电力变压器突发短路试验装置的研制*

近年来,变压器短路强度不足引起的事故已成为变压器事故的首要原因,检验电力变压器的短路承受能力成为了亟待解决的重要问题.现有试验所需的电源容量大、设备庞大、投资大,且试验费用高、试验周期长和试验能力有限等因素限制了试验项目在物资抽检中的开展.为此采用储能电源技术,通过设计试验装置并进行结构优化,降低试验设备的体积与质量,研制出可移动式的突发短路试验装置,可实现现场检测变压器的短路承受能力,为配电变压器的短路承受能力试验的抽检工作提供技术手段,以保障电网变压器的安全运行.     

离网运行的风能海水淡化系统负荷控制策略

在由风力发电机和储能装置作为海水淡化装置供电电源的离网型配电系统中,为最大化利用风能并减少配电系统对储能装置容量的依赖,海水淡化装置负荷采用功率阶梯调节和功率平滑调节相结合的方式,储能装置采用V/f控制。功率阶梯调节通过海水淡化装置的模块化投切实现;功率平滑调节通过变频器实现电动机的变频调速,并且利用变频器的软启动功能和无功输出能力有效维持配电系统的电压稳定。基于上述控制策略,通过PSCAD仿真软件建立动态负荷模型进行仿真计算并结合负荷实验数据进行分析。仿真和实验结果均表明,该控制策略可以实现海水淡化负荷对风力发电输出功率的有效跟踪,能够很好地适应风电波动性,并充分利用了风力发电机的输出功率,减少了对储能装置容量的依赖,提高了全系统运行的稳定性和经济性。     

配网末端交直流系统功率互济方法研究

配电变压器在电力系统运行过程中会因负荷率较低存在欠载运行,也会因负荷率过高存在过载运行,同时过电流状态将造成设备过热及烧毁现象,严重影响电力系统供电的可靠性与经济性。为满足配网末端系统的动态平衡、经济与可靠运行,首先,根据每日不同时段配电变压器的负荷率确定电池储能装置充放电状态,提出在配网末端用户每日谷时段(22:00—次日8:00)对电池储能装置进行充电,而在用户每日峰时段(8:00—22:00)电池储能装置将储存的电能释放回电网的控制策略,以避免配网变压器出现欠载与过载现象;然后,建立了以储能为核心的交直流配网系统实现对配网末端的有功互济及就地无功补偿控制策略,并根据负荷功率变化提出了系统储能设备容量的基本配置方法;最后,通过仿真验证了所提功率互济控制策略的可行性。     

储能式试验电源关键技术的研究∗

随着电气试验技术的发展,储能技术和大功率电力电子技术已经广泛应用于各类高电压试验系统.储能技术能够有效减小电气试验对电源容量的需求,在试验系统小型化、集成化方面发挥着重要作用.应用储能技术的大容量短路电源能够通过先储能再释放的方式满足短路试验容量大的需求,由于不涉及旋转部件,设备维护和调试更简单.通过讨论储能、大功率逆变器多重化以及储能电源容量衰减补偿等技术,对储能式试验电源的关键技术展开研究.     

基于电池储能装置的配电变压器重过载治理与功率因数提升方法

针对配电变压器的重过载、功率因数低问题以及传统解决方法投资大且易造成设备利用率低的不足,提出一种在配电变压器低压侧安装电池储能装置的配电变压器重过载治理与功率因数提升方法.根据电池储能装置在配电网中的安装位置,从配电变压器的负载率和台区电压2个方面分析电池储能装置对配电网的影响;电池储能装置变换器采用电流内环解耦控制策...     

基于公共直流母线的链式可拓展电池储能系统及控制

随着储能系统的容量不断增大,储能装置将被接入10kV或更高等级电网.城市电网对于接入装置的电能质量要求越来越高,同时工频变压器的占地与噪声等问题是限制大容量城网储能系统发展的突出问题.对此,文中提出一种基于公共直流母线的链式电池储能系统,该系统采用链式多电平拓扑接入电网,并以多组移相全桥DC/DC变流器替代工频变压器,储能装置通过各自独立的接口电路与直流负荷一起连接到公共直流母线上.该系统易于实现模块化,可灵活拓展,也便于不同种类、不同特性的储能电池接入.设计了该系统的主电路拓扑、控制体系与各部分控制器,并基于电磁暂态仿真验证了控制系统的有效性.     

基于传递函数法的变压器感应式振荡操作冲击电压试验故障诊断技术研究

采用感应式振荡型操作冲击电压对变压器进行现场冲击耐压试验具有效率高、易于调波、试验设备体积小等优点。为了研究变压器匝间短路故障在感应式振荡操作冲击电压下的电压传递函数特性,构建了感应式振荡操作冲击电压下变压器的电压传递函数,建立了模拟变压器匝间短路的试验模型,并以该模型为试验对象搭建试验系统进行试验。通过分析试验数据后发现,存在匝间短路故障的变压器在感应式振荡操作冲击电压作用下,其电压传递函数与无故障时相比,极值点所在的频率升高,极值点的幅值降低。短路故障越严重,极值点的变化趋势越明显。文中总结的感应式振荡操作冲击电压作用下变压器电压传递函数的变化规律有助于在现场对变压器进行感应式振荡操作冲击耐压试验并检测其绝缘缺陷。     

基于短路阻抗的配电变压器容量测试装置的研究与应用

使用实际容量与铭牌容量不符的变压器,是目前常见的一种窃电方法。文中分析了国家标准中规定的配电变压器短路阻抗的要求,提出了利用变压器短路阻抗来测试变压器实际容量的方法,并研制了相关测试装置。装置测试的结果显示,对于标准容量的变压器,其判别变压器容量的准确率达100％,对于非标准容量的变压器,其测试误差也在允许范围内,并以该装置可以作为供电部门查找此类窃电现象的有力工具。     

基于压缩空气储能的风电场功率调节及效益分析

风能的间歇性和波动性给风力发电大规模并网应用带来了不利影响,利用储能技术能够很好地解决该问题,然而昂贵的成本一直是制约储能技术应用的瓶颈.文中提出了基于压缩空气储能(CAES)的风电场功率调节系统的额定功率以及容量的设计,在满足风电并网标准的前提下尽可能减小储能装置的规模,并利用仿真加以分析验证.建立了CAES装置效益...     

一种变压器短路试验供电装置网侧电流平衡控制研究

当利用电网进行变压器短路试验时,较大的短路电流会对电网产生冲击,影响同一电网中其他负荷的安全运行.为此,设计了一种三相四线制变压器短路试验供电装置,通过位于直流母线上的储能装置,额外形成一条能量供给通道,以减轻短路电流对电网的冲击.然而利用该供电装置对单相变压器进行短路试验时,若不加以有效控制,系统输出侧的不平衡电流将导致网侧电流同样出现不平衡现象,从而造成网侧中点电位发生偏移,不仅影响装置控制精度和效果,还会使其三相输出电压不对称,严重时会造成被测变压器的损坏.为此,提出了一种基于基波功率平衡的输入电流补偿算法,用于计算输入电流基准,实现不平衡变压器短路试验条件下的网侧三相电流平衡运行,并通过实验验证了该算法的可行性和有效性.     

用系数法快速估算配电变压器400V侧短路电流值

在电力系统低压设计和运行工作中,常常需要进行短路电流的计算。如:电气接线图的选定;电气设备的选择;继电保护装置的设计、整定;以及有关设备的动、热稳定的验算等,都需要进行短路计算。 短路电流的计算无论是用有名制或标么值算法以及应用曲线法都是比较繁琐的。特别对于从事低压运行的企业厂矿和农村电工以及企业电气工作的技术人员,因手中缺乏技术资料,而从配电变压器铭牌上又查不到相应的计算短路电流的充分数据,因此想迅速求算出短路电流值来是相当困难的。 笔者在多年的实际工作中,从对配电变压器低压出口侧短路电流的计算过程中发现,各种容量的配电变压器短路     

电动汽车充电站储能优化配置研究综述

针对电动汽车充电站负荷利用率低,给配电网和变压器造成巨大压力等问题,研究了储能系统的优化配置。从电动汽车无序充电和有序充电两个方面分析了充电站的负荷特性,对充电站的储能容量配置进行了简单的分析探讨,包括储能电池、容量配置以及功率配置并总结了储能配置的优化运行问题。分析可知,在电动汽车充电站合理配置储能系统可以较好地平抑负荷波动,缓解对电网的冲击。     

大容量锂电池储能系统容量测试方法研究

近年电力储能技术处于高速发展阶段,我国大容量储能项目逐年增加,但运行数据积累少,运维手段缺乏。文章通过文献标准调研和现场试验,提出了一种适用于大容量锂电池储能系统的容量测试方法,并使用该方法对实际储能系统进行了试验,试验结果证明该方法能够准确测量储能单元容量,定位储能单元异常单体,为储能单元维护提供指导。     

基于短路电抗法的配电变压器绕组变形在线诊断

针对配电变压器在短路电流冲击中会产生绕组变形,提出一种配电变压器绕组变形在线诊断的方法。变压器绕组变形导致变压器的短路电抗变化,通过测量短路电抗的变化量来诊断配电变压器的变形程度。通过分析变压器等效电路模型建立配电变压器短路电抗与其一、二次侧电压和电流的关系,试验采集配电变压器的电压和电流信号,计算变压器的短路电抗,进行变压器绕组变形的在线诊断。试验结果显示配电变压器绕组变形诊断系统的有效性和准确性。     

电力变压器突发短路试验电源方案分析

文章介绍了电力变压器突发短路试验的原理和要求,分析了电网电源、冲击发电机、储能电源三种试验电源方案的原理、配套设备、优缺点,提出了三种试验电源的不同适用场合。     

超导储能装置在提高电力系统暂态稳定性中的应用

超导储能(superconducting magnetic energy storage,SMES)装置可以很好地改善电力系统暂态稳定性。文中基于PSS/E平台研究了储能装置改善电力系统暂态稳定性的作用,分析了储能装置在不同安装地点以及不同安装容量下对系统暂态稳定性的影响,并给出了效果对比分析,对储能装置实际应用具有一定的指导意义。最后,通过实际华东电网宁德-双龙通道的仿真分析,验证了储能装置在改善电力系统暂态稳定性,抑制系统振荡方面的效果。     

国内外地下配电变压器

介绍了国内外地下配电变压器的发展情况。国际大城市已较早使用地下配电变压器。其装置方式也有多种，如美国的网络式、法国的埋地式以及ABB公司的直埋式。国内也已生产了地下三相非晶配电变压器以及小容量的地下路灯变压器，并已投入运行。文中还给出了部分国内地下配电变压器的型号。最后指出，国际上大城市已向地下供电方式的方向发展，我国也正在起步。     

大功率直流高压电源的变压器分布电容分析

高压大容量隔离变压器,原副边分布电容储能较大。对于速调管和中性束加速极负载,负载打火时这些能量的注入可能导致它们的损坏。在电源设计阶段需要对变压器分布电容进行分析,并尽量减少它们的储能。为此通过对EAST装置中100kV/100A高压电源系统的两种变压器结构模式,采用绕组分段的方式计算绕组间的分布电容和分布电容电压,推导出变压器内部分布电容储能算式。计算结果表明:分布电容储能是一个与时间无关的量;不同变压器结构,储能差异较大。根据这些计算结果,高压电源的变压器结构采用油浸式隔离变压器串联干式变压器的模式,大大降低了变压器内部的分布电容储能。     

考虑季节特性及节点电压偏移的储能系统优化配置

考虑到可再生能源渗透率的增加以及储能装置的接入,研究了含可再生能源配电网的储能优化问题。选用蓄电池作为储能装置,建立了数学模型,并对含风电和光伏的配电系统进行储能优化配置,以系统的经济性和稳定性为优化目标,分别建立了单目标和多目标优化模型。采用改进粒子群优化算法,选择储能容量、储能功率和储能位置作为控制变量进行优化计算。最后结合不同季节风电、光伏和负荷的波动数据,选取含分布式电源的IEEE 33节点配电网系统,对其进行潮流计算及储能优化配置,由此验证了本文配置方法的有效性。     

配电变压器绕组状态在线评估系统研究

针对配电变压器运行管理部门工作日益繁重、无法及时掌握配电变压器的实时运行状态、难以及时发现绕组变形故障等问题,以配电变压器运行参数实时采集为基础,结合了配电变压器短路电抗在线检测算法,设计了配电变压器运行参数实时采集装置及PC监测平台,实现了对配电变压器运行参数的实时采集,同时依据国标中短路电抗注意值,实现了对变压器绕组状态的评估。最后通过实际挂网测试,证明了本系统的可行性。