三相三线不对称负载无锁相环I_p-I_q谐波电流检测法

有源滤波器补偿电流的传统检测方法中,由于锁相环存在零点飘移、假锁、失锁等问题,造成基准信号的相位误差,提出了采用无锁相环的检测法检测谐波电路。仿真结果表明,与传统方法向比,该方法简单可靠,降低成本。

三相电路中功率现象的解释及无功功率的分类

该文对三相电路的功率现象进行了详细的物理分析,并指出:三相瞬时有功功率之和不为常数是电源电压为非正弦及不对称所必须付出的代价;提出了在非正弦及不对称电路中,三相电路(包括三相三线制和三相四线制)中不仅存在相间无功流动,而且可能存在电源与负载间的无功流动的观点,并在通用瞬时功率理论的基础上,给出了基于最小能量传输损失的三相相间流动的无功功率、三相电源与三相负载间流动的无功功率定义。文中所定义的相间流动的无功电流、三相电源与三相负载间流动的无功电流以及有功电流之间具有两两正交的关系。如果忽略电源与负载间的无功流动,则通用瞬时功率理论与赤木泰文瞬时无功理论一致。

配电网三相负荷不对称的线损分析

通过分析三相不平衡线路的线损,用全电流经坐标转换的方法研究了角度不对称时的三相不平衡对线损的影响,推导出了线损增加率与相不平衡度的关系公式,并给出了配网中常见几种负荷不对称时的线损分析结果。推导出的线损增加率与相不平衡度的关系公式,大大简化了分析计算工作,可以直接用于配电网三相负荷不对称的线损计算中。算例结果表明,考虑角度不对称时的线损增加率更接近于现实值,对准确地计算配网中的线损更有指导意义。

山东电网部分500kV线路不平衡电流偏大的原因分析及改善措施

针对山东电网部分500 kV线路的局部电流不平衡现象,通过仿真模拟了系统运行中的大(上午10:00)、小(凌晨3:00)潮流方式下的电流不平衡现象,并与电网运行中实测积累的大量不平衡电流数据进行比较,找出500 kV系统局部产生不平衡电流的原因是线路参数不平衡,即淄川-益都-潍坊同塔双回线路全线不换位及多条不平衡线路构成的2个环网,使个别线路在一定条件下产生了严重的不平衡电流。为改善该不平衡现象,对22种同塔双回线路的导线排列方式进行模拟计算分析,得出优化的导线排列组合方式。模拟计算结果表明,通过在变电站出线处合理调整同塔双回线路的导线排列方式,可有效改善山东500kV系统的局部电流不平衡现象。

非全线并行架设的共用走廊高压输电线路电气不平衡度及其影响因素分析

为研究非全线并行架设的共用走廊(ROW)高压输电线路电气不平衡度,分析了共用走廊内特高压同塔双回线路(UHVDLST)不平衡电流的产生原因及影响因素。采用PSCAD/EMTDC建立了ROW超/特高压交流线路模型,对影响UHVDLST电气不平衡度的主要因素进行仿真分析。结果表明:接近段长度、数量和接近段内输电线路的输送功率对ROW高压输电线路电气不平衡度具有较大影响。随着接近段长度的改变,UHVDLST零序不平衡度mI0、mII0和穿越性零序不平衡度mt0、环流性零序不平衡度mc0的变化较大;随着接近段数量的改变,mI0和mt0的变化较大。当UHVDLST同为轻载时,其电气不平衡度较大;而当其同为重载时,其电气不平衡度较小。对于额定输送功率较大的线路,当其实际输送功率变化时,UHVDLST的电气不平衡度将发生明显改变。对于非全线并行架设、且具有一定长度接近段的高压输电线路,应根据ROW输电线路电气不平衡度合理选择接近段长度,限制接近段数量和各接近段内输电线路的数量,并将ROW内输电线路输送功率的相对比值控制在较低水平。

基于Multisim的三相电路仿真分析

在生产与生活中三相电路的应用最为广泛,针对三相电路运行工况的实验就显得重要而且必然,然而实际的三相电路实验不仅危险性较大,而且一些故障性试验较难进行。电路仿真软件Multisim提供了适用于三相电路仿真的各种元件模型及分析工具,利用该软件对三相电路的3种不对称短路故障进行了仿真分析,与理论分析比较的结果表明仿真软件效果理想。通过虚拟实验分析了负载变化对三相电路的影响,从而得出了照明线路为保持各相电压不变一般采用三相四线制的结论。两组实验表明利用Multisim可以方便快捷地对三相电路进行各种实验分析,优点明显,适合在电工实验中推广。

一种新型的同塔双回输电线路工频阻抗参数测量方法

基于输电线路三相不平衡及感应电压干扰在短时间不变的前提,提出了一种新型的同塔双回输电线路工频阻抗参数测量方法。该方法采用单相电源多变换接入的方式对不对称线路进行分相解耦测量,通过建立数学模型、数据拟合和矩阵变换,从而获得单回或两回线路的序阻抗及各序之间的耦合阻抗。该方法克服了高感应电压及三相不平衡对线路参数测试的影响,具有简单、精确、稳定等特点,测试结果表明了本文方法的有效性。

电网不平衡情况下三相PWM变换器并联控制

电网不平衡情况下,三相PWM变换器并联系统中会同时出现电流正负序和零序环流分量,本文提出了一种基于正序、负序同步旋转坐标下环流控制策略。建立了并联变换器在电网不平衡情况下的数学模型,在明确环流的定义后,对环流中的各种主要成分及其影响因素进行了分析,通过分析得出环流同时含有正序、负序和零序成分,通过控制各模块的正序、负序电流以及模块间的零序环流能够实现对环流的控制,在此基础上设计了相应的环流控制器。本方法适用于共直流母线交流侧并联的三相PWM变换器系统,能够在电网不平衡和并网电抗器不同的条件下实现环流控制。实验结果验证了所提出方法的有效性。

220kV同塔双回输电线路架空地线感应电流与电能损耗

同塔双回输电线路架空地线逐基接地时,架空地线的感应电流和电能损耗是值得关注的问题,目前关于架空地线损耗的定量研究较少。通过对广东某220 kV同塔双回输电线路架空地线感应电流进行了现场实测,使用ATP-EMTP程序对该线路感应电流进行仿真计算,实测值与计算值吻合较好。计算讨论了同塔双回架空线路导线相序排列方式、线路电流大小和线路电流不平衡度对架空地线感应电流和电能损耗的影响。结果表明,架空地线感应电流和线路电流变化呈线性关系,地线电能损耗与线路电流增大呈平方关系,同塔双回输电线路导线逆相序排列时架空地线感应电流和电能损耗相对最小。线路电流不平衡度越大,架空地线感应电流和电能损耗越大,控制电流不平衡度有利于降低架空地线损耗。

宁夏北部220kV电网不平衡电流的计算与分析

同塔双回线路的每一回线路三相参数不对称及两回路之间的电磁耦合会导致三相不平衡,给电力系统设备带来诸多不利影响。准确计算同塔双回线路的不平衡度,分析其影响因素,对系统的安全运行具有重大意义。为此,针对宁夏北部电网在2006年网架和2007年网架下220 kV线路的不平衡电流过大的现象,采用ATP对环网进行建模,考虑共输电走廊中平行线路间的耦合作用和系统网架结构的影响,以实际潮流分布为基础对线路的不平衡电流进行仿真计算,得到了各种运行方式下的电流不平衡度,并与实测数据比较。仿真计算结果与实测数据基本相符,并表明通过在电站出线处合理调整同塔双回线路的相序排列,可有效改善宁夏北部电网220 kV线路的电流不平衡现象。

一种精确检测三相不对称系统中各次谐波的新方法及其实现

提出一种精确检测不对称系统中各次谐波正、负、零序分量的新方法。该方法不直接采用对称分量法,而通过广义d_k-q_k旋转坐标变换,分别对三相电流按照相序a-b-c和a- c-b进行两次低通滤波得到三相电流的正、负序分量,同时分解零序分量并通过适当变换,之后通过低通滤波得到任意次谐波电流的零序分量,最终将对应分量求和得到检测结果。实验结果表明,无论三相电路电压是否畸变,通过该方法都能够得到精确的检测结果。对于三相不对称系统(包括缺相),仍然可以精确检测出任意次谐波电流,并可用于基波有功和无功电流的检测。利用本文提出的电流检测方法原理,研制出一台以微机为上位机的动态谐波电流检测仪,目前该装置已应用于某变电站的谐波电流检测中,运行情况良好。

低压线路三相负荷不平衡电容补偿算法及仿真研究

在低压供配电网中,由于用户用电的不确定性,必将导致低压线路三相负荷不平衡。而三相负荷不平衡会引起中性线电流偏移,造成不必要的能源浪费。本文在实验的基础上,根据三相负荷不平衡补偿原理,由三相电流不平衡度的大小和三相负载的性质来确定要补偿的相间电容。本文建立了三相负荷不平衡电容补偿的算法及三相负荷不平衡度对线路损耗的影响关系模型。经大量实验研究表明,该模型在一定范围内能很好的实现对三相负荷不平衡的补偿功能,最终使三相负荷平衡,中性线电流近似为零,达到了较好的节能目的。

相序指示器案例教学探索

本文从案例教学的角度对电容型相序指示器的工作原理进行了详细分析,利用电路方程、相量图和解析几何等手段对中点位移轨迹、电容的选择、灯泡亮度等进行了深入探讨并启发性地提出了若干改进方案。此外还探讨了电感型和电阻型方案的可行性。分析过程可以帮助学生深入理解非对称三相电路中点位移现象、掌握用相量图分析交流电路的方法,培养学生解决工程实际问题的能力,达到案例教学的目的。

十二相4Y移15°绕组同步发电机三相交叉对接不对称突然短路电流分析

建立了十二相4Y移15°绕组同步发电机αβ0坐标系统的简化数学模型。用归纳法得出了三相交叉对接不对称突然短路统一的端点条件,并进行了简化,从而使解析分析得以大幅简化;根据叠加原理和谐波平衡原理,通过适当近似处理,用解析法分析了发电机三相交叉对接不对称突然短路电流,得出了统一的短路电流表达式和估算最大冲击电流的近似公式。通过试验进行验证,结果表明数学模型和分析方法是准确的。

交流电弧炉电弧功率软测量模型

电弧功率对于电弧炉冶炼时间、吨钢电耗有着直接的影响,所以对电弧功率进行在线监测是十分重要的。但是由于现阶段检测技术的限制,对电弧功率进行直接测量比较困难,因此建立电弧功率软测量模型有着十分重要的现实意义。电弧功率软测量模型是以三相不平衡电路计算为基础,选择电炉变压器二次侧出口线电压和相电流作为辅助变量,从而实现了对电弧功率的在线测量。通过与实测数据进行对比,说明了模型具有较好的精度,可以用于对电弧功率进行在线监测。

三相参数不对称电力系统简单故障的计算机算法

论述了三相参数不对称电力系统的数学模型，导出了简单故障（短路和断线）的计算机算法，编制了计算机程序设计原理框图．

APF谐波电流检测中积分法的仿真研究

介绍了基于瞬时无功功率理论的ip-iq谐波检测法,对该方法中使用的低通滤波器的进行了分析,结果表明低通滤波器会给系统带了来延时,影响了检测精度。提出了一种利用简单的积分、延时和增益环节替代传统低通滤波器的新方法,大大缩短了检测过程中的延时。同时,在三相不对称系统中,仅需对负载电流进行简单的三角函数变换,就可以灵活地应用该方法,取代了原有的三相构造法,且检测结果可以同时得到基波电流的有功、无功分量。在Matlab/Simulink环境中建立仿真模型,用低通滤波器和提出的积分法分别在三相对称和不对称系统中进行仿真实验,通过比较分析表明了该方法的有效性。

低压电网中的单相负载及其对电网运行特性的影响

针对低压电网中常见的线路末端电压过低及网络损耗过大等现象,本文比 较了三相负载和单相负载的运行特性,分析计算表明单相负载的大量接入 是造成低压电网不经济、不安全现象的主要因素.

新能源电源接入不平衡配电网的短路计算方法

当新能源机组接入三相不平衡的配电网后,由于配电网不平衡元件在正、负、零序条件下难以解耦,将使得以传统对称分量法为基础的电网短路电流存在难以准确计算等问题,需要以相分量故障分析方法为基础进行计算。同时,新能源电源在电网故障条件下将进行低电压穿越运行,受其接入方式、低电压穿越控制策略及机组Crowbar保护等因素的影响,其短路电流特性将不同于传统同步电机,需要建立不同类型的新能源电源短路计算相分量模型。因此,文中首先根据不同类型新能源机组的低电压穿越控制策略综合分析了现有新能源电源等值计算模型,并建立了相应的短路计算相分量模型,然后基于传统相分量故障分析法,根据故障条件建立故障后的相分量导纳矩阵和电压方程,进而提出了含不同类型新能源接入不平衡配电网的短路计算方法。最后,通过仿真案例对所提方法的有效性进行验证。

基于不平衡电压的相控电抗器匝间短路故障保护方法

相控电抗器在结构上属于干式空心电抗器,工作时其电流会随着相控触发角的变化而变化,其等效阻抗也随之变化。常规干式空心电抗器的匝间短路保护针对恒定阻抗的电抗器设计实现,并不适用于相控电抗器。文中提出一种相控电抗器匝间短路故障保护方法。首先,根据相控电抗器的接线和工作特性,得到两个电抗器之间的不平衡电压;然后,采用滑动数据窗积分的方式计算其不平衡电流;最后,基于差动保护的原理实现了匝间短路故障的判断。所提方法消除了晶闸管触发角对匝间短路故障判据的影响。基于实际工程参数的实时数字仿真结果验证了所提方法的有效性。