配合防孤岛保护的配电网时限自适应重合闸方法

有源配电网重合闸之前分布式能源必须脱网,但实际中很多变电站内未安装线路侧电压互感器,导致检无压重合闸方案无法实施。文中提出一种与分布式电源防孤岛保护相配合的时限自适应重合闸方法,通过保护跳闸前的系统侧母线电压来推断线路接入的分布式电源防孤岛保护动作时间,自动调整配电线路重合闸的动作时间,实现重合闸与防孤岛保护的时序配合。所提方法不需要安装线路侧电压互感器,不依赖于通信网络,考虑分布式电源低电压穿越要求的同时实现配电线路的快速重合闸,为电力系统运行的稳定性与供电可靠性提供支撑。仿真及实验结果均验证了该方法的有效性。

架空线路感应雷过电压传播特性研究

研究架空配电线路感应雷过电压传播特性对有效指导配电网防雷具有重要意义。基于电磁场理论、Agrawal场线耦合方程建立雷电过电压数学模型,首先,分析影响感应雷过电压传播特性的主要因素;其次,利用ATP-EMTP仿真软件进行建模,发现不同雷电流幅值、大地电导率和雷击点位置对感应雷过电压波形特性影响较大,计算分析时应结合实际考虑;最后,通过在仿真模型中变电站侧加装避雷器发现可有效抑制感应雷过电压。

三相重合闸对距离保护的影响

针对三相重合闸在交直流电力网络中重合不理想的问题,提出了一种关于故障距离、系统电抗、触发角等参数的新型重合方式,以提高电网供电的可靠性和安全性。根据AC-DC系统模型,分别推导出三相故障输电线路首、末端先重合时,距离保护的测量阻抗表达式,据此,分析整流侧与逆变侧系统电抗、临界点故障距离对保护的影响。考虑直流系统的控制模式和是否出现换相失败,分析测量阻抗随电压变化量和越前触发角的变化,得到不同情况下的最优重合方案。针对重合方案,采用两区域交直流电力网络和南方电网广东部分实际网络进行仿真,验证其结论的正确性和有效性。结果表明,新型的重合闸方案能够有效地减小距离保护出现误动作的风险,提高电力系统运行的安全稳定性。

220 kV线路重合闸充电灯异常原因分析及回路完善措施

自动重合闸是保证电力系统安全稳定运行的重要措施。文章对一起220 kV线路第二套线路保护重合闸充电灯异常事件进行分析,结合保护装置的开入节点图和接线原理图,发现合后位置继电器没有励磁动作。再将相关操作回路图纸与现场实际接线进行对比,确定根本原因为第二套保护装置操作箱手分手合回路不完善,合后位置继电器无法正确动作,导致存在“闭锁重合闸”开入造成重合闸放电。结合相关要求提出了整改建议,分析结果可为同类隐患的处理和防范提供有效参考。

变频调速技术在工业自动化控制系统中的应用研究

文章全面阐述了变频调速技术在工业电气自动化控制中的应用策略,包括矢量控制技术、直接转矩控制技术、无速度传感器控制技术和多电平变频技术。这些技术通过精确控制电机的转矩、磁链和转速,提高了电机的控制精度、响应速度和运行效率,同时降低了能耗和机械磨损,为工业自动化生产带来了显著的效益。文章还简要介绍了变频调速技术的发展历程和现状,展示了其在工业领域中的广泛应用前景。 。

紧急功率支援下自适应重合闸附加稳定控制策略

能源分布和负荷需求逆向分布特征促成了我国形成多个大规模电力电能外送系统,在非预期大扰动下会出现系统首摆失稳且自适应重合闸仍难以改善系统稳定性的局面。基于此,提出了一种紧急功率支援下自适应重合闸附加稳定控制策略。首先分析了系统首摆失稳的场景以及失稳条件,并提出了基于功角超实时预测的首摆稳定性预判方法,论证了长时间要求的预测最优阶数。然后结合直流通道提供紧急功率支援能够消纳系统不平衡能量,提出基于超前预控的自适应重合闸附加稳定控制策略。结合失稳判断,分析预判控制时序。基于紧急功率支援协同最佳重合闸时间最大程度上减小了系统功角摇摆,解决了瞬时性故障首摆失稳时重合闸方案的缺失问题。最后,基于PSCAD/EMTDC建立大规模电力外送模型,仿真验证了所提自适应重合闸附加稳定控制策略的有效性。

利用多次扰动电流波形特征的配电网相间永久故障识别方法

针对配电网相间故障后自动重合闸盲目重合于永久性故障的问题,提出一种利用多次扰动电流波形特征的配电网相间重合前永久故障识别方法。配电线路相间故障三相跳闸后,依次对3个相间回路施加高频电压扰动。永久故障时故障相间回路、非故障相间回路均包含过渡电阻支路,而瞬时故障熄弧后即无故障时各相间回路均不受过渡电阻支路影响,永久故障和瞬时故障时对应的相间回路扰动电流的波形存在显著差异,利用该差异进行相间回路状态甄别。进一步利用Hausdorff距离系数H表征扰动电流波形的差异,若在判别周期内多次扰动电流的波形高度一致,即H值接近于0,则判为相间永久性故障。并构造了基于Hausdorff距离系数的永久故障识别判据和实现方案。PSCAD/EMTDC仿真计算与实验验证结果表明,该方法可有效判别永久性故障,并且基本不受过渡电阻、故障位置的影响。

基于PSO优化的0.4kV配网故障预测技术研究

为进一步提升0.4kV配网不停电可靠性评估,通过改进粒子群优化算法用于0.4kV配网不停电可靠性评估分析中。实验结果表明,PSO算法电网故障率预测的最大相对误差(12.742%)主要集中在迭代第27次,而利用GPSO算法进行可靠性评估,可以发现在相同迭代次数下,GPSO算法的相对误差仅为0.49%,较PSO算法降低94.15%。配网不停电可靠性检测指标中,GPSO算法的运行时间仅为0.124s。与PSO算法相比,GPSO算法的精度更高,平均运行时间和空间开销内存较PSO算法极大减少,且检测精度高达98.56%。GPSO算法能更准确地预测配网线路老化过程,修正后的累积老化误差仅为5.10%,较LSTM算法与ARIMA算法分别降低72.84%、83.26%。

基于电压上升限时检测的含新能源配电网自适应重合闸

断路器跳闸后下游分布式新能源可能持续带故障运行,配电网传统无检重合闸盲目投切将导致系统遭受二次冲击。文中面向含高比例分布式新能源配电网提出一种基于电压上升限时检测的自适应重合闸方法。首先,基于对跳闸后计及新能源故障穿越控制的配电网故障特性分析,探明了跳闸后系统电压与新能源-负荷功率比值间的分段映射关系;利用伴随故障清除的电压上升特性,提出了基于电压差积分的故障状态检测判据;进而,融合保护动作信息与新能源故障穿越时间极限对故障检测时间进行规限,提出重合闸延时自适应整定方案。仿真结果表明,所提方法能够可靠检测不同位置、类型的瞬时性故障清除,并根据故障状态自适应调节重合闸延时,加快系统供电恢复。

基于波形相似度特征的多端柔直电网故障自适应重合闸方案

针对多端柔性直流电网工程中架空线路重合闸原理缺乏选择性、容易重合于永久性故障而造成二次冲击的问题,当前已有一系列基于单端量的重合闸原理,但是此类重合闸原理存在全线耐受过渡电阻能力不足甚至在区内两端存在死区的问题。此外,有些保护方案在注入判别信号时还存在需要增设附加装置或辅助控制方式的缺点。为此,尝试通过双端量通信的方式解决上述问题。首先,分析了瞬时性故障与永久性故障下的对侧线模行波的故障特点;随后,结合不同故障性质的特点得出了对侧线模电流推演值与测量值间波形相似度的差异性,并提出一种基于Hausdorff距离算法的相似度差异性量化方法;得益于双端量判别方式对注入信号形态的要求较单端方式大为降低,提出了一种无需增设附加装置或辅助控制的直流断路器(DCCB)注入信号生成方式;最后,形成了一种基于波形相似度特征匹配的自适应重合闸方案。仿真结果表明所提重合闸判据有效保护范围可覆盖线路全长、有较高耐受过渡电阻能力、并具有良好的适用性。

电源快速切换装置在煤化工企业电气系统中的应用

煤化工企业需要保证装置生产的连续性,而煤化工企业目前普遍采用的备自投装置已无法满足电气系统安全稳定供电的要求。河南龙宇煤化工有限公司针对其6 kV动力站母联备自投装置的运行状况,提出在其6 kV电气系统中进行电源快速切换装置应用改造的方案。6 kV电气系统电源快速切换装置应用改造实施后,在进线电源失压、无流、主保护动作分闸的不同故障情况下,电源快速切换装置可有效避免因母线失电导致的本段母线中/低压电气设备停机以及整个生产装置停车,可实现备用电源的快速、安全投入,确保生产装置的稳定运行。

基于10 kV架空线合闸励磁涌流衰减特性的前加速过流保护整定调整方案

为有效避免配电变压器励磁涌流对10 kV架空线保护的不利影响,确保保护动作的可靠性,针对配电变压器励磁涌流的衰减特性,提出了一种简单易执行的解决方案。该方案通过合理延长10 kV架空线前加速过流保护动作时限,不必调整保护电流动作值的整定以及与其他保护的配合,可以躲过配电变压器铁心饱和导致的励磁涌流的影响。配电网实际励磁涌流的录波数据验证了该方案的有效性,该方案适用于上海等城市电网中10 kV架空线配置前加速过流保护无延时出口动作的情况,并具有原理清晰、实际改造易实现等优点,为城市配电网提升供电可靠性提供了一种可行方案。

分闸电阻对单相重合闸瞬态恢复电压影响研究

单相重合闸动作于永久性故障时,瞬态恢复电压(transient recovery voltage,TRV)的峰值远超国标值。文中以超高压示范工程线路为背景,利用ATP-EMTP模拟重合闸失败导致断路器二次开断的情况,分析重合闸最危险投切时间范围,结合短路电流分析断路器开断过程的3个阶段对TRV特性的影响,并针对加装方式、投切时间、阻值等不同因素分析分闸电阻对TRV的抑制效果。仿真结果表明:重合闸动作时间影响TRV峰值,动作于永久性故障时最严重工况的TRV高达1 153.1、1 699.4 kV;分闸电阻加快TRV振荡衰减速度,断路器首次开断故障时加装600Ω分闸电阻后TRV峰值分别降为751.3、930.8 k V,研究结果对超高压输电线路的工程设计具有参考价值。

同杆并架双回线自适应重合闸的研究

常规重合闸方式不能识别线路瞬时故障与永久故障,当重合于严重永久故障时,会对系统造成严重影响。当故障相跳开后,健全相对故障跳开相存在电容耦合电压,对于瞬时故障,电容耦合电压较高;对于永久故障,电容耦合电压很低。依据故障相的电容耦合电压与所提出的按相顺序重合闸逻辑,提出了识别严重永久故障与瞬时故障的新方法及判别故障点熄弧的方法,实现无严重故障按相顺序重合。仿真结果证实了所提出的方案的可靠性与安全性。

输电线路自适应重合闸研究综述

传统的自动重合闸性能不佳,因此能够提高重合闸成功率、避免重合于永久性故障的自适应重合闸的研究具有重要意义。对永久性故障和瞬时性故障的概念进行了讨论,以故障点电流是否为零来界定永久性故障和瞬时性故障。指出影响重合成功的因素主要是故障性质,但还受重合闸时序的影响,因而自适应重合闸应包括故障性质判别和重合闸时序的优化两个方面内容。分别总结评述了单相自适应重合闸、三相自适应重合闸以及同杆并架平行双回线路自适应重合闸的研究现状。展望了自适应重合闸的研究前景。

新能源广泛接入后电力系统重合闸管理创新创效实践

实施背景新型能源体系建设下电网安全稳定运行的需求当前地区电网新能源迎来跃升式发展,电力供给由火电支撑为主向火电与新能源互融互促转变,在以往继电保护整定计算中,由于受技术力量限制,新能源场(厂)站无计算模型,地区电网涉及新能源场(厂)站重合闸按最简情况处置,大量重合闸在投入情况下,仅考虑用户防孤岛保护装置,当新能源电站接入电网时,线路发生故障后重合闸动作.

750kV输电线路保护与单相重合闸动作的研究

阐述了750 kV输电线路的电容效应、互感效应以及合闸过电压的问题,指出单相接地故障时若采用三相重合闸将不可避免地产生较高过电压。指出了750 kV输电线单相重合闸的应用前提是避免并联电抗器补偿给单相重合闸可能带来的谐振过电压问题,分析并提出了并联电抗器中性点小电抗的正确取值范围。针对并联电抗与线路电容之间的电磁振荡对故障断开相恢复电压的影响,研究了单相瞬时性故障恢复电压的拍频振荡特点,并提出了750 kV输电线路的单相重合闸方案与重合过电压的抑制方法。

带并联电抗器的超/特高压输电线路单相自适应重合闸故障性质识别判据

针对带并联电抗器的超/特高压输电线路,提出了通过检测断开相端电压自由分量实现的单相自适应重合闸故障性质识别判据。当自由分量频率可精确计算时,该判据可直接应用于超/特高压输电线路中,且具有较高的灵敏度。若自由分量频率计算误差不超过10%,则该判据应用于超高压输电线路与自由分量频率低于45Hz的特高压输电线路中时可快速准确地判断故障性质。采用频率计算误差补偿算法后,该判据适用于所有的超/特高压输电线路,且灵敏度高,判断速度快。该判据的性能受自由分量频率估算误差的影响。大量仿真实验验证了所得出结论的正确性。

基于小波包能量熵判别的高压输电线路单相自适应重合闸

提出了利用小波包能量熵来判别故障性质的单相自适应重合闸新方法。介绍了小波包能量熵的概念,引入能量修正因子对能量熵定义进行了改进,以获得更高的判别灵敏度。分析对比了2种故障相电压的特点,从原理上揭示了在二次电弧能量较大的频段,2种电压信号能量时间分布明显不同;计算表明2种故障情况下低频节点熵值M3.0比较接近,而在高频段节点处瞬时性故障的熵值要大得多。最后,提出利用高频节点特征频带的熵值均值作为判别指标。理论分析和基于EMTP/Matlab仿真结果表明:该故障判别方法能快速准确地识别故障性质,且灵敏度不受系统运行方式、过渡电阻、故障位置和振荡电压幅值等因素的影响,对二次电弧模型精度要求也不高,具有较好的适应性。

电缆架空线混合线路重合闸投切方式

随着电网中电缆架空线混合线路越来越多,混合线路的重合闸装置是否投入运行是摆在运行部门面前的一道难题。文中从系统安全和供电可靠性出发,研究了电力电缆类型、电缆线路敷设方式、电缆线路运行状态等对电缆架空线混合线路重合闸投切的影响,并最终归结到重合闸投切的指导意见上,将理论研究直接服务于电力系统的安全运行。