基于首行波曲率半径的交直流互联电网交流输电线路单端量保护

交直流互联电网中逆变侧交流输电线路故障特征与纯交流系统具有较大的差异性,传统交流输电线路的保护方案已经不再适用于逆变侧交流输电线路.首先,基于逆变侧交流输电线路发生区内、外故障时拓扑结构的不同,分别推导了两种情况下线模故障分量电流首行波的表达式,理论上明确了交流输电线路在发生区内、外故障时首行波波形特征的差异性.其次,采用小波变换模极大值法和Levenberg-Marquardt算法提取首行波曲率半径,构造了利用首行波曲率半径进行故障区域识别的高可靠性单端量保护方案.最后,在PSCAD/EMTDC中搭建交直流互联电网模型,使用MATLAB对保护方案进行验证.仿真结果表明:所提保护方案快速有效,可靠性高,耐受过渡电阻的能力较强,具有良好的抗噪声能力.

LCC-VSC混合直流输电线路的组合型单端故障定位方法

电网换相换流器-电压源换流器(LCC-VSC)混合直流输电线路中的故障行波传播特性有别于常规直流和柔性直流的输电线路。文中针对混合直流输电线路分析了行波折反射过程及两端边界反射角的频变特性,确定了单端法故障定位装置的合理安装侧,提出了一种组合型单端故障定位新原理。首先,利用定位精度略低的固有频率法进行故障位置初测,以此粗略计算故障点第1次反射波的大致到达时刻。然后,再利用故障点反射波与对端母线反射波的波到达时刻的对称性质在行波传播时序图中匹配找到这2种反射波的精准波到达时刻。最后,根据初始行波、故障点第1次反射波和对端母线第1次反射波到达时刻实现故障定位。仿真实验表明,固有频率法的引入有效避免了由于无法准确区分故障点第1次反射波与对端母线第1次反射波所带来的定位误差,所提方法在LCC-VSC混合直流输电系统中能实现较准确的故障定位。

1-1-3型压电复合材料宽带换能器

1-3型压电复合材料换能器带宽的拓展一般采用匹配层的方法,但匹配层的特性会随着时间的变化而变化,这会造成换能器性能的不稳定.将单端激励的原理引入1-3型压电复合材料,提出了一种新的压电复合材料结构,即1-1-3型压电复合材料.应用ANSYS软件建立1-1-3型压电复合材料换能器的有限元模型,然后进行结构优化,最终制作了一个利用一阶、二阶和三阶厚度振动模态的1-1-3型压电复合材料宽带换能器,其工作带宽为112 kHz～450 kHz,发送电压响应最大值为174 dB.研究结果表明:利用1-1-3型压电复合材料的一阶、二阶和三阶厚度振动模态可以拓展压电复合材料换能器的带宽,同时也给出了一种高频换能器实现宽带发射的方法.

单端初级电感变换器的分数阶建模与仿真分析

出于电感和电容本质上是分数阶的实际情况考虑,针对单端初级电感变换器(Single ended primary inductor converter,SEPIC)的分数阶建模问题进行研究,建立了更准确的分数阶模型。在分数阶微积分的理论基础上,使用状态空间平均法,建立了电流连续模式下SEPIC的分数阶数学模型,推导了分数阶模型的静态工作点、电感电流纹波、电容电压纹波和传递函数表达式。采用分抗电路拟合的方法,实现0.9阶电感和0.9阶电容,用它们替换变换器中的整数阶元件,得到了SEPIC的分数阶电路模型。在MATLAB/Simulink仿真软件中,对SEPIC的分数阶数学模型和电路模型进行了仿真,并与理论计算值进行比较,仿真结果与理论计算基本一致,充分验证了分数阶模型的正确性。对比了分数阶模型与整数阶模型的差异,分数阶模型会产生更大的纹波,但具有更好的动态性能:响应速度更快,超调量更小,到达稳态的时间更短。

基于单端行波法的铁路接触网故障测距技术研究

现阶段应用于铁路接触网线路故障测距的方法大部分为阻抗法推导而来,影响其故障测距精度的因素较多,尤其是系统的运行方式及故障点短路阻抗,在进行多分支故障测距时可能出现无法区分是主线还是支线故障的情况,因此接触网故障测距技术的升级显得极为重要。为此,引入行波法故障测距技术,对单端行波法故障测距技术进行了研究,利用ATP-EMTP仿真软件构建接触网线路等效模型,采用模极值点的方式进行单端测距波头标定,仿真不同故障情况下单端测距算法的可行性;此外,利用监测装置结合仿真情况对接触网线路进行现场故障测距验证,结果表明单端行波法故障测距技术具有较高的精确性与稳定性。

计及金属护层结构的电缆单端故障测距方法

单芯电缆大部分故障均与金属护层相关,仅考虑导芯电气结构参数的模型无法实现护层的相关故障测距。基于双π模型,提出了计及电缆金属护层的单端故障测距方法。利用导芯及护层首端电气量得到线路沿线的电流值,根据非故障相对应故障点处前后电流故障分量相等的特征,可迭代搜索得到故障距离。该方法只需利用导芯及护层首端故障分量的相量值,能够实现护层对地故障、芯–护层故障以及芯–护层对地故障的准确测距。大量仿真结果表明,该方法测距精度高,且不受故障距离、故障类型、故障电阻、故障初相角以及电缆护层接地方式的影响。

考虑金属护层结构的电力电缆单端故障识别方法

基于一种考虑电缆金属护层结构的双π模型,推导故障支路的电压、电流与首端电气量的关系,利用电缆首端的故障分量信息,求取故障位置处的导芯与护层间、护层与地之间的阻抗值,根据阻抗值大小确定故障类型,有效解决电缆常见绝缘故障以及单相接地故障的识别问题。该方法仅利用首端电气量便能够对与金属护层相关的故障进行识别,不受故障电阻、故障距离和故障类型的影响。该文使用PSCAD/EMTDC进行仿真,使用MATLAB进行建模计算,结果验证了该方法的正确性与有效性。

基于线模行波突变的配电网全架空线路单相接地的多端检测定位新方法

针对配电网单相接地故障,提出了两种有效的故障定位方法。离线状态下,先后在线路的首端和末端向三相注入相同的高压脉冲,并分别在首末端采集线模电压信号的双端注入法。在线路首端向三相注入相同的高压脉冲,并在首端、末端和必要的二级分支末端检测线模电压信号的单端注入多端检测法。两种方法都利用了线模电压首个非零突变点对应时刻与故障点到测量点之间距离的关系进行综合定位。通过理论推导,PSCAD仿真和Matlab分析,证明了单端注入法比双端注入法效率更高,同时单端注入多端检测法能准确定位故障。

一种CLF芯片与SIM卡芯片连接的方法

在NFC技术中,CLF芯片与SIM卡的连接是一个重要问题,本文提出了一种具有自主知识产权的CLF与SIM卡的通信方法,采用新的调制解调方式,使得S2信号在S1信号高低电平时都能传输,实现单线连接NFC与SIM卡,以及它们之间的全双工通信。通过对该方法进行电路级的设计和仿真,验证了该方法的正确性和稳定性。

基于电荷平衡的两级式逆变器前级电路控制方法

针对两级式逆变器传统控制中无法兼顾抑制二次纹波电流i2nd和改善中间母线电压ub动态特性的问题,提出了一种基于电荷平衡控制和传统控制相组合的方法,前者负责改善动态下ub的控制,后者负责稳态下抑制二次纹波电流i2nd的控制。分析了前级电路双环控制中符合i2nd需求下电压环的设计方法、Δub对穿越频率ωc范围的影响,以及最终对ub动态响应时间ts的影响。推导了电荷平衡控制的原理,占空比的获取,提出了一些设计关键问题的解决办法。最后在一台100V输入、200V中间母线电压、110V输出、450W负载的样机上进行了测试,比较了传统方法和所提控制方法在投载下的动态特性,显示所提方法具有响应快,波动小的优点,证明了方法的有效性。

基于行波检测的水电配电网单相接地故障定位

对单相接地故障进行精准定位有利于提高水电配电网供电质量、减少断电造成的损失。为此,针对传统定位方法存在的定位误差大、检测耗时长的问题,设计了基于行波检测的水电配电网单相接地故障定位方法。定位过程共分为两个阶段:一是水电配电网单相接地故障选线,确定发生故障的线路。二是针对行波信号中存在噪声的特性,将行波检测法中的双端法与二进小波变换过程相结合,借助于二进小波变换的消噪作用和异常点定位能力,对单相接地故障位置进行精确定位。实证结果表明:与传统定位方法相比,利用行波检测方法后的定位误差更小、故障检测时间更短,为水电配电网单相接地故障的及时修复奠定了重要的基础。

中厚煤层单滚筒机采工作面提高单产的途径

介绍了单滚筒机采工作面提高单产的途径 ,从外部环境和内在因素两方面进行了介绍和论述。

基于行波理论的输电线路雷击定位方法研究与应用

为研究输电线路雷击定位,结合工程实际需求,在非接触式雷电流在线监测系统基础上建立了基于行波理论的新型输电线路雷击定位方法。该方法在传统单端法、双端法的基础上进行改进,以不受波速影响。首先根据首波前到达时间和极性确定雷击范围;再通过分析反射波前极性,确定不同波前到达监测点的依次顺序;最后利用小波变换提取相应波前到达时间进行定位计算。经EMTP-ATP软件仿真验证,相比较传统测距法而言,该研究提出的新型雷击定位方法精确度更高,误差均<0.5%;同时改进型双端法定位计算误差均<0.3%,比改进型单端法误差更小,更适用于实际应用。根据非接触式输电线路雷电流监测系统获得的实测数据,进行了初步雷击定位,进一步验证了该方法的实用性。

利用微波测量土水系统环保传感器的研究

土水系统的复介电常数受土水系统物理化学性质的影响,通过测量土水系统的复介电常数就可以准确的评估地质环境的变化。本文对测土水系统复介电常数的微波环保传感器做了进一步研究,并且描绘了复介电常数的测量。

单程留着率快速测定方法的探讨

对单程留着率的快速测定方法进行了研究。结果表明 ,通过浊度测定来推算其单程留着率的方法(浊度法 )是一种适用范围较广、快速。

利用线路中点电流检测的改进单端行波故障测距方法

现有的输电线路单端行波故障定位方法存在难以确定反射行波来源的问题。双端法需要在线路的两端安装故障检测装置,虽然克服了单端法的缺点,但测距精度受到时间同步误差的影响。该文提出了一种利用线路中点电流检测的改进单端行波故障定位方法,该方法通过在线路的中点处安装电流传感器,应用皮尔逊相关系数比较线路端点和中点的故障电流信号,确定故障点所在的区间。通过分析线路中点电流传感器记录的故障电流,可以在线计算得到没有时间同步误差的行波传播波速。然后根据故障区间信息选用相应的单端法故障测距计算式,代入测得精确的波速,即可得到精度好、可靠性高的故障测距结果。该方法适用性好,对于已有单端行波测距装置的线路,只需要在线路中点处添加一套线载电流传感器,硬件成本较低,应用前景良好。

利用单端母线的电压暂降特征进行配电网故障定位

提出一种"离线仿真,在线定位"的故障定位方法,根据线路在不同位置发生不同短路故障时会引起母线处发生不同的电压暂降的特点,对这一特定的配电网络建立仿真模型,进行仿真,得到配电网中各个支路的故障区段定位函数和故障测距函数,录入仿真数据库。当配电网中发生实际短路故障时,根据母线处采集的电压波形或者数据,得到故障后第二周波的电压暂降幅值和相位跳变,将其代入仿真数据库中,利用模式识别确定故障区段,利用解析式法求得故障距离。通过对10 kV配电系统进行金属性和非金属性单相接地短路故障的仿真,结果证明了该故障定位方法的准确性和可靠性。

基于多脉冲注入法的高压直流输电接地极线路故障测距

分析了脉冲信号在高压直流输电接地极线路上的传播过程以及脉冲信号的选择,避免单一脉冲的测距盲区影响故障测距,根据脉冲注入法的单端测距原理提出了一种利用多宽度脉冲注入法的直流输电接地极线路故障测距方法。该方法通过宽度为8μs的脉冲周期性地检测接地极线路的运行状态,在判断线路发生故障后,通过4μs和2μs的脉冲分别探测故障的位置,最后取平均值得到测距结果。PSCAD/EMTDC仿真结果表明,该方法在直流系统双极运行或单极运行状态下,能够满足工程上对故障测距误差精度的要求,且避免了故障电阻的影响、减小了因选取宽脉冲而造成的大范围测距盲区,在保证反射脉冲高识别度的情况下提高了线路测距精度。

基于单端计算法的特高压交流工频参数精确计算

输电线路工频参数是线路过电压计算的基本参数,获取特高压交流同塔双回线路的参数对于指导工程运行极为必要。基于长线方程,提出了一种利用线路单端的电压、电流测量值精确计算特高压输电线路工频参数的方法。以榆横1000kV特高压输电线路为实例,使用该方法计算获得该线路的工频参数,并与常规粗算计算结果进行比较,结果表明该单端法在长线路工频参数计算中更为准确。最后在电磁暂态仿真平台(ATP)中进行仿真验证,说明该方法结果精确,适用于特高压输电线路的工频参数计算。

基于波前陡度的输电线路单端行波故障测距

输电线路单端行波故障测距方法中故障点反射波头识别困难。故障初始行波的波前陡度与故障距离相关,文中分析了波前陡度与故障距离的关系,提出了波前陡度与小波波头识别相结合的单端行波定位方法。方法首先对线路故障后记录的单端行波波形求取小波变换模极大值,获取初始波头及各反射波头起始点,再通过首波头波前陡度计算初步故障距离,筛选最接近该距离的小波模极大值以确定故障点反射波头并进行精确测距。算例结果证明了该方法的有效性。