永磁直驱风电场故障等值建模方法

新能源场站故障建模与分析方法是风电、光伏集中并网地区的故障特性和保护研究的基础,然而目前广泛采用的单机等值模型无法准确反映场站短路电流特征。基于永磁风机的故障特征对等值前后的dq轴电流进行归算,得到了等值产生的短路电流误差与机组电气量边界的解析关系,并根据所需等值精度给出了建立多机等值模型的分群边界,实现永磁风电场的多机建模。以典型实际场站拓扑为例搭建了仿真模型,仿真结果表明该模型与详细模型的故障电流特征基本一致,其精度与单机等值模型相比有较大提升,验证了所提出的分群判据的合理性。

接地极线路短路故障快速识别及故障测距研究

直流接地极线路是从换流站的中性母线处引出,通过架设双导线并联的接地极引线连接到极址处,其极址电阻很小。从中性母线向接地极线路视入,接地极线路就是一个确定的多导体传输线(multiconductor transmission lines,MTL)系统,且其起端电压和起端电流可测,而基于反射原理的测距装置往往出现未能对接地极线路瞬时性故障进行及时捕捉、准确测距的情况。基于此,提出一种利用"构造方向电流"来快速判断接地极线故障,并选出故障接地极线的方法。对故障前数据进行小波变换,选其含有直流分量的小波系数来获取直流分量,实现极址电阻在线准确计算和监测。在接地极线故障正确选线和极址电阻准确计算的基础上,提出了基于π型等效线路模型的谐波分量阻抗测距方法。仿真和现场实测数据表明,该测距算法对于接地极线路近端故障有很高的测距精度。

计算机控制系统中光电隔离电路的CAA方法研究

研究了借助于实验计算和PSPICE软件相结合的手段,对光电隔离电路进行计算机辅助分析(CAA)的方法,即建立光耦合器的器件模型,建立光电隔离电路的模型,利用PSPICE软件对光电隔离电路进行仿真分析。并给出了常用微机接口中光电隔离电路计算机仿真分析的示例。

轨道交通直流牵引供电系统近端短路保护模型分析

近端短路电流上升快、数值大,对供电设备的威胁最大,对保护的要求也最高。对DPU96,SEPCOS和DCP2 3种型号的直流保护的近端短路保护模型,从动作判据、保护定值、出口速度、抗干扰性能、出口时间的反时限特性等几个方面进行了对比分析,以期提高对近端短路保护模型的理解和认识,从而对地铁直流保护的设计、制造和运营维护带来一定程度的改善。

交直流输电系统静态电压稳定性研究

给出了交直流系统相互作用的简化模型,在此基础上介绍了短路比法、最大功率法和电压稳定性指标法,并以国内某在建±800 kV高压直流输电工程为研究对象,利用PSCAD/EMTDC仿真软件建立仿真模型,并进行双极全压启动跟逆变侧无功动态变化仿真。理论分析跟仿真结果均表明交流系统越强静态电压稳定性越好;逆变器采用定直流电压控制时交直流系统静态电压稳定性较好,通过跟其他控制方式的配合,可较准确地模拟实际±800 kV高压直流输电系统。

换相失败引起送端电网过电压的定量计算及影响因素

换相失败是传统高压直流输电系统最常见的事件之一。在直流发生换相失败的过程中,直流电压、电流、功率发生剧烈变化对送端电网电压产生冲击。相关研究缺乏直流系统换相失败引起送端电网暂态过电压的定量分析。针对此问题,在直流送端系统等值模型的基础上,考虑换相失败过程中换流器消耗无功功率暂态变化特性,推导了换相失败引起的送端电网过电压的计算公式,从而定量分析了送端电网暂态过电压及其影响因素。结果表明,换相失败引起的暂态过电压与送端交流系统强度、直流稳态传输功率有关。最后,以实际高压直流输电工程为基础,基于Hypersim的高压直流数字物理混合仿真验证了所提方法的准确性和有效性。

中压直流断路器内部电弧特征分析与模型验证

基于Cassie和Schwarz电弧模型,借助Matlab/Simulink平台,对中压直流断路器内部电弧特性进行仿真分析。采用参数扫描策略研究了每种模型的电弧电压、电流的瞬态响应,确定了模型中每个参数对输出结果的影响。通过对比仿真和实测结果,验证了Schwarz电弧模型的正确性,适用于中压直流断路器电弧研究。

考虑多任务剖面及其非工作故障延续性的直流断路器可靠性模型

直流断路器(DCCB)具有分、合闸状态及分、合闸过程多任务剖面,且不同任务剖面工作组件的差异性可能造成某任务剖面的非工作故障延续到下一任务剖面而造成其工作故障。针对现有研究未考虑多任务剖面及其非工作故障延续性对DCCB可靠性建模的影响的问题,提出一种考虑多任务剖面及其非工作故障延续性的DCCB可靠性模型。首先分析DCCB拓扑结构及工作原理,根据保护区状态对DCCB进行任务剖面划分,并对不同任务剖面间的非工作故障延续性进行分析。然后通过可靠性预计法建立各任务剖面可靠性模型。之后基于马尔可夫过程建立考虑多任务剖面及其非工作故障延续性的DCCB可靠性解析模型。最后通过仿真算例,计算了DCCB的不同任务剖面可靠性及其综合可靠性,分析了关键子模块冗余配置对DCCB可靠性的影响,并与传统模型进行对比,验证了所提模型的合理性。

基于断路器重合闸的柔性直流输电线路单端故障测距方法

高压柔性直流输电采用架空线路,运行环境复杂,难以避免故障。快速准确的故障定位可以缩短故障清除时间,对于快速恢复供电十分重要。现有测距算法依赖暂态波头辨识,受到干扰后测距精度会下降。针对上述问题,在线路分布参数模型基础上,在时域中通过电报方程计算线路沿线分布的电压和电流,进而根据故障点处电阻值相对稳定这一特性构成测距判据。由于输电线路两侧的直流断路器重合时间并不一致,此时先重合一侧的系统才会继续向故障点馈入短路电流,因此通过单端量便可实现测距。所提测距方法无需通信,适用于各种故障类型并且所需窗长较短,具有耐受过渡电阻和噪声的能力。最后利用PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真软件搭建±500 kV多端柔性直流输电系统模型,仿真结果验证了所提测距算法的准确性和适用性。

直流换流阀合成试验回路的仿真及其物理模型的建立

直流换流阀是高压直流输电工程的核心装置,其额定容量很大,在进行换流阀运行试验时,为降低试验容量,采用合成试验方法是一个合适的选择。提出了一种合成试验回路,能够正确地再现换流阀实际运行的电压与电流波形,符合运行试验的标准,而且能够满足运行试验的等效性要求。采用电力系统仿真软件Matlab/Simulink对该回路进行仿真研究,并搭建了按比例缩小的物理模拟试验回路进行验证,结果表明该合成试验回路的设计是可行的,可为高压换流阀运行试验装置的开发提供参考。

完善异步电动机能耗制动的理论分析

本文用等效模型对异步电动机能耗制动状态作较全面的理论分析。把能耗制动时的异步电动机等效为一个正常三相交流励磁的异步电动机。得到等效模型。通过对等效模型的分析,自然地把能耗制动纳入异步电动机的四个象限运行。较完整地得出:处在能耗制动时,异步电动机特有的等值电路、相量图及机械特性。

填埋场直流电阻电路模型及分析

为研究垃圾填埋场的导电特性,建立了一种填埋场直流电阻电路模型,并对回路中的各部分电阻进行了分析.结果表明:随着供电电极直径和入土深度的增加,回路电阻减小,而随着供电电极与漏洞之间距离的增大,回路电阻缓慢增加;漏洞电阻由接触电阻和内阻组成,前者远大于后者,对一个半径为1cm的圆形漏洞来说,接触电阻可达1500Ω,而内阻只占到接触电阻的1/10;在供电电极周围浇水可明显降低回路电阻,在场内电极直径为20mm,入土深度为0.4m,电极与漏洞之间距离为20m时,浇水后的回路电阻可减小26.6%.