HGIS在新一代智能变电站中的应用

HGIS设备由于其模块化设计、紧凑化布局和装备式安装等特点,符合国网公司关于新一代智能变电站关于设备的相关要求,特别是对于土地资源紧张的地区,通过不同的配电装置型式和合理布局方式,优化变电站总平面布置,提高变电站总体智能化水平,进一步推动国网公司关于智能电网的建设。

“爪”型110 kV扩大内桥屋外配电装置的优化设计

为了充分利用有限的土地资源和控制工程造价,根据户外敞开式配电装置型式布置的灵活性和多样性,建立了一种紧凑"爪"型扩大内桥屋外配电装置型式。通过改变2#主变进线的跨线方向,压缩内桥1和内桥2间隔隔离开关之间的距离,将110 kV扩大内桥配电装置纵向尺寸缩减至18m,较通用设计110-C-10方案减少了14m,节省占地面积45%。

磷酸铁锂电池的改进建模及SOC估计

由于磷酸铁锂电池在多方面的优越性能,它在电动汽车领域的应用已经越来越广泛。文章针对磷酸铁锂电池,给出了其改进的PNGV模型,并通过电池恒流充放电特性和脉冲充放电特性实验,利用插值和最小二乘拟合方法进行电池模型参数辨识,实现了磷酸铁锂电池的较准确建模,并采用扩展卡尔曼滤波算法(EKF)完成了电池荷电状态(SOC)的准确估计。

相控断路器在35 kV无功补偿回路的应用研究

相控技术通过控制断路器在电压或电流的最佳相位完成合(分)闸,有效削弱开关分合闸暂态,减小断路器触头损耗,改善无功设备运行环境,提高电网电能质量。为了验证该技术的有效性,首先基于电路理论分析了并联电容器相控投切的基本原理,接着针对中性点不接地星形连接三相电容器组的相控投切策略进行了分析,之后在安徽省某220 kV变电站针对某型相控断路器采用相控与常规方式合(分)闸35 kV并联电容器进行现场试验。试验结果表明,采用常规方式合(分)闸并联电容器时产生的涌流最大可达到额定电流的7.28倍,操作过电压倍数为1.51;而采用相控技术时将涌流抑制在2.31倍以下,操作过电压倍数不超过1.36,大幅提高了系统运行的安全性与可靠性。

基于最小铜损的BLDCM矢量控制

为了降低无刷直流电机(BLDCM)驱动系统的转矩脉动,提高运行效率,提出了基于最小铜损的BLDCM矢量控制方案.该方案实现思路是基于最小铜损设计电流指令发生器,发生器根据速度外环输出的参考转矩获得BLDCM定子电流给定值.定子电流给定值与实际定子电流比较后,经过电流内环PI调节器生成逆变器参考电压,其控制逆变器进行空间矢量脉宽调制(SVPWM)并输出驱动BLDCM的相电压,实现BLDCM的矢量控制.为了验证基于最小铜损BLDCM矢量控制方案的可行性和有效性,建立了该系统的Simulink仿真模型,仿真结果证实了BLDCM矢量控制在降低转矩脉动的同时兼具良好的动态和静态性能.

相控开关技术基波参考信号提取

基于自适应陷波器技术实现输入信号的基波分量提取和频率估计,并鉴于其谐波抑制能力不足的问题,设计前置无限冲激响应滤波器,实现在输入信号畸变的情况下基波参考信号的准确提取及基波频率的自适应估计。最后,通过dSPACE快速控制原型系统验证了该方案的有效性。

变压器“同向分层立体化”进线布置优化

针对目前变电站中变压器进线布置的优化问题,以镇江姚桥220 kV变电站典型设计方案为依托,利用站区平面布置优化,对不同主变压器进线方案的设备特点、空间布置和技术经济等方面进行了研究,提出变压器"同向分层立体化"进线布置方案。考虑不同电压等级主变压器间隔设备特点,以全寿命周期成本最低为目标,通过技术经济分析确定了主变压器三侧最优进线方案。通过平面向立面转换,运用GIS设备导管随意引接的灵活优势,将220 kV主变压器GIS设备套管布置在生产综合楼二层楼顶,与110 kV GIS主变压器间隔套管、10 kV主变压器开关柜错层布置,给出不同电压等级配电装置混合布置在同一建筑时主变压器进线的实用布置方案。研究结果表明,该进线布置优化方案较典型设计方案缩减主变压器场区占地面积69.4%,节省综合投资183.37万元,既能保证变电站安全性,又能提高建设经济性和运维可行性,对变电站设计具有一定的借鉴意义。

基于改进调制积分观测器的相控断路器基波提取方法

相控断路器能有效减小电力系统无功补偿电容器组投切过程中的涌流和过电压,从而准确提取电网电压基波信号,是实施相控开关技术的前提。基于调制积分观测器的基波信号提取方法具有收敛快、误差小的优点,但电网电压频率变化会影响其精度。提出采用线性自抗扰控制的锁相环获取电网电压频率,再设计调制积分观测器,在电网电压波动、谐波与噪声干扰情况下,实现电网电压基波信号的准确提取,并通过系统仿真进行了验证。