基于PCA聚类方法的±800 kV直流输电线路全线速动保护

提出一种基于主成分分析(PCA)聚类的直流线路全线速动保护,其结合保护安装处测点所获取的极线电流,基于PCA聚类来判断短路故障发生的方向,如果是正向故障,则继续采用PCA聚类来甄别是正向区内还是正向区外故障。仿真结果和实测数据表明,所提保护适应于不同的高压直流输电系统,具有抗雷击干扰和抗谐波干扰的能力。     

高压直流输电系统故障诊断方法研究

高压直流输电(HVDC)是一种近年来快速发展的新型输电技术,其运行可靠性将极大地影响整个电力系统的可靠性。本文基于电磁暂态仿真软件EMTDC/PSCAD建立系统模型,对系统常见故障进行仿真研究。在此基础上提出将支持向量机(SVM)用于系统故障分类,并用其它常用故障诊断方法与基于SVM模型的方法进行比较。以验证支持向量机在高压直流输电系统故障诊断中的可行性和有效性。     

适用于全故障类型的双馈风电场送出线负序电流纵联保护方案

随着双馈风电机组（DFIG）并网容量的增加,给风电场送出线继电保护的整定带来新的挑战,保护动作性能下降甚至会出现拒动和误动的风险。为此,首先分析双馈风电机组负序电流分量特征;然后进一步分析风电场经交、直流并网时交流送出线两侧电流的特征差异,提出一种适用于双馈风电场送出线的负序电流分量纵联保护新方法。该方法利用双馈风电场送出线两侧负序电流的幅值比和相位差构成保护动作判据,同时,利用数据延时在对称故障下构造出负序分量,使其能适用于风电场送出线的各种故障类型,且具有灵敏度高、耐受过渡电阻能力强等优点。最后,在Matlab/Simulink和PSCAD/EMTDC中搭建双馈风电机组电磁暂态仿真模型,仿真分析保护方案在交直流送出线上的适应性。     

±800 kV直流输电线路雷击电磁暂态分析与故障识别

雷击±800 kV直流输电线路时,在未造成故障的情况下,其电压行波围绕原直流量上下交替变化,电压行波在多次折反射后,由于色散最终将衰减为零。因双极直流线路间存在电磁耦合,雷击线路时的电压行波在雷击后起始的一段时间内变化一致;在雷击造成故障或线路非雷击短路的情况下,相当于故障点突然叠加故障激励源,其电压行波被突然截断,此后的变化过程类似于直流激励合闸电路的动态过程。在雷击线路故障后起始的一段时间内,故障极电压迅速衰减,而健全极电压则上升。据此构成故障选极判据。在雷击造成故障或线路短路情况下,初始电压行波对应的小波变换模极大值的特征为极性相反、数值相等。据此特征构造故障行波的识别方法。2个判据相结合以期提高可靠性。该方法的物理概念清晰,大量的EMTP暂态仿真表明,方法可靠且有效。     

高压容性设备在线监测的分布式相量测量

通过对目前国内变电站容性设备实时在线监测技术的分析研究,提出一种应用于高压容性设备在线监测的分布式相量测量技术。该技术采用分散采集,集中监视方法,使监测网络结构简捷有效。并以基于WSN变电站容性设备分布式实时在线监测系统为例,以此来诠释采用分布式、就地化的设计思想。此技术能很好应用于变电站实时在线监测。     

水机电耦合系统建模及暂态分析

在水电系统研究中,水力系统与电力系统模型精度失配、缺乏全面的水机电数学模型是制约水电系统动态过程研究和提高仿真精度的主要原因。基于水机电各元件模型,采用积木式结构在MATLAB/Simulink环境下构建了水机电整体耦合系统模型,便于研究水力系统和电气系统之间的相互影响,分析水电站的暂态过程。基于该模型对单机无穷大系统进行了仿真研究,比较了电气系统扰动对水力系统的影响以及水力系统扰动对电气系统的影响,并对仿真结果进行了分析。     

大规模风电场并网暂态保护技术综述

大规模风电场并网会出现频率偏移、弱馈性和高谐波等暂态稳定问题,对系统的安全运行造成影响。因此,很有必要研究大规模风电场并网暂态保护技术。对大规模风电场的并网技术和暂态保护技术进行了全面评述,分析了每种并网技术的拓扑结构,对比了基于双馈异步风力发电机、直驱永磁同步发电机、传统同步电源系统3种发电系统的故障特性,同时阐述了陆上风电场和海上风电场暂态量保护的研究现状,最后对未来大规模风电场的暂态保护的发展提出了展望,可为未来风电场并网的研究提供参考。     

±800 kV柔直换流站电气系统可靠性分析

对电气元件等效二状态模型进行优化,提出了计及计划检修状态的元件等效三状态模型,使之符合柔性直流输电系统实际运行情况。以广东龙门换流站为例,通过等效三状态模型计算柔直换流站电气主接线中各元件的可靠性参数,使用分区简化方法计算各分区的可靠性参数。在此基础上,利用目标导向(GO)法和动态贝叶斯网络相结合的方法建立了电气主接线的可靠性模型,求解柔直换流站可用度、不可用度以及计划检修概率的时变曲线,验证了所提模型和方法对柔性换流站电气主接线可靠性评估的可行性与有效性。     

风电场双回送出线路时域故障测距新方法

由于故障时新能源电源输出的短路电流呈现出频率偏移、谐波含量占比高、幅值受限、正负序阻抗不相等等特征,从而导致基于工频相量的故障定位方法存在失效的风险。为此,提出适用于风电场双回送出线路故障测距方法。采用时域有限差分法离散以偏微分方程形式表示的传输线方程,再利用改进变分迭代法求解传输线方程,得到线长的函数,并将线路两端的相电压、相电流作为边界条件;最后,构造故障测距函数以实现故障定位。通过PSCAD/EMTDC和硬件在环测试实验平台进行分析,验证了所提算法能准确地定位故障位置。