电力系统接地短路故障中零模分量的依频关系分析

通过介绍零模的概念,从各个方面分析了零模行波波头依频变化的关系。得到了零模波头的频谱曲线、零模行波传播的衰减系数依频关系曲线、故障距离和零模波头中最大频率分量的关系曲线以及零模波速度和频率的关系曲线,并就分别利用零模波头中最大频率分量和零线模波速差法的故障测距方法做了简要的分析。

基于电流模分量特性的多端柔性直流配电网线路纵联保护

多端柔性直流配电网因在供电可靠性方面极具优势而受到广泛的关注,然而对于直流线路保护中故障的快速、可靠识别成为其急速发展所需解决的关键问题之一。因此,设计了一种利用电流模分量特性的直流线路纵联保护方法。该方法利用故障时正极电流线模分量方向来判别区内外故障,以不同故障条件下故障点正极电流零模分量平均值的差异来构造保护判据,从而判别故障类型,形成保护策略。最后,在PSCAD/EMTDC4.5上搭建了多端柔性直流配电网模型,对保护判据及关键影响要素进行了仿真分析。结果表明,该保护方法能够有选择性地快速、可靠识别区内外故障及故障类型,且具有较好的耐过渡电阻与抗噪声能力。

可调谐相对论磁控管调谐带宽的优化

在以10腔旭日结构为方案的可调谐相对论磁控管中,分析了热腔下对磁控管性能有重要影响的零模成分与模式隔离因素,结合零模成分的形成原因以及轴向频率分量对调谐范围的影响,提出了调整大、小腔等效阻抗和体积,开放阳极端面,从而减小零模分量及增加调谐带宽的措施。CST模拟表明,通过这些优化,可调谐相对论磁控管的调谐带宽从最初的380 MHz提高到900 MHz。

基于Hilbert-Huang变换的电缆线路单相接地故障定位研究

配电线路发生单相接地故障后,快速、准确地定位出故障点具有十分重要的意义。提出了一种新的故障行波信号时频分析方法,对故障发生后的线模分量和零模分量行波信号进行Hilbert-Huang变换(HHT),得到信号的瞬时频率,由瞬时频率检测出行波波头的到达时刻,通过线模和零模波头之间的时间差计算出故障位置。通过ATP/EMTP对该算法进行仿真,结果证实了算法的有效性。

基于柔性限流器的直流配电网继电保护研究

为了提高直流配电网线路故障诊断能力,提高电路保护能力,提出多端柔性直流配电网继电保护策略,使用到的限流设备主要有MMC换流器、DC-DC换流器、直流断路器、故障限流器、直流钳压器和潮流控制器等。并对传统的潮流控制器进行改进,加入了故障限流和断路功能,利用模量分量进行解耦处理分析电气量特征,进行判断故障线路启动保护方案。仿真实验结果显示,该研究保护策略故障电流不超过6 kA,短路电流在0.005 s内快速低落到0,经过电流抑制后故障电流幅值降低了58.75%。

110kV非对称输电线路行波传输衰减规律研究

行波传输特性是行波定位研究与应用领域里的一个重点内容。以一条110 kV非对称排列输电线路为研究对象,首先推导了线路行波传输参数与解耦方法,对线路上分布式行波监测系统的实测数据进行解耦计算,并对其传输特性进行分析。将常规解耦平衡线路算法用于较短距离110 kV非对称线路解耦计算,此时耦合分量占比低于2%,随着传输距离的增大,线模与零模分量均出现衰减。定量分析不同观测点线模行波与零模行波各频率分量的衰减情况,并比较理论与实测行波衰减情况。最后对线模波速和零模波速进行标定。结果表明:高频衰减对波速标定影响不大,线模与零模均可用于短距离线路分布式故障检测,实现较高的定位精度。

交直流混联配电网换流变压器零序保护优化配置

高压直流输电换流变压器零序保护原理应用于多端直流配电网时,因输配电系统拓扑结构及运行方式等因素的差异,该保护在特定条件下可能失去选择性而发生误动作。结合多端直流配电网的主接线拓扑和运行要求,研究了交直流侧的故障特征和传变机理,发现交流零序分量和直流零模分量在换流端间的相互传递是导致该问题的主要原因。随后,提出配置交流连接线路差动保护作为交流侧接地故障主保护,采用长延时的换流变压器零序保护作为整个直流场接地故障后备保护,且仅动作于报警的优化方案。最后,利用搭建的三端直流配电网PSCAD/EMTDC电磁暂态模型验证了所提方案的有效性。