新型防雷器件的应用

弱电设备的防雷是系统的综合工程，既要遵照规程采用均压、屏蔽、限幅，隔离等防雷措施，又要结合当地雷害情况，接地电阻及土壤导电率的大小来制定切实可行的防雷措施，从设备安全运行角度考虑，选择新型防雷器件是可靠而经济的。     

牵引变电所二次系统综合防雷电实践

铁路牵引变电所二次系统的控制、保护、信号、通信、监控、交直流等装置大量采用电子元器件,易遭受雷电的危害及干扰,造成牵引变电所设备损坏.为此,采用接地、均压、限幅、设置应急跳闸电源技术,从传导、分流、屏蔽、接地、等电位连接、隔离、应急保护等方面采取措施,探讨综合防雷屏、隔离防雷屏、免维护应急电源,形成牵引变电所综合防雷优化技术.     

消雷器限幅电流监测系统设计

雷电流监测对防雷具有重要意义。消雷器中有消散电流、限幅电流和闪络电流三种电流。消雷器的限幅电流是一个百安级的暂态冲击电流。人们首先想到的是用无感分流器来测量，但是当雷电活动发生时，会产生很强的干扰电磁场。测量电路与消雷器引下线之间的电气连接会对测量带来很多干扰，屏蔽和抗干扰的要求很高，从而增加了测量的困难。因此，无接触测量是首选的方法，这对消雷器消散电流和沿而闪络电流来说是一样的。本文首先论述了消雷器的限幅电流传感器的传感机理及其传感头的设计思想。在数据采集与存贮处理部分分析了系统所采用的数据采集技术和数据转存技术．并对系统测试结果进行分析。     

限幅参与的双馈风电接入的系统次同步振荡近似阻抗分析

针对限幅环节饱和引发的次同步振荡问题,现有理论研究,主要集中在并网电压源换流器(voltage sourced converter,VSC)系统,而对双馈风电系统的限幅影响理论分析,鲜见报道。为此,以双馈风机(double-fedinductiongenerator,DFIG)与静止无功发生器(static var generator,SVG)为主要研究对象,结合限幅对于阻抗的影响,采用谐振法近似分析限幅参与的次同步振荡现象,有别于以往,说明了其振荡机理为限幅饱和导致的系统阻抗特性变化。具体地,首先,介绍了含SVG的双馈风电系统及其限幅环节,以及由限幅饱和引发的次同步振荡现象;其次,结合描述函数,建立了含限幅的简化双馈风电系统的阻抗模型;再次,结合考虑限幅的阻抗模型,揭示了限幅参与的次同步振荡的机理,即SVG限幅饱和时,双馈风电系统阻抗由原来的正电阻特性变为负电阻特性,从而引发了次同步振荡。最后,分析了保留/去除限幅时,不同限幅值和其他控制参数对限幅参与的系统阻抗特性以及次同步振荡特征的影响。     

限幅环节对DFIG故障中输出特性的影响研究

研究了不同严重程度的三相对称故障下,限幅环节对双馈感应电机(DFIG)输出特性的影响。仿真获得不触发Crowbar动作的不同故障下,DFIG故障中稳态有功输出与稳态电压的关系;给出DFIG功率控制模块中有功功率限幅和转子电流限幅的数学模型,仿真分析了限幅环节对故障期间Crowbar动作次数、暂态有功及无功输出特性的影响。通过理论推导结果与仿真的对比,表明了故障中稳态有功输出特性由有功限幅、转子电流限幅及额定有功输出限制决定,且在严重程度不同的故障下,DFIG故障中功率输出由不同限幅环节决定。     

柔性直流输电的动态电流限幅控制

研究了对电压源变流器型高压直流输电系统(voltage source converter-high voltage direct current,VSC-HVDC)的电压和电流的限幅控制。通过建立VSC-HVDC的离散化状态方程,分析电压、电流的稳态限幅控制和电流的动态限幅控制的关系,设计了电流可工作范围的预测方法。建立了VSC-HVDC的串级控制系统,用外环控制功率目标,内环控制电流,在两环间加入动态限幅环节。对VSC-HVDC系统的启动状态和接收电网发生接地故障进行仿真,仿真显示动态电流限幅措施可以大大减小系统的波动和恢复时间,说明动态电流限幅对提高控制系统动态响应速度有明显效果。     

S波段YIG调谐限幅滤波器设计

依据YIG调谐限幅滤波器的工作原理，设计了一款S波段限幅滤波器。对滤波器进行了连续波限幅特性和抗烧毁功率测试，在S波段下，滤波器的限幅电平大于5 dBm，常温下最大为8 dBm；连续波输入情况下，滤波器的限幅输出功率小于10 dBm，为6.5 dBm；滤波器的抗烧毁功率大于50 W连续波，当脉冲输入峰值功率从2 W到200 W范围内变化时，滤波器的输出脉冲峰值功率被限制在18.5 dBm内，起到了很好的限幅滤波作用。试验证明设计的S波段YIG限幅滤波器不仅宽频段可调，具有良好的滤波特性，对高功率输入信号限幅输出，用于接收系统前端可有效保护后续电路的安全。     

正阻尼PMSG并网系统限幅间歇饱和引起的次/超同步振荡分析

风电并网所引起的次/超同步振荡研究多集中于小信号模型分析,较少考虑遭受大扰动后限幅等非线性影响。基于单边限幅的描述函数与广义Nyquist判据,对正阻尼直驱式永磁同步发电机(PMSG)限幅环节间歇饱和引起的切换型次/超同步振荡进行分析。首先给出并网PMSG状态空间简化模型并分析其小干扰稳定性;其次发现一种大扰动后并网PMSG因不对称单边d轴电流限幅间歇饱和引起的新型切换型振荡现象;再次结合并网PMSG网侧变流器的频域模型以及单边限幅的描述函数,给出含限幅环节的PMSG系统近似分析模型;最后结合广义Nyquist判据,近似分析不同限幅值和参数下的振荡频率,并解释该种振荡频率随限幅上限降低而增加的现象。     

基于非光滑分叉的直驱风机次同步振荡机理分析

新能源大规模并网引发的振荡问题近来得到广泛关注。目前,忽略变流器的限幅等非线性特性,在稳态工作点附近线性化得到的小信号模型是研究上述振荡问题的主流方法。然而,在某些条件下,变流器中的限幅环节对振荡特性的影响不可忽视。结合相图分析方法,揭示直驱风机次同步频段振荡的数学机理之一是与限幅相关的非光滑分叉。首先,介绍了与限幅环节有关的非线性非光滑分叉理论。其次,介绍了直驱风机并网系统的限幅环节及其和限幅相关的次同步频段振荡现象。再次,分析了不同限幅环节对次同步频段振荡特性的影响,揭示了定子直流电压限幅环节饱和是导致系统振荡的原因。进一步,分析了短路比对系统振荡特性的影响,揭示了参数变化导致的非光滑分叉现象。最后,分析了交流故障持续时间、接地电阻对振荡的影响,揭示了初值导致的非光滑分叉现象。分析表明,直驱风机并网系统在故障清除后产生的次同步频段振荡,是在足够大的故障冲击下多个限幅环节共同作用产生的,数学上,也对应着相应的动力学系统发生非光滑分叉。     

单边限幅参与的并网VSC系统次同步振荡近似分析

针对电力电子设备引起的次同步振荡问题,现有研究集中在无法计及限幅的小信号模型分析或考虑限幅对称的近似分析,但极少考虑不对称的单边限幅的影响。针对不对称的单边d轴电流限幅(AU-d-CL,或上电流饱和限幅)参与的并网电压源换流器(voltage source converter,VSC)系统的次同步振荡现象,采用单边限幅的描述函数和广义Nyquist判据进行近似分析。具体地,首先,建立了并网VSC系统的简化模型,分析了其小扰动稳定性,并分析了AU-d-CL参与的负阻尼振荡现象。其次,给出了VSC系统的频域模型和AU-d-CL的描述函数。最后,结合AU-d-CL的描述函数和广义Nyquist判据,近似计算了不同参数和限幅值时的振荡幅值和频率,结果表明计算结果和仿真结果基本一致,可解释次同步振荡在限幅值改变时,频率基本不变,振荡幅值变化的现象。     

半导体消雷器研究中的一些疑点

本文分析了华中电管局调度大楼落雷数据为上行地闪所致不能作为限流根据；论证了半导体消雷针在闪络后将产一弧光放电而不能限流；指出半导体消雷技术仍是一种研究中的技术。     

闪电定位仪观测结果的修订分析

对江苏省电力部门和江苏省气象部门的两种不同闪电定位系统记录的地闪资料统计分析,发现电力部门的闪电观测记录明显比气象部门的多,而二者变化趋势基本一致,介绍了经采用剔除不可靠观测记录以及用回击、电流处理方法修正处理后的两套系统探测数据的对比分析发现,电力部门和气象部门的闪电记录相差很小,有关南京地区的闪电月分布、日分布、闪电密度空间分布大抵相符,表明这种对观测结果进行修正的方法是有效的,有利于双方资料的共享与互补。     

水力发电厂GIS升压站雷电侵入波阻碍电抗器研究

水力发电厂GIS升压站因场地限制,多采用长管道方式与户外场相连,在断路器开断时遭受雷击容易发生GIS内部件击穿事故。以某水力发电厂发生的雷电侵入波故障为分析对象,首先,采用电磁暂态分析软件ATP-EMTP建立升压站雷击分析模型,对断路器开断状态下的雷电侵入波过电压进行了量化计算,指出雷电侵入波故障原因;然后,对户外场加装避雷器和出线杆塔安装线路避雷器两种侵入波防治手段进行了有效性分析,指出常规防雷手段无法解决该水电站雷电侵入波防治问题;最后,提出了一种雷电侵入波阻碍电抗器设计思路,建立了该电抗器的分布参数模型,通过仿真计算验证了该防雷措施的有效性。所提供的防雷思路对雷电多发地区水电站GIS升压站防雷具有重要参考价值。     

雷电定位系统在浙江电网调度运行中的应用

雷电定位系统是监测雷电活动情况及其对运行电网设备造成影响的计算机实时系统。介绍了浙江电网雷电定位系统的原理、系统构成及主要用户功能,讨论了雷电定位系统在电网调度运行中的应用情况,进而提出了该系统在应用中存在的一些问题,并给出相应对策的一些建议。     

风力发电机组的防雷问题

运行中的风力发电机组,遭受雷击屡见不鲜,损坏设备,造成巨大损失,甚至危及人身安全,为此,根据国外部分防雷研究成果及雷害统计资料数据,说明雷电危害风力发电机组的严峻性。同时,列举了国际著名风力发电机组厂家的防雷设计标准要求,从中看出当前防雷设计的差异。指出要改善风力发电机防雷性能状况,必须从设计标准、制造规范、建设质量等根本环节着手,并应尽快建立我国风电行业（包括风机防雷）技术规范。     

论避雷针的功与过

对避雷针的避雷作用进行了研究。通过一些雷击事故的分析，阐述了影响避雷针避雷效果的因素。指出避雷针对防直击雷是有效的，不可一概而论。     

光纤复合架空地线OPGW运行状况和防雷

近来高压线路发生一些光纤复合架空地线雷击断股现象，为此进行了全国25个省和五大城市OPGW运行状态的初步调查。根据调查和分析认为雷击断股的原因是铝合金股线熔点低和OPGW外径及股径小、强雷地区200库仑耐雷水平不足及质量问题。指出修复雷击断股需要线路停电，松绞的股线伸向带电相线，容易造成单相或多相接地短路，对电网的安全运行造成威胁。同时，对是不是架设的OPGW越多越好和110kV线路普遍架设OPGW是否合理及一些错误概念进行了讨论，提出了改善OPGW耐雷性能的建议。     

山区高压输电线路的防雷对策

山区输电线路由于地质、气候等因素的影响,雷击跳闸是线路故障的主要原因,严重影响了电网的稳定性及供电的可靠性。统计了近年来重庆长寿山区35 kV及以上输电线路的雷击跳闸故障,介绍了雷害事故的处理流程,根据理论和现场经验,对线路雷击跳闸进行了分析。在总结防雷整治的过程中进行了探索研究,发展了一些新的防雷观点和思路,并在长寿电网的防雷整治中进行了推广和应用,为做好山区输电线路防雷决策提供参考依据。     

北郊站220 kV黄北线雷击故障分析

分析了220kV黄北线雷击造成变电站电流互感器（TA）相间短路的原因,强调在多雷的广东地区必须采取措施,防止连续雷击形成的侵入波对变电站设备造成危害,提出了反事故措施,并就简单实用的间隙保护方式提出了研究建议。     

石油天然气井站防雷设施分析和探讨

目前,现有的石油天燃气井站为了避免采输设备、电气设施遭雷击或爆炸,不仅安装了避雷针,而且对各为设备还做了接地等防雷防爆处理.文章根据井站避雷的实际情况,对避雷装置的类型、工作原理、安装要求以及防雷设施的接地情况进行了分析,找出了其中存在的不足并提出了一些合理的建议.