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。

考虑瞬时功率特性的直流配电网线路故障定位及保护

随着具有损耗小、供电效率高等特性的柔性直流配电网逐渐成为智能配电的焦点,对其保护技术的研究也成为保证配电网安全运行的重要内容。为此,提出了一种基于瞬时功率特性的中压柔性直流配电网故障定位及保护方法。首先,对直流线路发生单极接地故障和双极短路故障时的暂态特征进行分析;其次,考虑瞬时功率特性在不同故障类型及不同故障位置时有所不同,将瞬时功率作为保护判据来进行区内、外不同故障类型和故障区段判定;最后,在PSCAD上搭建双端柔性直流配电网模型,对区内、外故障及故障区段判定进行仿真验证,并设置不同过渡电阻。仿真结果符合故障类型和故障区段判据,验证了所提方法的有效性和对过渡电阻的耐受能力。

基于LPWAN技术的分布式电缆防破坏监测系统

针对传统电缆防破坏维护方式被动、效率低和效果差的问题,设计了一种分布式电缆防破坏监测系统。系统以STM32为控制核心,结合LoRa和NB-IoT两种低功耗广域网络构建监测网络,完成对电缆各类运行环境参数的采集,基于OneNET云平台搭建监测界面,在线监测各地各段电缆安全状态。监测装置被分布安装于各类高危环境中,并通过边缘化计算处理,减少数据量、提高实时性。测试结果表明系统延时短、生命周期长和布置灵活,能够主动感知各类危险状态,具有很高的应用价值。

输电线低功耗监测设备混合供电电源设计

为给输电线路上低功耗在线监测设备提供稳定可靠的供电,设计一种多能量供电电源,可利用磁场能、太阳能与锂电池实现混合能量管理方案。通过理论分析、有限元仿真分析、硬件电路设计、实验平台的搭建证明该电源良好的应用效果。实验表明,该电路能够给负载提供3.3 V不间断的供电电压;当两种环境能量都没有输入时,仅锂电池就可为平均消耗500 mW的负载供电73.92 h,满足为负载稳定持续供电的要求,增强了供电稳定性,提高了能源的利用率,能有效延长锂电池的使用寿命。同时,对多能量供电系统的推广和应用提供了参考价值。

一种采用Spearman相关系数与电流积分比率配合的直流配网纵联保护方法

为满足直流配网故障隔离可靠性与选择性要求,提出了一种采用斯皮尔曼相关系数与电流积分比率配合的直流配网线路纵联保护方法。首先,分析了直流线路在不同类型故障时暂态电流波形相关性的特点;其次,利用线路暂态电流波形在不同故障时的相关性差异构造保护判据,进行区内外故障判定、故障类型区分和故障区段定位,利用单极接地故障时同端电流积分比率的差异判断故障极;最后,在PSCAD上搭建直流配电网模型对所提保护方法进行仿真验证,所设置的故障区域、类型等与所检测故障一致,验证了方法的准确性与选择性。对该方法抗过度电阻与分布电容能力进行的评估结果验证了方法的可靠性。