MOV工频短路失效试验研究

采用工频试验研究的方法对不同最大持续工作电压Uc、不同压敏电压下的MOV施加工频电压.通过改变施加工频电压的幅值和预期短路电流,测量流过MOV的电流值和电压值,判断MOV是否短路失效.通过试验,可以获知不同Uc、不同压敏电压下的MOV击穿时间及击穿短路电流大小.试验结果可以为在电涌保护器中合理配置MOV的设计提供参考.     

受端系统负荷对高压直流输电的影响

在仲夏电网极大负荷运行期间，HVDC受端逆变器常有换流不稳定现象出现。该文探讨了地区负荷对逆变器换流容量的影响情况，在负荷幅值和功率因数变化的情况下，短路(换相)电流受到的影响，考虑了线间不对称短路的换相电流状态，提出电容补偿和静止无功补偿器(SVC)可以改善系统短路容量的见解。文中通过实例，从原理上进行了相关计算和仿真，结果表明，地区负载过大，会极大影响系统的短路电流，从而导致直流输电不稳定现象；而采用串联电容补偿或静止无功补偿器不失为一种可选的增大换相电流的方法，但仅增大系统局部的短路容量。     

印度白地纸厂短路电流计算

利用国外已有的MVA短路功率法计算了印度白地纸厂场内电气系统高低压短路电流。从能量守恒方面计算纸厂系统短路电流,和国内普遍采用的短路阻抗法比较的话,确实简单了不少,并且计算结果的精度也在工程许可范围之内,是一种很实用简便的系统短路电流计算方法。     

HVDC换流阀桥臂短路电流耐受分析

提出一种高压直流(HVDC)输电换流阀短路电流仿真模型和晶闸管承受短路电流的结温预测方法,可证明换流阀晶闸管在系统最大短路电流工况下的耐受能力.分析换流阀桥臂短路原理,得出短路电流计算方法,通过基于PSCAD/EMTDC的6脉动换流阀桥臂短路电流仿真,获得短路电流、暂态电压、恢复时间等关键参数,结合晶闸管瞬态热阻,采用数据拟合与迭代法,实现晶闸管在短路电流下结温曲线的预测,进而得出晶闸管承受阀桥臂短路电流后的暂态电压耐受能力.试验结果表明该方法有较高的可靠性.     

适用于大电网机电暂态仿真的高压SCCL模型研究

借助PSASP电力系统仿真软件的自定义模型建立了一个适用于大电网机电暂态仿真的高压短路电流限制器(SCCL)模型.简要介绍了SCCL的结构和工作原理;描述了模型的构建方法,该模型通过比较线路电流以及线路电流变化率与短路电流阈值的大小,来决定晶闸管保护型的串联补偿装置(TPSC)的投入与退出继而控制电容器(可控部分)的容抗值大小;通过一个4机11节点系统的数值仿真算例证明该模型的有效性.在一个实际华东系统算例中,分析了SCCL不同电抗值参数时的短路电流限制效果以及对系统暂态稳定性的影响,提出应用于线路的SCCL的电抗值选取不但要考虑预期的短路电流限制程度指标,还应计及线路串补度的限制.     

计及柔性直流的系统短路电流实用计算方法

柔性直流输电可实现故障穿越，在交流系统发生短路故障后持续运行。随着柔性直流输电日趋广泛的工程应用，其对系统短路电流的影响不容忽略。针对含有柔性直流输电接入的交流系统缺乏准确实用的短路电流计算方法问题，分析了交流系统发生短路故障后柔性直流注入系统电流特征。基于柔性直流的控制策略，研究了短路电流计算过程中柔性直流等效电流源设计，分析了电流源幅值设定的合理性。在弱化柔性直流输出电流与并网点电压耦合作用的基础上，提出了基于叠加原理的计及柔性直流输电的三相交流短路电流计算方法。最后，搭建测试系统，通过电磁暂态仿真验证了所提方法的有效性。     

基于自适应神经元的短路电流参数提取

真空断路器实现选相分闸的关键是快速提取短路电流参数。传统快速傅立叶(FFT)和最小二乘参数估计方法由于响应速度慢、计算量大难以满足选相分闸的实时要求；该文基于自适应神经元，给出了一种真空断路器同步开断短路电流时快速提取短路电流参数，预测电弧熄灭时电流零点的方法。介绍了自适应神经元估计短路电流参数的基本原理，采用正交滤波器消除衰减直流分量和误差自相关估计自适应改变学习步长，加快神经元的学习收敛速度和减少稳态误差。MATLAB仿真验证了所提方法的快速性和有效性。     

含逆变型DG配电网的短路电流快速计算方法

逆变型分布式电源(IIDG)接入配电网使得传统短路的电流计算方法不再适用。现有含IIDG配电网的短路计算方法基于节点阻抗矩阵迭代求解，当故障发生在线路中间时，存在计算量大、计算时间长的问题。通过对配电网故障时的复合序网分析，并考虑IIDG并网点电压和其输出电流的耦合关系，提出了一种以系统接入IIDG前三相金属性短路电流为初值，直接迭代计算含IIDG配电网短路电流的新方法。该方法不需要生成和处理节点阻抗矩阵，节点数目不影响计算用时，可快速计算含IIDG配电网的各种相间短路电流。通过算例仿真计算并与现有计算方法相比较，验证了所提方法的有效性和快速性。     

基于BPA的短路电流计算模式研究

BPA程序应用于计算短路电流时采取不同的计算方法、计算模式,将导致结果存在较大差异,影响电网规划决策。结合国内现行的短路电流计算标准,分析了在不同计算方法中对节点运行电压的不同假定,以及不同计算模式下线路充电功率和负荷模型构建的区别,讨论了由此引起的短路阻抗、短路电流计算差异。以新英格兰10机39节点改进测试系统和四川电网2020年规划网架进行三相短路电流仿真研究,分析比较基于BPA的不同计算方法、计算模式下短路电流值,提出了理论分析结果,建议了适合四川电网规划的短路电流计算模式。     

永磁同步电机稳态短路试验

通过对永磁同步电机(PMSM)稳态短路工况中短路电流和短路转矩进行理论分析,得到了PMSM稳态短路电流和电磁转矩的解析表达式。结合二维有限元法对某型号180 kW PMSM短路工况下的短路电流和短路转矩进行仿真分析计算,确定PMSM在稳态短路试验时短路电流、短路转矩随电机转速的变化规律。采用1台PMSM进行三相稳态短路试验验证,记录了短路试验时不同转速下的短路电流和短路转矩。对试验结果与理论分析、仿真分析结果进行对比分析,验证了短路电流、短路转矩随转速的变化规律。     

应用模糊集理论识别电力系统振荡中不对称故障的新方法

根据电力系统振荡和短路所呈现出的不同特征,以模分量、三相及零序电流大小为依据,提出了一种基于模糊集理论的识别振荡中发生不对称故障的新方法,并给出了相应的模糊数学模型.动模实验和Matlab仿真计算结果验证了该方法的有效性和可靠性.     

Multi objective optimal allocation of fault current limiters in power system

Transmission systems, connection of distributed generation to the grid are increased due to increase in power demands. This fact causes the increase in short circuit level of power networks. The occurrence of fault in such networks leads to large short circuit currents throughout the system, which may exceed the rating of existing circuit breakers and can damage system equipment. There are some approaches to reduce this fault current such as power network reinforcement and utilization of fault current limiter (FCLs) in power systems. Power system reinforcement is too difficult if not impractical. Therefore, the utilization of FCLs can provide an effective way to suppress fault currents. The effectiveness of FCL depends on the number of FCLs and their installation location. In this paper, a novel approach is presented to determine the optimal number and location of FCLs to improve the power network reliability and fault current reduction based on different conflicting objective functions. IEEE 39 BUS system and IEEE 57 BUS system are considered to evaluate the effectiveness and feasibility of the proposed method. The objective functions considered for the optimal allocation are reliability of power system, economic impact and short circuit current reduction. Unlike what has been previously done in literature, in this paper Pareto based optimization algorithms, namely non-dominated sorting algorithm, multiobjective particle swarm optimization and multiobjective evolutionary algorithm based on decomposition, are utilized to deal with this problem. The use of these methods made it possible to obtain the Pareto optimal front in which these objective functions are optimized simultaneously.     

直流网状网络短路电流计算

为了解决舰船电力系统主网多电站短路电流的计算,根据其直流网状网络的特点,给出了一种有效的短路电流计算法。该方法用星网等值变换,将直流网状网络简化为各发电机通过整流器直接与短路故障点通过阻抗相连的形式,从而得到它们之间简单的电量关系,然后将直流侧突然短路等效为发电机三相对称短路,通过直流侧阻抗折算到交流侧的等值关系,计算母线上短路时的短路电流。仿真结果表明,该算法准确度较高,满足工程实际要求,可以用来计算直流网状网络的短路电流,为系统的保护设计提供依据。     

断相加短路故障计算的等值双端电源相分量法

提出了一种含有固态限流器的电力系统断相加短路故障计算的等值双端电源相分量法。首先,给出一种新的断相加短路故障的模拟方法。该方法在相坐标下,通过在虚拟故障端口与大地之间连接一条阻抗支路模拟固态限流器和短路故障,在虚拟端口之间连接一条阻抗支路模拟断相故障。然后,基于二端口网络理论,将复杂网络简化成仅含有2个节点的双端电源等值电路,利用相序变换技术,在相坐标下将断相加短路故障模拟成等值的双端电源节点之间的连接。所提方法的主要特点在于:可方便地计及固态限流器和故障点的接触电阻的影响;取消了复杂的序网连接。算例表明:该方法是分析含有固态限流器的电力系统断相加短路故障计算的一种有效的方法。     

高阻接地的船舶中压电网暂态短路电流计算

针对高阻接地方式的船舶中压电网,提出一种系统化的暂态短路电流计算方法。考虑同步发电机及异步电动机暂态特性,根据故障点位置,基于分层等效方法将系统中所有发电机和电动机等效为一台发电机。对于等效发电机,考虑系统分布电容,用对称分量法求解三相对称及各种不对称故障的暂态电流。用Simulink仿真结果对比验证了该方法的有效性和精确性。     

基于GA-改进BP神经网络算法在大电网短路电流预测中的应用

详细分析了目前我国电网的短路电流情况以及发展趋势,提出了基于遗传算法(GA)和改进的BP神经网络算法的三相短路电流预测方法,以一个实际的大区域电网为例,对其进行基于潮流的三相短路电流计算,找出短路电流水平薄弱点,并对较薄弱点的短路电流水平进行预测,仿真计算说明了本文所提出的算法的可行性和有效性.     

不同类型风电机组对系统短路容量的影响

随着风电机组的大规模并网,研究风机并网对系统短路容量的影响意义重大。文中考虑短路故障发生的不同位置,分别分析了鼠笼型异步风机、双馈风机以及直驱永磁式风机在短路故障发生时的短路电流,得到故障时刻三种不同类型风机的短路电流的表达式和影响因素。分别搭建含三种风机的配电网模型,仿真相同容量的不同类型风机在系统发生后的输出电流以及对系统短路容量的影响情况。仿真结果表明,相同容量的不同类型风机对系统的短路容量具有不同影响,风机的低电压穿越保护装置的动作情况也会对系统短路容量产生较大的影响。     

特高压网架对华中电网短路电流水平的影响分析及限流措施

电力系统的高速发展导致了系统短路电流水平的急剧增加,原有开关设备的遮断容量将不能满足系统要求。针对2020年1000kV特高压网架形成前后的华中电网短路电流计算结果,分析讨论了提高电力系统电压等级、系统解环分区运行、采用高阻抗变压器等措施对华中电网短路水平的限制作用,并通过统计对比分析论证了1000kV特高压交流网架建立后有利于改善华中电网的短路电流水平。     

Reliability evaluation of power systems with high short‐circuit current reduction

Similar to other cities worldwide, the increasing amounts of short‐circuit current in Bangkok (Thailand) and the vicinity areas are becoming higher than the interrupting capacity (IC) of circuit breakers. To cope with the problem, the Electricity Generating Authority of Thailand (EGAT) has come up with the solutions of network reconfiguration, e.g. bus splitting and transmission line disconnecting. These solutions help reduce effectively the amounts of short‐circuit currents by increasing the equivalent system impedance. However, bus splitting and transmission line disconnecting tend to decrease the system reliability. One of the alternative approaches, the installation of high‐voltage direct current (HVDC) can help reduce the amounts of short‐circuit currents, while the system reliability is maintained. Therefore, this paper mainly presents the reliability evaluation method of the systems with HVDC installation, which requires AC/DC power flow calculation. To avoid system constraint violation, generation redispatch, load shedding, and DC power flow control are executed. The Monte Carlo simulation is used to repeatedly evaluate the system reliability until convergence. The proposed method is tested in (i) the IEEE Reliability Test System 79 (RTS79) to confirm the correctness of reliability evaluation and (ii) the system of EGAT Bangkok including its vicinity areas to show the readiness for real implementation. Comparison of reliability indices among all solutions of short‐circuit current reduction is presented and discussed. The results show that the proposed method is effective and the HVDC installation can increase the system reliability, depending on its installation location and capacity. © 2014 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

基于故障等值网络的双馈风电机组三相短路电流计算方法研究

目前关于双馈风电机组短路电流的研究主要基于传统磁链分析方法。提出一种计算双馈风电机组定转子三相短路电流的新方法。首先将发生三相对称短路的故障网络分解为无故障网络和故障附加网络,在此基础上,考虑机端电压相位跳变以及转子侧变流器调控的影响,从功能解耦的角度出发,进一步将故障附加网络分解为定子侧故障附加网络和转子侧故障附加网络。然后利用Laplace变换方法计算两组故障附加网络下的定转子短路电流增量,并推导全电流解析式。仿真及动模实验结果均验证了定转子短路电流表达式的正确性,对于含双馈风电机组的电力系统短路电流计算和继电保护整定意义重大。