4-2-1式T型线路故障选线新方法

针对同杆四回线、同杆双回线及单回线构成的T型线路内部故障时反序电流特点,进行故障区域的初步判定,根据混合线路特点建立该线路的反序网络,在此基础上利用反序正序电流进行故障测距,从而根据测距结果确定故障区域。定义由不同线路始端母线处推算得到支接点T处的正序电压之差为电压差参数,根据电压差参数之间关系实现故障选线。PSCAD/EMTDC仿真结果证明了该方法的正确性及精确性,且该选线算法精度不受过渡电阻、故障类型、系统阻抗等因素影响。     

弱电网不对称故障下基于正负序解耦的锁相环设计与研究

针对弱电网发生不对称故障下传统锁相环正负序解耦不完全的问题,提出了将四阶广义积分器应用于锁相环进行正负序解耦的思路.首先分析了弱电网不对称故障下传统锁相环引起的问题,揭示了不对称故障时端电压相位和幅值突变产生直流和谐波分量而进一步导致传统锁相环正负序解耦不完全的原因.然后分析了基于四阶广义积分器结构的锁相环的幅频特性和...     

直驱风电机组低电压穿越改进控制方法仿真研究

采用改进的瞬时对称分量法对电网电压瞬时值进行对称分量分解,提出了电网电压不对称跌落时D-PMSG的低电压穿越控制策略,按照电网电压正序分量和额定电压的比值减小发电机功率,并在解耦控制中分别控制正序和负序分量,正序通道完成能量的传输,负序通道产生和电网负序电压相等的负序电压,从而保证网侧逆变器电流中无负序分量,避免了逆变器非全相过负荷,充分利用其容量。仿真结果研究表明,提出的改进控制策略实现了不对称故障下的低电压穿越,并且保持了逆变器三相电流对称。     

不同电压等级部分耦合输电线路故障测距

针对两条输电线路电压等级不同、参数不对称的情况,首先利用采样值计算得到故障前后线路两端的电压、电流突变量,利用单回线的传统对称分量法解耦成序电压、序电流,从母线两端分别推算出耦合部分线路的两端电压、电流,然后利用新的六序分量法,将得到的电压、电流解耦成新的六序分量,最后采用输电线路双端测距方法,即利用从两端计算出故障点处电压相等的性质,获得故障测距公式,从而进行故障测距。仿真结果表明,该算法与故障点过渡电阻、故障类型以及系统的运行方式无关,可解决不同电压等级部分耦合输电线路的故障测距问题。     

小电流接地系统接地故障选线方法

针对小电流接地系统单相接地故障自动选线问题，对基于小波分析理论的选线方法进行深入的研究和分析。第一步简述中性点接地的几种方式，讨论小电流接地系统中这几种接地方式的基本原理以及发生故障情况后的电量变化。第二步结合系统故障时的暂态零序电流特征与小波分析理论提出新的选线方法，采用模值极大值判别法解决故障选线问题。第三步通过MATLAB软件里的SIMULINK搭建仿真模型，选取小电流系统在不同支路电压幅值和接地电阻大小等情况下，提出了依据故障线路与非故障线路的首半波尖峰方向和幅值大小进行选线的方法。结果验证了所提故障选线方法的正确性和有效性。     

某海上风电场220 kV海缆线路单相接地故障分析

以某海上风电场实际发生的一起220 kV海缆线路单相接地故障为例，分析了故障发生时该海上风电场陆上集控中心端及海上升压站端的故障电压、故障电流波形及特性。分析结果表明：相较于陆上集控中心端，海上升压站端为弱馈电源端；由于海上升压站端的正序等值阻抗、负序等值阻抗远大于零序等值阻抗，当海缆线路发生单相接地故障时，海上升压站端流过的故障电流主要为零序分量，使故障电流的三相电流幅值、相位近似一致，与传统接地故障象征有明显差别。研究结果可为海上风电场220 kV海缆线路安全稳定运行，以及海缆线路继电保护正确选相及可靠动作提供有益指导。     

一种适用于同杆四回线单相接地距离保护的新算法

针对传统的距离保护直接应用于同杆四回线时易受零序互感的影响,使其测量阻抗精度达不到要求,从而造成保护继电器的误动或拒动,提出了一种单相接地距离保护新算法,利用12序分量法对同杆四回线进行参数解耦,结合同杆四回线单相接地故障模型,推导出保护安装处与故障点相电压之间的关系。在此基础上,根据接地故障时故障电压与故障分支电流间相角关系,分析了故障位置的零序电流与保护安装处的零序电流之间的关系式,并代入故障位置计算,从而消除故障电压对其算法的影响。大量的PSCAD/EMTDC仿真结果表明,该保护在各种单相接地情况下均具有较高灵敏度及可靠性。     

虚拟同步发电机的电网适应性控制策略研究北大核心CSCD

文章针对实际电网工况存在不对称、谐波等非理想工况时,常规虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator,VSG)控制存在影响并网电能质量的并网电流不对称和谐波畸变等问题,提出利用正弦幅值积分法实时提取电网负序和谐波分量的改进VSG控制方法。基于正弦幅值积分法的电网电压前馈实现对并网谐波电流的抑制,使VSG在非理想电网电压下实现电网电压负序分量和谐波分量的完全抵消。最后,基于MATLAB仿真验证了该控制方法在不同电网工况下对电流谐波的抑制效果。     

虚拟同步发电机的电网适应性控制策略研究北大核心CSCD

文章针对实际电网工况存在不对称、谐波等非理想工况时,常规虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator,VSG)控制存在影响并网电能质量的并网电流不对称和谐波畸变等问题,提出利用正弦幅值积分法实时提取电网负序和谐波分量的改进VSG控制方法。基于正弦幅值积分法的电网电压前馈实现对并网谐波电流的抑制,使VSG在非理想电网电压下实现电网电压负序分量和谐波分量的完全抵消。最后,基于MATLAB仿真验证了该控制方法在不同电网工况下对电流谐波的抑制效果。     

不对称电网电压下基于正负序分量检测风电换流器控制策略

提出了不对称电网的概念,阐述了电网电压不平衡产生的原因和典型的故障类型,给出了滤波器法和1/4周期延时法2种正负序分量检测方法。在正负序分量检测的基础上,讨论了针对不对称电网的改进的双闭环控制方案,通过建立正负序d、q坐标轴下的电流、电压和功率的方程,使得改进以后的双闭环系统可以使PWM换流器工作在不对称电网中,并保持输入电流正弦以及输出直流电压恒定。使用Matlab/Simulink工具进行了仿真验证,结果表明：基于正负序分量检 测的双闭环控制策略能够在对称和不对称电网下都有良好的表现,因此可以实现故障电网下的不间断运行。     

基于傅里叶变换与最大关联距离相结合的配电网故障选线新方法

针对现有配电网故障选线准确率与可靠性均偏低的问题,提出了一种基于傅里叶变换与关联距离相结合的故障选线新方法。当发生单相接地故障时,利用快速傅里叶变换（fast fourier transformation,FFT）提取暂态零序电流第2个周期内的稳态工频分量,反演后得到暂态零序电流的整体工频分量;剔除暂态零序电流中工频分量后得到非工频自由振荡分量,在此基础上,利用非工频自由振荡分量构建基于关联距离的故障选线新判据;将具备最大关联距离所对应的线路判定为故障线路,与此同时,将其他线路判定为健全线路。仿真结果表明,该方法不受故障电阻、故障相角与故障位置的影响,同时还可抵抗噪声干扰,具有较强的鲁棒性。     

三相不平衡负载下静止同步补偿器控制策略研究

低压配电网中不平衡负载会导致设备不正常运行、降低电能质量。对此,提出了一种新型控制策略,该策略通过瞬时对称分量法和信号延迟对消法(DSC)计算出负载电流、配电静止同步补偿器(DSTATCOM)输出电流的正序、负序分量,然后分别在正、负序同步旋转坐标控制正、负序分量,对正序分量的控制使DSTATCOM补偿负载无功电流,对负序分量的控制使DSTATCOM补偿不平衡负载导致的负序电流。搭建了DSTATCOM试验平台,试验结果表明,该策略在不平衡负载下,使得DSTATCOM能有效补偿负载无功电流和负序电流,实现了电网单位功率因数,电网电流平衡度达到了国标要求,总谐波失真(THD)小于5%。研究成果可为不平衡负载情况下的DSTATCOM控制提供参考。     

基于双二阶广义积分锁频环的光伏并网发电系统仿真研究

电网不对称故障时,光伏发电系统中的负序分量和谐波分量会影响并网逆变器中的锁相环及控制算法。文章提出一种具有自适应滤波的双二阶广义积分锁频环技术,用于电网电压和并网电流正负序分量的提取以及电网电压同步信号的检测,并将该技术引入到正负序双电流环控制策略,通过优化不平衡控制策略中锁相环的方法,提升光伏并网逆变器整个控制系统应对电网不对称故障的能力。通过Matlab/Simulink软件平台搭建基于DSOGI-FLL锁频环的光伏并网发电系统模型并进行了仿真研究,结果表明,文章控制策略在电网不对称故障时有助于消除有功功率的2倍频波动以及抑制并网电流中的谐波分量。     

基于高低频段零序电流与母线零序电压导数的相关分析故障选线

针对谐振接地系统发生单相接地故障后的选线准确度问题，尤其是故障发生在相电压过零点及最大值附近时灵敏度欠缺的问题，首先分析零序网络故障暂态电流的特性，探讨健全线路与故障线路的阻抗特性，然后将零序电流和电压导数的相关系数作为判据，充分地利用了馈线暂态零序电流中的衰减直流分量、工频分量和高频分量，提出一种高、低频段下的相关分析故障选线方法，最后从故障合闸角、过渡电阻两方面仿真验证了所提方法的有效性。     

电压跌落下MMC-HCVD负序电流抑制策略研究

针对配电网电压暂降，提出了基于模块化多电平换流器的电流抑制控制方法。建立正常运行下（modular multilevel converter，MMC）换流器的两相同步旋转坐标模型，根据配电网不对称电压暂降情况，将MMC换流器控制模型转变为正负序分离的两相同步旋转坐标模型。针对于电压暂降故障，设计了一种可以快速实现跟踪故障分量的锁相环；在此基础上，利用基于PIR控制器的正负序电流内环控制器减小负序电流，实现对MMC输出电流的幅值抑制。最后，利用Matlab/Simulink仿真平台验证该方法的有效性。     

送端不对称和受端对称四回线构成的混合线路故障测距新方法

针对送端不对称和受端对称的同杆四回线构成的混合四回线线路故障测距问题,提出等效的同杆四回线线路模型,基于故障点的相阻抗和故障距离成正比的关系,利用实测同步双端电气量构造双端故障测距算法,从原理上消除了测距算法易受过渡电阻影响的问题。大量的PSCAD/EMTDC仿真结果表明,该测距方法的测距精度不受故障回路选择和过渡电阻等因素影响,验证了该方法的可行性和精确性,为混合线路故障测距提供了一种新方法。     

基于波形相似度的配网小电流接地故障选线技术研究

针对配网小电流接地故障选线准确性差的问题，该文在波形相似度理论基础上，研究了配网小电流接地故障选线技术。分析配网小电流接地故障高频分量、电流工作频率的变化量和非线性电阻产生的高频分量，给出了故障线路和非故障线路的暂态直流分量方向，在此基础上，利用暂态零序列电流波形伸缩变换选线原理判断小电流接地故障线路。通过模糊K均值聚类选线方法进行接地故障电路选线，设计矩阵隶属线路的隶属度，根据计算结果给出选线结果及流程。选择一个具有6条线路的接地系统进行实验，结果表明，当小电流接地电弧线圈的单相接地故障表现为间断性电流分量故障时，利用所研究的技术进行配网小电流接地故障选线的准确性高、可靠性好。     

适用于集群风电场送出线的选相元件研究

集群风电场送出线故障时,其表现为弱馈特性,且正、负序阻抗不相等,此时相电流差突变量选相元件和电流序分量选相元件无法正常工作。由于故障电压不受弱馈、频偏等特性的影响,且保护安装处的电压与故障点基本同相位,因此,文章提出一种适用于集群风电场送出线的选相新方案,该方案结合了电压模故障分量和稳态电压序分量选相方法的优点,避免了集群风电场送出线上故障电流与常规选相元件不相适应的问题,构成有足够灵敏度进行故障类别判断和故障相选择的选相元件。通过PSCAD建模仿真,结果表明该选相方案能够适用于集群风电场送出线,为后续故障重合闸以及配合常规工频距离保护的正确动作提供保障。     

基于改进EMD算法的小电流接地故障选线

小电流接地系统发生单相接地故障,故障电流暂态分量复杂、稳态分量不明显的特点为可靠选线带来困难。本文分析了小电流接地故障电流暂态分量特征,并提出一种基于改进EMD算法的小电流接地故障选线方法。EMD算法通过叠加电网特征高频信号解决了IMF模态混叠并可靠滤除了高频干扰。基于单相接地故障电流经改进EMD分解出的IMF在不同故障角下展现出不同的特征,分别利用故障时刻低频波形的单调性与线路故障特征能量作为判据进行小电流接地故障选线。基于Matlab/Simulink的配电网单相接地故障仿真验证了该选线方法的有效性。     

新型小电流接地故障选线设备的研制与应用

单相接地故障长期以来困扰供电系统,提出了一种新型选线设备。选线设备利用经验模态分解(EMD)方法进行选线,首先对各条线路的零序电流进行EMD分解,得到衰减直流分量以及各次谐波分量,然后计算直流分量与各次谐波分量的均方根之和,最后依据故障线路衰减直流分量与各次谐波分量的均方根之和大于非故障线路的物理特性,准确选出故障线路。通过现场实际运行对选线设备进行了验证,表明选线设备能够准确选出故障线路,满足实际应用的要求。