具备自适应重合闸能力的多端口混合式直流断路器

为解决柔性直流电网中混合式直流断路器成本高以及盲目重合闸的问题,提出了一种具备自适应重合闸能力的多端口混合式直流断路器。所提断路器能够在能量耗散期间旁路故障线路中的限流电抗器,配合电容充电回路的导通,将本应经避雷器耗散的限流电抗器能量转移到电容中,从而有效减少了故障隔离时间与避雷器能量耗散压力,并为故障性质的判别提供了能量支持。同时,该断路器通过共享主断路器的方式实现故障隔离,结合避雷器泄能需求的下降,大大降低了断路器的制造成本,在经济性方面优势明显。此外,该断路器利用故障识别电流与电容电压在永久性故障与瞬时性故障下的幅值差异来识别故障性质,实现了自适应重合闸,操作简单且易于控制。最后,利用PSCAD/EMTDC在三端MMC柔性直流系统环境下对所提方案的有效性进行了仿真验证,并通过与其他方案的对比分析,证明了所提方案的优越性。

基于晶闸管的电容换相式混合直流断路器拓扑

通过直流断路器切除故障是柔性直流电网中最具前景的故障隔离方法。目前,主断支路串联大量全控型电力电子器件的传统混合式直流断路器存在成本高、技术难度大等问题。文中提出一种基于晶闸管的电容换相式混合直流断路器(Thyristor Based Capacitor Commutation Hybrid DC Circuit Breaker, TCC-HDCCB)拓扑。该断路器通过晶闸管和电容配合完成双向故障换流、断流和自适应重合闸功能且利用直流系统本身对换相电容进行预充电,大大降低了造价和控制难度。文中首先介绍了TCC-HDCCB的拓扑结构、工作原理;然后给出了关键器件参数选取方法;最后在PSCAD/EMTDC4.5软件平台中搭建TCC-HDCCB仿真模型,在单端和四端柔性直流电网中进行仿真验证,并从性能以及经济性与有关方案进行对比分析,验证方案的可行性。

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。

基于重合相有功功率的配电网永久性故障识别方法

针对盲目重合于永久性故障会给配电网带来二次冲击等问题,提出一种基于重合相有功功率的配电网永久性故障识别方法。首先,建立了配电网分相重合时的分析模型,推导了不同中性点接地方式下瞬时性和永久性故障时的重合相有功功率表达式,得到了不同故障性质下有功功率的差异;其次,构建了基于有功功率的永久性故障识别判据,分析了过渡电阻、负荷大小等因素的影响,得到了所提方法在不同中性点接地方式系统中的适用范围并提出了分相重合策略;最后,通过PSCAD/EMTDC仿真结果验证了理论分析正确,以及所提永久故障识别方法耐过渡电阻能力较强。

重合闸工况下变压器绕组轴向动稳定性仿真研究

当重合闸重合于永久性故障时,会给变压器带来二次冲击,增加变压器损坏的可能性。对此,首先建立了三绕组变压器“高-中-低”运行方式下的漏磁场计算模型;之后建立了绕组线圈轴向振动的非线性模型,并提出线饼及垫块上所受轴向压力的动态计算方法;最后利用所建立模型对一台110 kV变压器在重合闸工况下的轴向强度进行评估。结果表明,重合于最劣工况时,变压器漏磁场增加,振动更为剧烈,作用于线圈及垫块上的力更大,变压器出现轴向不稳定的可能性增大。研究结果可为变压器重合闸工况校核提供依据。

发电厂电力系统接地故障的判断及解决措施分析

在城乡建设中,发电厂电力系统得到了广泛应用,其覆盖面积大且整体线路长,电力系统发生接地故障会直接影响电能输送质量与效能。准确判断并及时解决电力系统接地故障能够及时发现并处理潜在的安全隐患,有效避免或减少事故的发生,提高发电厂电力系统的安全性。此外,高效的接地故障解决方式能够缩短故障处理时间,降低故障对系统运行的影响,提高发电厂电力系统的运行效率。基于此,主要分析了发电厂电力系统常见的接地故障与判断方法,提出行之有效的解决措施,旨在提升发电厂电力系统发电的运行速率。

关于取消新疆电网750 kV断路器合闸电阻可行性的仿真研究

目前,超、特高压输电线路常用合闸电阻吸收能量,并将其作为限制合闸过电压的主要手段,但是带有合闸电阻的断路器不仅造价昂贵,而且还存在运行可靠性差、故障率高等缺点,如果能利用低残压、保护性能优异的金属氧化物避雷器替代合闸电阻来限制操作过电压,不仅可以降低成本,还能简化断路器操纵机构以提高电力系统运行的可靠性。文中以新疆电网最长距离的750 kV线路为研究对象,通过沿线安装多组避雷器的方式,将沿线最大2%合闸过电压限制到规程规定的1.8 p.u.以内,为新疆电网所有750 kV长距离线路取消断路器合闸电阻的可行性提供了理论依据。

线路保护闭锁重合闸回路探讨

按照常规变电站和智能变电站的要求,对“九统一”规范后双重化配置的线路保护之间的闭重回路进行说明。针对双套保护单套重合闸的重合闸把手,介绍几个主流保护厂家对“四统一”线路保护闭重的要求,并举例说明在不同方式下,重合闸把手和压板如何投退。针对弹簧储能的SF_(6)断路器机构,SF_(6)闭锁信号、SF_(6)告警信号和弹簧未储能信号均未接入线路保护的压力低闭锁重合闸开入,则线路重合闸充电时间尽可能的短,对提高供电可靠性是有利的。

基于风电送出线路分相跳闸方式的自适应重合闸策略

为避免重合失败对风电场及接入系统造成二次冲击,针对风电送出线路受风电运行特征影响重合成功率低的问题,提出基于风电送出线路分相跳闸方式的自适应重合闸策略。采用保留单侧健全相的重合闸动作方式,有效避免风电运行特征的影响并保证了故障耦合效果。分析不同故障情况下故障相电压的变化特性,提出基于电压幅值-角频率变化量的自适应重合闸判据,并据此确定重合策略。在PSCAD/EMTDC仿真平台搭建仿真模型进行仿真验证,仿真分析表明所提策略能准确判定故障性质并确定熄弧时间,确保风电场与并网系统的安全可靠运行。

基于分布式不平衡配电网双方向整定的自适应过流保护方案研究

随着传统化石能源的大量消耗与环境问题的日益严重,分布式发电(DG)技术快速发展,DG接入配电网也产生了新问题。由于重合器-熔断器的不协调,可能会降低网络可靠性。为了防止这种可靠性的降低,提出一种保护协调策略,展开理论分析,得出重合器快速和慢速操作修正设置以及熔断器系数的取值,以实现尽量少地使用熔断器的情况下满足保护目的,增加保护装置的协调范围。在IEEE 13个节点测试系统上模拟出现故障情况时应用该策略,重合器和熔断器能够配合处理故障,验证了策略的有效性。

基于无线差动线路保护的新能源场站集电线路重合闸方案研究

部分新能源场站集电线路故障主要为瞬时性故障,为此分析集电线路投入重合闸功能可行性,结合集电线路特点和5G通信技术,提出基于无线差动线路保护的新能源场站集电线路重合闸方案。无线差动线路保护可区分集电线路区内和区外故障,实现集电线路区内故障自动重合闸,有效提升了集电线路运行可靠性。

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。

一起220kV终端线路单瞬故障特重失败行为分析

针对一起220 kV终端线路发生单相瞬时故障时保护装置未按特殊重合闸逻辑三跳三重的行为,通过对比不同装置厂家重合闸逻辑原理,论述了RCS-900系列线路保护装置闭锁重合闸条件与其他主流厂家的差异。然后,以典型单回终端线拓扑结构为例,详细推导单相故障时相间测量阻抗元件动作特性,并结合整定软件、录波结果进行验证。最后,对于当前终端线路特重方式下存在单相故障三跳不重的风险给出改进措施。

逆变器电源型输电线路三相重合闸研究

逆变器电源等效惯性小,调压、调频能力弱,重合闸时容易因为合闸条件不满足而导致合闸失败。本文分析了逆变器电源的输出电压幅值、频率差、合闸时相位差对合闸冲击电压、合闸冲击电流的影响,明确逆变器电源合闸的条件。并通过仿真算例验证了本文方法的有效性。

分布式电源型输电线路单相重合闸策略研究

分布式电源在电网中份额逐渐提高,发生故障后的重合闸技术能够保障电网运行可靠性。相比于三相重合闸技术,单相重合闸的可靠性、安全性更高。文章分析了分布式电源非全相运行时复合网络的电压、电流分量,分析重合闸时的电压、电流冲击。仿真结果表明:电压、电流分量符合分析结果,准确度高。

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。

35kV VN1型开关手车重合闸信号及闭锁辅助开关动作的时序配合分析

根据五防要求,开关手车会根据手车位置及开关状态闭锁开关合闸。以一起35 kV VN1型开关的重合闸失败事故为例,探讨了该型开关手车的的重合闸信号及闭锁辅助开关时序配合问题,并提出了类似故障的解决方案。

多机电力系统暂态稳定性及提高暂态稳定性措施分析研究

随着国民经济和科技水平的快速发展,化工行业成为人们生活工作中密不可少的一部分,其中电力工业为化工行业提供动力来源,化工电力系统规模不断扩大和复杂,逐渐形成远距离、大容量和高压输送的混合电力网络系统,安全、稳定可靠对电力系统的运行至关重要。如遭受破坏极其容易崩溃甚至瓦解,其结果严重时将导致大面积停电及巨大经济损失。因此,研究暂态稳定性的项目非常重要。

Optimization of Recloser Placement to Improve Reliability by Genetic Algorithm

In this paper, a simple method for placing an optimal number of recloser is presented. The algorithm is solved using genetic algorithm as the optimization method. The majority of outage events experienced by customers are due to electrical distribution failures. Increasing network reliability is a necessity in order to reduce interruption events. Distribution network automation can trim down outage events and increase system reliability. Network automation has to be done using optimization approaches. Genetic Algorithm (GA) is a relatively new technique used in power systems optimization problems. Distribution network automation is one of the aspects tackled using GA. However ,the methodologies used to improve the reliability of radial distribution feeders are reviewed. The reliability improvement are demonstrated for typical distribution feeder layouts. determined. The method enjoys the simplicity of conFigure uration, accuracy of the results and reduction of the time consuming. The obtained results also show the applicability of the

Optimal Placement of Reclosers to Minimize Power Losses during Non-Load Bearing Disturbances in a Power Distribution Using Firefly Algorithm

The research reported in this paper focuses on non-technical power loss reduction for power distribution systems. Such reduction of costs of energy not served (ENS.COST), is intelligently evaluated and optimized using a firefly algorithm, from where savings of 43.3% on energy not served are achieved.