口三角回路均烧损严重。分析原因为消谐装置在频繁投入大功率消谐元件时,会引起剩余电压绕组长时间短路过热,进而烧损电压互感器。针对这一问题,提出了在开口三角回路加装保护电阻的解决方案,该电阻在长时间流过大电流时会发热熔断,从而保护电压互感器不被烧损,同时通过系统运行分析,提出了更改电阻加装位置的改进建议,方案实施后再未发生类似故障。     

中性点绝缘系统电压互感器三角形绕组短路问题分析

中性点绝缘系统中在电压互感器(PT)一次侧中性点接消谐电阻(消谐电阻)是较常采用的抑制铁磁谐振措施。当PT二次三角形绕组误接短路时,互感器和消谐电阻烧毁,此时往往误认为事故原因为采取消谐措施不当或发生了铁磁谐振。通过实验室和ATP两种方法模拟,明确互感器和消谐电阻烧毁系由PT二次三角形绕组短路所致。同时,通过实验室测量数据,计算得PT漏抗为激磁电抗的0.29%,在涉及同类PT时可用该数据估算其漏抗。除此之外,模拟得到当系统发生单相接地时消谐电阻的电压和功率,可为消谐电阻的制造、选用及标准制定提供参考。     

新能源并网输电电缆谐波谐振分析及抑制方法

光伏发电或风力发电的选址距配电网一般较远,往往需要通过电缆进行连接。由于电缆的寄生电容较大,使得配电网中的谐波电压在长电缆中出现谐波谐振的问题。在电缆线路终端加入电阻可以有效阻尼电缆上的谐波谐振,且最优的电阻值为电缆的特征阻抗。利用分布式能源并网逆变器,在输出基波有功能量的同时,通过有源谐波电阻的控制策略在连续的谐波频率上模拟纯电阻的特性,可以实现阻尼宽频域谐波谐振的功能。文中首先建立了电缆线路的分布参数模型,并且分析了由于新能源并网接入点电压谐波而引起的电缆线路谐波谐振问题。然后,基于有源谐波电阻的思想,提出一种新的谐波电流指令生成方法,可以实现新能源并网逆变器在连续的谐波频率上呈现纯电阻特性。最后,利用仿真和实验验证了理论分析的正确性及所提出谐波电流控制方式的有效性。     

基于回路模态分析法的串联谐波谐振评估

串联谐波谐振发生时会造成系统过电压,损坏电力设备,影响系统正常工作。为了解决此问题,需获得准确的串联谐波谐振频率,从而控制谐波源产生与此相应的谐波。由于串联谐振的发生与回路密切相关,不能用节点阻抗矩阵来分析串联谐振问题,据此提出一种分析网络回路阻抗矩阵以获得串联谐振频率及相关支路信息的模态分析方法。仿真分析所得串联谐波谐振频率与频谱分析的比较结果证明此方法正确。理论分析和算例研究证明,该方法是电力系统谐波谐振分析的有效工具。     

基于修正独立随机矢量的系统侧谐波阻抗估计

随着新能源、电力电子装备的接入,电网中存在大量的谐波源,谐波污染和谐波谐振问题愈发严重。背景谐波波动变大,且用户侧通常装有滤波装置使得用户侧谐波阻抗并非远大于系统侧。系统侧谐波阻抗的准确估计对谐波的管控及谐波谐振分析等具有重要意义,而现有的谐波阻抗计算方法往往需假设背景谐波稳定且用户侧谐波阻抗远大于系统侧谐波阻抗,不符合工程实际,导致估计误差较大。因此,在独立随机矢量法的基础上,文中提出了基于公共连接点谐波电压和电流不同时间间隔的弱相关性来估计谐波阻抗的方法。通过对公共连接点谐波电压和谐波电流的相关性分析,对归一化相关系数设定阈值筛选出弱相关时段,在该时段内不同时间间隔所对应的系统侧谐波电流的相关性恒为弱相关,解得系统侧谐波阻抗。跟现有方法相比,所提方法可用较少的样本点计算出系统侧谐波阻抗,且背景谐波波动和两侧谐波阻抗比变化对所提方法的影响较小,适用范围更广泛。仿真以及工程实测数据的分析验证了该方法的有效性。     

基于DBSCAN聚类和数据筛选的系统谐波阻抗估算

系统谐波阻抗是谐波发射水平估计和责任划分的关键参数,传统的估计方法通常适用于系统阻抗恒定和背景谐波电压波动较小的条件.然而运行方式改变、投切阻抗等因素会导致系统阻抗变化,谐振、谐波波动性等现象会导致背景谐波电压有较大范围波动.因此,提出一种基于DBSCAN聚类和数据筛选的系统谐波阻抗估算方法,当系统阻抗变化时,DBSC...     

基于谐波阻抗匹配的微电网互联线路谐振分析及抑制措施

相邻微电网之间往往通过长距离的输电线路互联.针对这类输电线路双端存在独立谐波源的系统,其谐波交互特性与谐波放大机理更为复杂,采用传统阻性有源电力滤波器方法抑制谐振并不适用.文中基于传输线理论分析互联线路的谐波传播机理,并提出基于谐波阻抗匹配的谐振抑制方案.为了克服线路参数与谐波源相角信息的不确定性,提出基于线路中点谐波电压检测的有源电力滤波器谐波阻抗协调控制策略,根据谐波电压含量在线调节线路两端谐波阻抗相角,实现谐振抑制目标.与此同时,提出一种有源电力滤波器改进控制策略,保证其谐波阻抗相角可以任意调节.仿真验证了控制策略的有效性.     

考虑系统侧谐波电压波动的光伏接入点谐波发射水平评估方法

随着光伏逆变器的广泛应用,其运行时产生的谐波与接入点系统背景谐波叠加,引起谐波放大甚至谐振问题,评估光伏接入点谐波电压发射水平对于防范谐波问题具有重要意义。与传统的非线性负荷不同,光伏逆变器经过滤波器滤波后接入电网,公共连接点（PCC）的光伏侧谐波阻抗可能不满足传统电网中远大于系统侧谐波阻抗的条件。同时,电力电子设备的不断接入导致系统产生了大量谐波,谐波电压波动逐渐增大。因此,首先根据光伏逆变器、滤波器以及线路谐波阻抗的参数,估算光伏侧谐波阻抗;然后基于逻辑斯蒂回归（LR）对公共连接点的谐波电压、谐波电流数据对进行分类,筛选出系统侧谐波电压基本一致的数据对组,进而通过偏最小二乘法估算系统侧谐波阻抗,减小系统侧谐波电压波动的影响;最后,基于光伏侧和系统侧谐波阻抗的估算,对光伏接入点的谐波电压发射水平进行评估。通过与其他方法仿真对比分析,验证了所提方法的先进性和准确性。     

模块化多电平换流器的主动谐波谐振抑制策略

联接云南电网与南方电网主网的鲁西背靠背直流异步联网工程异步联网工程投产初期,广西侧送出交流线路受故障影响仅剩一回,随后广西侧母线电压和输出电流中出现了频率为1 270 Hz的谐波分量,引起柔性直流单元换流变压器分接开关频繁动作,最终导致柔性直流单元跳闸。首先,从鲁西背靠背直流异步联网工程高频谐振事件入手,分析大容量模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)与交流系统的谐振机理;接着,给出了MMC谐波阻抗的计算方法,利用阻抗分析法分析了高频谐振的条件,并提出MMC的控制结构改进方法,有效抑制了其输出电流的高频谐波分量;最后,通过PSCAD/EMTDC仿真对谐振事故现象进行了复现,证明了所提抑制策略可以实现对高频谐波谐振的有效抑制。     

基于测试信号法的HVDC谐波阻抗扫描方法研究

谐波阻抗扫描是高压直流输电(HVDC)中谐波谐振分析、交流或直流滤波器设计等工作的重要手段。采用电路叠加定理说明了适用于HVDC谐波阻抗扫描的测试信号法。基于测试信号法基本原理及其在HVDC应用研究中的进展,提出测试信号法应用于HVDC谐波阻抗扫描的谐波源幅值选择方法和用于减小谐波源初相位影响的改进扫描方法。最后,以CIGRE First Benchmark模型为例,在PSCAD/EMTDC仿真平台上定量分析了谐波源幅值、谐波源初相位对谐波阻抗扫描的影响,以验证所提出的方法可用于进一步提高HVDC谐波阻抗扫描结果的可靠性,为实际直流输电工程设计提供参考。     

虚拟同步机并网运行下电网谐波抑制和故障穿越策略

针对电网发生对称故障瞬间传统阻抗重塑型谐波电流抑制方法严重加剧虚拟同步发电机(virtual synchronous generator, VSG)故障电流的问题,介绍了传统阻抗重塑型谐波电流抑制方法的原理。基于电网不对称故障下VSG谐波阻抗模型,揭示了传统阻抗重塑型谐波抑制方法加剧VSG故障电流的机理。在此基础上,提出一种VSG谐波电流与故障电流协同抑制方法。通过引入虚拟电感重塑电网故障点至VSG的等效阻抗,实现了VSG并网运行下电网谐波和故障电流的协同抑制,有利于改善电网电能质量并提高VSG的故障穿越能力。最后,通过仿真验证所提控制策略的正确性和有效性。     

基于模态分析和虚拟支路法的串联谐波谐振分析

串联谐振与并联谐振共同组成谐振问题的两个重要分支。模态分析为解决谐振问题提供了新思路。该文指出,由于串联谐振的发生与回路阻抗的密切关系,利用模态分析法(简称模态法)解串联谐振问题时应使用回路阻抗矩阵,而非节点阻抗矩阵。阐明分析串联谐振时,网络拓扑结构不断改变的实质。提出一种结合模态分析和"虚拟支路法"来分析网络回路阻抗矩阵以获得串联谐振频率及相关支路信息的方法。该方法继承模态法解谐波谐振问题的优点并对之是补充和完善,使模态分析与目前通用的频谱分析并列,成为可完整解决谐振问题的方法。测试系统研究和实际应用均证明该文所提出方法的正确性和适用性。研究结果可作为分析谐波谐振问题的基本方法,还可用于滤波器装置的谐振频率校验。