飞轮储能辅助火电一次调频技术与应用

大规模新能源并网造成电网频率波动增大,使得火电机组调频任务繁重、动作频繁,加剧了机组老化,飞轮储能辅助火电机组调频能提升机组的调频性能。论述了飞轮储能辅助机组一次调频原理,分析了飞轮储能的出力特性,结合世界最大容量飞轮储能,提出了飞轮储能满功率辅助机组一次调频的控制策略,并应用于我国第一套飞轮储能辅助火电机组一次调频的调试中,验证了控制策略有效性。现场测试结果表明,飞轮储能辅助火电机组一次调频性能良好,采取所提一次调频策略后该机组一次调频动作合格率提升21.26%,一次调频积分电量贡献指数提升3.45倍。飞轮储能辅助火电机组一次调频模式对解决此类问题具有一定指导意义。

辅助燃煤机组AGC调节的熔盐电加热器动态性能研究

燃煤机组耦合熔盐电加热器系统可大幅提升其调频调峰能力。基于Modelica语言建立了熔盐电加热器的动态模型并完成了试验验证,揭示了熔盐电加热器在熔盐流量扰动和机组自动发电控制(AGC)负荷扰动下的动态特性。基于其动态特性提出了“前馈+PID”调节的温度控制方法,计算分析了熔盐电加热器辅助燃煤机组AGC调节时的电负荷变化特性和热力参数变化特性。研究结果表明,配置10 MW熔盐电加热器可使660 MW燃煤机组AGC变负荷速率提升340%,且所提控制方法能够维持电加热器热力参数的稳定。

混合储能调频工程经济性提升策略研究及应用

储能系统辅助火电机组调频受到储能器件容量限制,其输出功率无法长时间跟踪指令功率,同时锂电池储能也存在安全隐患、循环寿命限制与提升机组调频收益增益有限等问题。为此,利用超级电容高循环寿命、高安全性的特性,在Matlab/Simulink中构建混合储能系统辅助燃煤火电机组调频的仿真模型。结合火电机组和储能系统运行状态,进而设计了一套基于指标计算与模糊控制协同的控制策略,实现了动态工况下混合储能系统出力的自适应调整。仿真验证表明该控制策略能够有效延长锂电池的使用年限并且高效利用混合储能的剩余电量。相比于传统的混合储能系统策略,该控制策略降低了锂电池60%的日均使用次数,调频性能综合指标提高34%,日均收益提高2万元,具有较高的工程应用价值。

超级电容储能辅助燃气轮机黑启动系统调频技术应用研究

针对燃气轮机机组黑启动项目中频率波动大的案例,结合燃气机组黑启动系统及静止变频器(SFC)启动时波形图,对故障现象进行详细描述及具体故障原因分析。在考虑柴油发电机组响应速度较为缓慢的特性基础上,提出了一种超容辅助黑启动调频策略,将SFC功率分为基础功率与频率波动功率,基础功率由柴油发电机组承担,以保证系统的稳定运行;频率波动功率则由超级电容快速响应,以有效抑制频率波动。通过某4F燃气轮机机组的黑启动实验验证,该策略不仅有效降低了黑启动过程中频率的波动且避免了升速变负荷阶段的过电流故障,从而提高了燃气机组黑启动的可靠性和安全性。

DL/T 684—2012《大型发电机变压器继电保护整定计算导则》修订探讨

DL/T 684—2012《大型发电机变压器继电保护整定计算导则》(以下简称“2012版《导则》”)对提高发电机变压器继电保护装置的正确动作率、保障发电厂电气设备的安全运行发挥了重要作用。然而随着我国发电机组单机容量的增大以及一些新故障情况的出现,2012版《导则》也暴露了一些不适应的问题,需要对其进行修订,以便更好地指导工程实践。为此,分析2012版《导则》存在的问题,并提出具体的修订建议,以解决发电机比率差动保护在和应涌流情况下误动作、经消弧线圈接地的发电机组定子接地保护在系统侧接地故障切除后误动作、误上电保护在同期条件较差时误动作、主变间隙零序电流保护在线路瞬时性单相接地故障重合闸前跳开主变压器等问题。所提建议可为2012版《导则》修订提供参考。

变压器励磁涌流抑制器工程应用及探讨

介绍了一种从根本上抑制和消除励磁涌流的新方法。论述了励磁涌流产生的机理,指出抑制励磁涌流的根本办法是防止磁通饱和。根据铁磁材料的时效特性指出剩磁不会自行衰减消失。利用分闸时刻电压角度计算出剩磁角度,然后通过控制下次合闸电压角度,控制合闸时刻偏磁与剩磁相位相反互相抵消,从而控制合闸总磁通不饱和,避免励磁涌流的产生。指出该方法不仅适用于单相断路器,同样也适用于三相断路器。介绍了涌流抑制器的2例工程应用实例,现场实测结果表明该抑制器可将励磁涌流有效抑制在变压器额定电流以下。

1036MW机组注入式定子接地保护调试及动作分析

大型汽轮发电机较多地采用2套完全相同的"零序电压+3次谐波"式定子接地保护,某百万千瓦级机组采用了国产注入式定子接地保护,实现了不同原理的保护双重化配置。阐述了注入式定子单相接地保护的原理,详细介绍了机组的保护静态调试、发电机静止状态下的现场调试、发电机30%额定电压下的现场调试内容并给出实验数据。针对机组启动调试期间发生的机端软连接开裂导致的定子接地事故,分析了该保护的实际动作情况,指出了注入式定子接地的优点。

基于导纳测量原理的隐极发电机失磁保护应用

介绍了我国传统发电机的失磁保护采用的阻抗判据,指出其存在缺乏直观性、与低励限制整定配合困难的缺点。介绍了基于导纳测量的失磁保护原理,鉴于导纳特性与发电机运行极限特性曲线的相似性,因此其具有物理意义清晰直观、易于整定、易于与励磁限制特性配合等优点。分析了基于导纳测量原理的失磁保护的整定原则,指出其与国内保护整定的不同之处,说明了将国内保护整定原则应用于基于导纳测量原理的失磁保护整定的合理性。结合工程实例给出了基于导纳测量原理的失磁保护的整定算例,并通过实际发电机进相试验过程验证了整定计算的正确性。

XR2000型微机保护装置的瞬变脉冲群试验及抗扰措施

讨论了快速瞬变电压的产生,介绍了IEC61000-4-4标准中电快速瞬变脉冲群试验标准和方法,并结合XR2000型微机保护装置的研制讨论了微机保护中的电磁兼容设计方法及抗扰措施。

发电机断路器失灵保护误动原因分析及建议

某电厂1号机组发电机经出口断路器与1号主变压器和A、B2台厂用变压器相连,发电机中性点经接地变压器高阻接地.发电机出口断路器额定电流28 000 A,额定短路切断电流160 kA,采用液压弹簧三相机械联动操作机构.发电机变压器组RCS-985微机成套保护装置. 该机组首次起动试验中,当发电机出口电压升至额定电压后不久,发电机定子接地保护和断路器失灵保护动作,最终导致停机.检查发现,发电机出口断路器C相封闭母线的软连接铜皮断裂翘起,与封闭母线外壳内壁接触,造成发电机出口接地.在发电机定子接地保护动作的同时,发电机变压器组保护装置C柜出现发电机断路器失灵保护误动作,导致主变压器、厂用变压器跳闸,1号机组停机.

大型发电机组电气系统整套起动试验常见问题及其处理措施

通过对大容量机组电气系统的整套起动试验,汇总和总结了近年来大容量机组电气系统整套起动试验过程中常见的操作、设备配置、设计及安装质量等问题,对其规律性进行了分析,并提出了应严格按照试验方案以及操作票执行操作,在电气系统合闸监视回路中增加串联断路器常闭触点等防范措施。

基于DSP的分布式微机保护测控装置的硬件设计

针对当前我国中低压电力系统变电站自动化的发展特点及工程实际问题,设计了一种基于数字信号处理(DSP)技术的微机保护测量控制装置,详细论述了装置的的硬件设计过程。该装置能够实时完成保护、测量、控制等功能,具有功能完善、抗干扰性强、精度高的特点,适合中低压变电站的自动化系统需求。该装置目前已经在实际中挂网运行。

电测装置交流输入通道设计及其抗干扰研究

在电力参数测量设备中,交流输入回路是电磁干扰入侵的一个重要途径。论述了一种电测装置的交流采样通道设计,着重讨论了采用硬件对电力系统电磁干扰进行的抑制方法,具有较强的实用价值。

接地技术在变电站工程设计中的应用

根据笔者多年的实际工作经验,详细分析了目前变电站工程设计及实际应用中,各种接地技术应用存在的问题及问题产生的原因,论证了正确的接地方法及工程设计中需要注意的要点。

自动准同期系统纳入DCS的应用研究

介绍了华能海口电厂8号330 MW机组自动准同期系统纳入DCS构成内置式自动准同期系统的结构、控制逻辑、操作、试验以及应用情况。与传统的专用同期装置比较表明,DCS内置式自动同期系统具有外部电缆少、设备投资和安装工作量小等优点,但存在输出指令脉冲宽度不可调节及频率差和电压差设置包含负值的缺陷。

火电机组与储能系统联合自动发电控制调频技术及应用

当前火电机组与储能系统联合自动发电控制(AGC)调频技术在我国电力行业发展迅猛。本文介绍了该技术的基本原理、典型方案、控制过程以及实际工程效果,探讨了储能系统接入对火电机组电气系统的影响和储能电池的选型问题,并分析了该技术工程应用的投资及收益。分析结果表明:火电机组与储能系统联合AGC调频技术效果显著,经济收益较好;储能系统的接入对火电机组的控制系统和电气系统基本无影响;磷酸铁锂电池作为储能系统电池较有优势。本文为火电机组与储能系统联合AGC调频技术的实际工程应用提供了参考。

采用小波包树能量矩阵奇异值分解的局部放电模式识别

为了从局部放电信号电磁波大量冗余的频率信息中提取有效的局部放电特征参量,提出了采用小波包和奇异值分解相结合的能量特征提取方法。该方法从大量小波包树节点的能量信息中提取了一组能量特征参量用于局部放电类型识别,首先对4种放电类型的电磁波信号进行小波包分解,计算每个小波包节点系数的能量,接着采用奇异值分解法从小波包树所有节点的能量信息中提取奇异值较大的一组参量,利用这组参量建立识别模型,最后使用支持向量机对4种变压器典型放电类型进行识别。结果表明,小波包树能量矩阵奇异值分解可以从包含有大量无效和冗余频率信息的电磁波信号中提取能量特征参量,从而进行局部放电识别。研究内容可为局部放电类型识别提供一种有效的特征提取方法。

一种高分辨率的便携式GIS局部放电检测装置

GIS设备广泛应用于电力系统中,其局部放电缺陷将危及设备与电网的安全稳定运行。在此背景下,提出一种高分辨率的便携式GIS局部放电检测装置,该装置基于嵌入式平台开发,采用模块化设计,包括信号调理、FPGA信号采集和DSP信号处理发送三部分。通过采用FPGA进行信号采集,实现脉冲信号的较高分辨率。同时,将DSP和以太网控制器相结合,实现了监测数据的高速以太网传输。该方案对提高监测系统的脉冲分辨性能、降低成本,有一定的参考价值。

智能电子设备面向对象的软件设计方法

为解决数据映射带来的智能电子设备软件复杂、低效和无法利用SCL文件对功能进行灵活组态的问题,基于IEC61850标准的面向对象思想,在信息源头采用面向对象设计;根据IED能力描述文件,构建智能电子设备对象;使用IED组态工具,导入IED实例配置文件,灵活配置IED运行需要的对象;当IED运行时,通过多个对象交互完成装置功能,进一步讨论了该方法在不同硬件平台上的适用性。最后,将该方法应用于间隔层保护测控IED的软件设计,达到IED功能软件与IEC61850面向对象信息模型无缝融合和可灵活组态的效果。

大型隐极发电机定子单相接地故障定位新方法

发电机定子单相接地故障在生产过程中时有发生,如不能快速切除,对发电设备和电力系统都有较大的危害。提出了一种大型隐极发电机定子单相接地故障定位新方法,所提方法通过基波零序电压和故障相基波电势确定定子单相接地故障的位置,适用于中性点经高阻接地的发电机以及中性点不接地的发电机,且不依赖于注入式定子接地保护,所需要的故障信息较少,简单易行,可在现场推广应用。仿真数据和实际故障案例验证了所提方法的正确性。