针对分布式电源（DG）大量接入配电网后保护可靠性低的问题,提出一种基于故障稳态分量的自适应方向电流保护方案。分析不同类型DG的故障暂态特性以及故障等值方法,计算系统短路电流所含分量,并揭示短路电流三相分量之间的关系。在此基础上,根据故障边界条件,获取系统故障稳态分量,再结合保护安装处的测量电压及测量电流,计算保护背侧等值电压和...
双馈风电系统谐波含量高、频率偏移、弱馈性等故障特征造成传统工频距离保护存在适应性问题;时域距离保护在风电短距离送出线路中适应性较好,但在风电长距离送出线中受分布电容的影响易发生距离I段暂态超越现象。提出一种抗暂态超越的集群风电送出线时域方程模型误差修正距离保护。从长距离送出线距离保护适应性角度出发,分析基于集中参数线路模...
为了方便和准确地计算双馈风电机组（DFIG）接入系统的短路电流分布,提出了投撬棒后DFIG的工频和转频序网等值电路,并给出了利用该等值电路计算系统短路电流的方法。通过求解投撬棒后DFIG磁链的状态微分方程,得到其工频分量和转频分量的解析表达式。在此基础上,将DFIG的电压空间矢量方程按转频和工频分量进行分解,并根据空间矢量与相量间的关系,...
从节点部署和路由协议2个方面对风电机组无线监控系统进行构建。考虑到风电机组典型故障的分布具有一定的空间性,提出了一种空间正四面体节点部署方案,以最大限度地减少所需部署的传感器节点数目。所提节点部署方案将正四面体理论运用到监控系统的节点部署中,着重对机舱的齿轮箱、发电机与传动轴进行监控部署;在此基础上,通过对经典LEACH路由协...
针对配电网供电能力（LSC）、转供能力（NTSC）及最大供电能力（TSC）研究间关联性强及研究内容边际界定模糊等问题,在归纳总结相关研究成果的基础上,对三者之间的相关性进行深入剖析,指出隶属于经济性、动态性及安全性研究范畴的三者存在交叉,但各自表征物理意义上有明显差异,构建综合性供电能力指标体系是关键。结合当前趋势,对面向配电网分布...
为综合治理牵引供电系统中的电能质量问题,分析V/v变压器左右两侧供电臂上的功率关系,通过有功功率平衡、无功功率补偿以及谐波功率分离等方式综合治理无功功率、谐波、负序等电能质量问题。同时,在对基于模块化多电平的铁路功率调节器（MMC-RPC）直接功率控制的基础上引入微分平坦控制理论。选取供电臂上的有功和无功功率作为系统的输出量,并结...
以实现三相-两相矩阵变换器（3-2 MC）输入电流正弦化控制为目标,推导了在该目标下两相输出电压调制波函数表达式。针对三端输出3-2 MC拓扑结构下扇区划分数量较多的问题,提出了对原有扇区划分的简化方法。基于该扇区划分原则改进了原有空间矢量调制策略,推导了占空比表达式,给出了该调制策略下的开关函数矩阵,详细分析了系统最大电压利用率。为...
针对二极管箝位三电平逆变器,根据小矢量作用时中点电流与相电流方向,将小矢量分为正小矢量和负小矢量,提出一种不含正小矢量的脉宽调制矢量合成策略,将逆变器输出共模电压幅值由原来的1/3直流母线电压降低到1/6直流母线电压。将参与输出电压合成的负小矢量按照矢量合成关系分为过渡小矢量、附加小矢量1和附加小矢量2,并根据不同小矢量作用时对...
一相开路时多相电机容错控制策略主要采用基于磁势不变的铜损和转矩优化,降低了系统的动态性能;而基于动态解耦的矢量控制,则增加了系统的复杂度,降低了切换过程的可靠性。从故障前后系统数学模型一致性和软硬件切换简洁性出发,提出了一种中性点隔离的一相开路时双三相永磁同步电机容错控制系统;将剩余有效绕组的作用等效为三相永磁同步电机和单...
为实现在单相电网电压畸变条件下车网互联（V2G）系统的灵活直接功率控制,首先将复矢量引入电网谐波条件下的单相瞬时功率计算,分析了电网电压畸变时的单相有功功率与无功功率的成分。在建立单相V2G系统复矢量信号模型的基础上,设计复数控制器实现了功率稳定与并网电流谐波抑制2个独立目标的控制,并采取功率前馈控制改善了系统动态性能。最后,搭...
输电线路路径选择需要综合考虑地形、地质、风速、覆冰、气温等多种因素,难免顾此失彼。通过地理信息系统（GIS）平台获得规划区域的地理信息,通过国家电网公司输变电工程典型造价110 k V输电线路分册的典型设计方案成本及规划地区当地文件获得该区域栅格化后每个栅格的评估代价值,采用改进后的蚁群算法搜索路径。改进蚁群算法考虑了输电线路可...
功率理论定义中的参考点选择问题是一个非常基础而又没有得到统一解决的问题。首先根据多端电路端电流必须满足电路基尔霍夫电流定律（KCL）的要求,得到了参考点选择时受到的约束条件;其次,证明考虑约束条件时参考点选择的唯一性,并从众多可供选择的参考点中找到唯一满足约束条件的参考点;最后,给出了参考点选择的具体方法,并从工程应用角度对参...
提出了一种基于帝国殖民竞争算法优化支持向量机的变压器故障诊断模型。对支持向量机进行了非线性和多分类变换,构建了k-折平均分类准确率目标函数,建立了帝国殖民竞争算法优化支持向量机的非线性多分类模型,结合交叉验证原理对变压器进行了故障诊断。故障诊断结果表明,所提方法的平均测试准确率优于标准支持向量机和粒子群优化算法优化支持向量...
在电力变压器绕组绕制过程中,绕组截面存在部分残余应力,会对绕组抗短路强度产生不利的影响,现有电力变压器绕组短路强度研究没有对该部分应力予以考虑。推导了圆环形绕组绕制过程中产生残余应力的计算模型,以试验变压器为例对内绕组的辐向短路强度进行了仿真计算,考虑了绕制过程中产生残余应力的影响,并采用国家标准中部分强度考核指标进行了对...
针对目前变压器绕组变形检测设备只能在变压器离线状态下对绕组运行状态进行检测的不足,研制基于脉冲频率响应法的变压器绕组变形便携式带电检测仪。该检测仪以固态Marx电路作为脉冲发生电路,以现场可编程门阵列（FPGA）为控制核心,以AD采集电路为信号采集电路,集高压脉冲信号的产生、脉冲信号及响应信号的采集于一体,并可进一步对频率响应曲线...
提出适用于弱电强磁系统发生多回线跨电压不接地故障时的短路电流计算方法,在此基础上计算了跨电压不接地故障时短路点对地电压,分析了该电压与两系统电源电动势相角差和系统阻抗比之间的关系,得到了阻抗比不同时短路点对地电压的最大值,并与正常运行时的对地电压作对比,以评估低电压系统内过电压大小。在PSCAD软件中建模验证了短路电流计算方法...
针对交-直-交电力机车接入牵引供电系统引发电压不稳、机车牵引封锁的现象,通过理论推导证明了该现象并非低频振荡而是电能质量问题。采用调制理论分析了低频调制信号在整流器中传播产生对称频率成分的机理;使用离散傅里叶变换分析了电压的不稳定特性,并采用总体最小二乘法-旋转不变技术的信号参数估计（TLS-ESPRIT）算法对其主导模态进行辨识,...
居民用户用电模式分类研究可为需求侧响应方案设计、负荷特性分析及其高精度预测提供支撑。首先,利用基于密度的空间聚类算法提取得到用户的典型用电模式;然后,考虑每天不同时段及季节变换对用户用电行为的影响,提取能够描述用户在不同时间尺度下用电行为的6个特征;在此基础上,提出了一种基于引力搜索算法的用户用电模式分类模型;最后,对实测居...
以4端口柔性环网控制装置为例,系统地分析了柔性环网控制装置在10 k V交流配电网中的组网方式和运行控制策略,并进行了系统仿真。在仿真过程中,为了解决复杂电力电子装置在电力系统大时间尺度仿真时速度较慢的问题,采用了一种柔性环网控制装置的简化模型。研究和仿真结果表明,柔性环网控制装置的应用有助于提高配电网的性能,如能够实现交流配电...
针对流过线路元件的谐波电流难以明确来源的问题,提出一种基于区间约束的公共连接点（PCC）主谐波电流来源判别方法。在谐波诺顿等效电路的基础上,分析得出谐波有功功率方向法在一定的区间内是可以完全正确有效的。通过PCC处测量的谐波电压和电流信息,利用电路基本原理和严格不等式约束条件及谐波电流指标基本准则,讨论系统侧和用户侧谐波阻抗基...
以5 MW模块化同相补偿变流器为例,基于同相补偿变流器的相关电热参数,建立变流器整流侧和逆变侧IGBT模块的结温仿真模型,分析同相补偿变流器在额定工况时的损耗和结温。结合实测的高速铁路和重载铁路牵引负荷数据,利用Bayerer模型和线性疲劳累积损伤理论评估全时补偿和需时补偿下同相补偿变流器的可靠性。研究结果表明,由于高速铁路和重载铁路2...
针对动态电压恢复器在单相电压补偿过程中基波电压提取和谐波补偿的问题,提出一种基于多重比例谐振的控制策略。在动态电压恢复器数学模型的基础上,分析脉冲响应不变法和双线性变换法对比例谐振控制器的离散化效果,以提升系统数字控制的运算性能。在保证系统动态电压补偿特性的同时,讨论电网基波电压提取的改进方法和多重比例谐振调节对指定次电...
智能变电站建设为二次设备实时信息的获取提供了条件,准确了解继电保护系统的状态对提高供电可靠性具有重要作用。根据智能变电站的信息流向和设备功能建立基于实时自检信息和关键历史信息的状态评价信息模型,考虑传统状态评价方法对系统状态的评估具有滞后性,提出基于信息趋势预测的惩罚修正策略,根据趋势预测的结果选取岭形模糊隶属度函数进行...
在全球能源互联网的背景下,特高压输电技术迅速发展。特高压线路的分布电容对电流差动保护会产生不利影响,因此详细分析了分布电容对电流差动保护影响机理,并进一步分析了不同故障形式下动作电流的相角特征,进而提出了基于动作电流相角信息的电流差动保护动作逻辑。仿真结果验证了所提逻辑可以有效避免分布电容对差动保护产生影响。
对±800kV特高压直流换流站二次设备回路传导电磁干扰特性进行了分析,为采取相关电磁干扰防护措施提供依据。建立了包括换流阀、换流变、平波电抗器和交直流滤波器在内的直流换流站一次回路宽频等效电路,分析了各运行工况下一次回路传导电磁干扰特性,结合所建立的电流互感器和二次电缆宽频模型,进行了不同工况下二次回路传导电磁干扰特性的分析,...
为了提高电力线通信在恶劣的电力线信道下通信的可靠性,提出了一种新的正交频分复用（OFDM）定时同步算法。该算法在本地相关法的基础上,对Schmidl算法和Park算法的定时函数的计算过程进行改进,实现信号的定时同步。基于MATLAB软件的仿真结果表明,与Park算法相比,所提算法在低信噪比的加性高斯白噪声信道和电力线信道下,都能获得更加精确的定时...
为全面提取转子故障时振动信号特征,提高故障诊断的可靠性,提出了一种基于全矢包络谱的旋转机械故障诊断方法。首先,利用正交采样技术获取转子同一截面上互相垂直的振动信号,将其组成复数信号;然后,运用基于能量阀值的二元经验模态分解（BEMD）将复数信号分解成系列复固有模态函数分量（CIMFs）,利用希尔伯特变换（HT）解调CIMFs获得复包络信号;...
当保护所采集的电气量发生跃变时,算法的数据窗内同时包含跃变前、后的数据,算法输出结果所呈现出的动态特性一般不具有单调递变性质,这就限制了长数据窗算法在快速保护中的应用,必须靠整数据窗延时躲过动态过程。然而理论分析表明,当跃变前电流为0时,通过全周傅里叶算法计算得到的电流幅值,在动态过程中均不大于完全采用跃变后数据计算的电流幅...
大串联补偿设备在超高压输电系统中得到越来越广泛的应用,伴随着复杂多系统的互联,含大串联补偿设备的线路（简称串补线路）在特定运行方式下出现线路背侧系统阻抗较小,可能导致线路内部故障时系统电流反向,此时串补线路电流差动保护可能会因灵敏度不足而拒动。基于此,详细分析了串补线路电流反向的原因及其对差动保护的影响。重点对不同串补度...
根据故障附加网络中有功功率的极性特征,提出了基于故障分量的有功功率极性比较式纵联保护原理。其主要思想是：发生内部故障时,附加网络中线路两端有功功率的极性相同;外部故障时两端有功功率的极性相反;正、反向出口处故障时不存在死区问题。借助PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真软件,搭建500 k V输电线路模型,对所提方案的动作性能进行了仿真和验证。...
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