三相三线三电平有源滤波器的优化3D-SVPWM法

三相三线有源滤波器(APF)由于没有中性线,一般不考虑零序分量,通常采用二维空间矢量调制法(2D-SVPWM),然而造成中性点电压偏移,使开关管电压应力加大。提出用三维空间矢量调制法(3D-SVPWM)对三相三线三电平有源滤波器进行调制,控制零序分量保证中点电压稳定,间接控制直流侧电容电压的平衡。通过对3D-SVPWM法开关时间进行归纳,发现开关时间只需根据参考矢量所在的相位划分成12个扇区进行计算。因此可以去除子扇区的划分,简化了3D-SVPWM的运算时间,同时消除子扇区划分误差。仿真与实验证明,采用所提出的优化3D-SVPWM法不但补偿谐波效果好,直流侧电容电压也较平衡。

WDK-600微机电抗器保护装置匝间保护原理分析

匝间保护是并联电抗器保护的主保护之一,可有效反应并联电抗器内部的匝间短路故障。WDK-600微机电抗器保护装置采用由电抗器高压零序电流、零序电压组成的零序阻抗继电器,弥补了以前阻抗补偿原理存在过补偿和欠补偿,补偿度难整定的不足。通过零序功率方向保护与零序阻抗保护的对比,介绍了WDK-600装置匝间保护的特点、基本原理、动作判据,不仅定性地分析了故障类型,而且从定量的角度分析了故障特征,为日后现场调试匝间保护提供借鉴作用。

WFH-3B/2型微机式发电机匝间保护装置的实现

论述了 WFH- 3B/ 2型微机式发电机匝间保护装置在原理方面的设计思想 ,主要讨论了负序功率方向元件的实现过程及差分算法在本装置中所起的作用 ,并且简单介绍装置的动作判据和功能。

EDS-336/660集散式选择性漏电保护系统在济宁三号煤矿的应用

EDS-336/660集散式选择性漏电保护系统不仅可靠、快速实现选择性漏电保护,而且可解决井下作业的人身触电安全问题。重点阐述其基本原理,并介绍该漏电保护装置在济宁三号煤矿井下中央变电所的应用。

基于多暂态特征量聚类的配电网接地故障区段定位方法

谐振接地系统发生单相接地故障时,线路健全区段与故障区段的零序电压电流的伏安特性和零序功率方向存在差异。单相接地故障的影响因素多,且呈现随机性,采用单一接地故障特征量的区段定位方法准确率不高。为此,本文提出一种基于多暂态特征量聚类的接地故障区段免阈值定位方法。首先求取发生故障后线路各区段首半波暂态零序电压导数与暂态零序电流之间的伏安特性特征向量和零序功率特征向量,再对两特征量做归一化处理并融合得到综合特征向量,最后由免阈值设定的模糊C均值聚类算法判别健全区段与故障区段。通过仿真案例验证了所提方法的有效性。

110 kV电力线路单相断线故障分析及保护方法研究

当前处理电力线路单相断线故障时,主要依靠电流信号进行故障识别,而电流信号中包含的故障特征不明显,最终导致保护动作时间较长。为此,以110 kV电力线路为研究对象,展开单相断线故障分析,并提出对应的保护方法。运用对称相量法,针对电力线路故障后的电压、电流等多方面数据分别进行分析,获取线路故障特征,再基于此识别单相断线故障。深入分析三相电压的相序关系,并确定故障后的电压相序突变信息,从而判断故障方向。最后,在电力线路中安装自动重合闸,并结合零序电流保护原理快速切除单相断线故障,实现电力线路保护。实验结果表明将所提方法应用在110 kV电力线路中,面对单相断线故障时保护动作时间为0.4 s,满足了故障处理实时性要求。

交直流混联系统突变量方向元件适用性研究

交直流混联电网在我国应用越来越广泛,传统继电保护方向元件出现过多次误动现象。针对各种突变量方向元件进行全面分析及仿真验证,并提出一种基于0模的快速方向元件判别方法。交直流混联电网中,由于逆变侧等值交流系统正、负序阻抗不相等且其阻抗角与线路阻抗角相差较大,基于正、负序原理的突变量方向元件将会出现误判,性能无法保证;而对于零序原理的方向元件,由于逆变侧零序网络较为稳定,其性能可靠,能够正确动作。基于0模的快速方向元件判别方法与传统基于傅氏算法的零序方向元件相比,动作速度快,性能更稳定。PSCAD仿真数据验证了分析的正确性。

基于零序功率方向的中性点不接地系统在线故障定位

提出了基于零序功率方向的在线故障定位方法,判断故障和非故障路径上零序电压和零序电流的相位差,利用全球定位系统(GPS)的秒脉冲为相位获取提供基准,借助通用分组无线业务(GPRS)传送相位信息,实现配电网在线故障定位。物理模型实验证明了该方法的有效性。

小电流单相接地故障在线定位装置研究与实现

配电网单相接地故障在线定位是制约供电部门提高供电质量的关键问题之一。通过对小电流接地系统单相接地故障进行分析,研究基于零序功率方向和五次谐波分量法的在线定位方法,并设计了基于嵌入式系统的小电流故障定位装置。该装置基于ARMCortex-M3处理器,利用GPS技术和软件跟频技术实现了配电网广域零序相量的获取,并通过CSD通信网络进行远程无线数据传输。在线路的零序电流测量节点处,将变电站测量的零序电压与线路节点的零序电流相位进行比较,依据零序功率方向法和五次谐波分量法,准确判断故障点的位置。在10kV物理模型上进行了仿真实验,结果表明该装置能较好完成信号同步测量与传输,可以实现小电流接地系统单相接地故障的检测与定位。

分层式电网区域保护系统的原理和实现

目前在高压电网中广泛使用的主保护是基于高频通道的纵联保护,而后备保护的信息则来源于单端信息的测量。文中分析了纵联保护和传统后备保护存在的问题,并结合变电站铺设光纤的现实条件,提出了一种新型的基于光纤环网通信,实现电气信息共享来进行故障定位的分层式区域保护系统。该系统可与传统的主保护和后备保护协同工作,进一步加强电网的第一道防线。详细介绍了区域保护系统的层次结构以及工作过程,阐述了用于故障定位的零、负序方向元件的原理,以及基于序分量和阻抗的综合选相元件的原理。EMTP仿真了各种故障,特别是区内外复杂故障情况下系统的动作行为,仿真结果证明了此系统的正确性。

直驱风电系统中并联逆变器的仿真建模与分析

直接驱动型风力发电系统需要全功率变流器,三相PWM变流器并联运行为首选方案。由于直接并联时产生的零序环流会造成环流损耗甚至功率器件损坏,所以必须加以抑制。为此,深入分析了PWM变流器直接并联时环流产生的机理及采用SVM算法进行调制时零矢量对于环流的影响,并在此基础上提出了基于变化零矢量的SVM环流控制方法;在Matlab/Simulink7.1中建立了3个逆变器模块直接并联的仿真模型并给出了各逆变器的控制框图,利用s函数完成了控制算法的实现。仿真表明:这种并联方案有利于模块化设计,所提的环流控制方法可行,各逆变器模块均流较好,且能够实现电网侧有功和无功功率的独立解耦控制。

智能变电站中性点非有效接地系统接地保护研究

接地保护是电力系统继电保护的重要组成部分,传统的接地保护装置存在可用故障信息有限、响应速度慢、算法复杂、可靠性低等问题,严重影响供电质量和运行效率的提高。智能变电站为解决单相接地保护提供了新的思路,以多智能变电站为基础,构筑区域集控式智能供电体系,通过GOOSE网络实现信息共享,构造故障识别与隔离系统,对站内信息集中处理、综合判断,采用基于分布式终端之间对等交换数据的智能控制技术,提出零序全电流功率方向原理,重点研究基于多判据的单相接地保护判据的构造以及GOOSE网络传输关键技术,保证了单相接地保护的选择性与可靠性,有效解决了传统保护方式存在的各种问题,为智能变电站多判据继电保护的实现提供了理论分析基础。

不同电压等级同塔多回输电线路零序功率方向元件动作行为分析

不同电压等级同塔多回输电线路故障类型复杂多样,线路间的零序互感会影响零序功率方向元件的动作性能。以不同电压等级同塔四回线路为例,分析了单回线路故障、同一电压等级线路跨线故障、不同电压等级线路跨线故障及不同电压等级线路复故障时零序功率方向元件的动作行为。对于不同电压等级同塔多回输电线路,分析不同电压等级跨线故障后零序功率方向元件的动作行为时,可以将其分解为若干个相同电压等级线路故障分别进行处理。理论分析表明,零序互感对零序功率方向元件的主要影响为,非故障线路处于强磁弱电条件时,零序功率方向元件会发生误动作。在此基础上,利用RTDS仿真软件对一1 000 kV/500 kV同塔四回线路进行了仿真,结果证明了理论分析的正确性。

TCSC动态基频阻抗对故障分量保护的影响

分析了ＴＣＳＣ对故障分量保护包括负（零）序功率方向保护、工频故障分量距离保护及工频故障分量方向保护的影响，认为：与常规串联补偿线路上的保护相比，在ＴＣＳＣ线路上故障分量保护的性能不会降低。

基于DSP的矿井电网选择性漏电保护的研究

针对煤矿井下选择性漏电保护的问题,着重围绕零序功率方向性原理对该问题进行了研究,并结合DSP(Digital Signal Processor)技术给出了一种基于TMS320LF2407A芯片的零序电压、电流相位比较方案。这一方案是通过过零触发电路捕捉零序电压、电流的过零点,然后在软件上来比较零序电压、电流之间的相位关系,根据漏电故障支路与非故障支路中零序电压、电流之间相位的不同,从而实现漏电保护的选择性。同时为了验证过零触发电路的可行性,使用电子电路仿真软件Multisim9进行了触发电路的硬件仿真。最后根据选择性漏电保护的实现过程给出了软件设计流程图以及试验数据分析。

直驱型变速恒频风力发电系统的独立直流母线并联策略

为了提高直驱型变速恒频风力发电系统的功率等级,提出一种多组变流器相互并联且直流母线相互独立的并联策略。针对零序环流问题,分别在三相静止坐标系和同步旋转坐标系下进行了分析,得出了所采用拓扑的数学模型及等效电路,揭示了零序环流产生的根本机理,即它是由并联变流器之间三相占空比零轴分量的不一致及直流母线电压的不一致造成的,并证明了机侧零序环流与网侧零序环流是互相耦合的,进而设计了零序环流控制器,很好地抑制了零序环流,解决了不均流、三相电流畸变等问题。最后对一组直驱型风力发电实验平台进行了仿真及实验验证,证明了上述分析及控制策略的正确性。

矿井电网选择性漏电保护实用电路的研究

针对煤矿井下电网选择性漏电保护的问题,着重围绕零序功率方向性原理对该问题进行了深入研究,通过设计零序电压、电流采样以及相位比较电路,实现井下电网选择性漏电保护三个条件的判定,同时为了验证所用电路的可行性,使用电子电路仿真软件Multisim 9进行了硬件仿真,并给出了实验波形及数据,有力地证明了电路的实用性与可靠性。

基于小扰动原理的单相接地选线装置

在有消弧线圈的配电网中,快速选线技术是一项关键技术。通过对中性点不接地系统和中性点经消弧线圈接地系统线路发生单相接地故障的分析,提出了一种小扰动选线原理。介绍了运用该原理,以DSP(数字信号处理器)芯片作为核心运算控制单元的单相接地选线装置的选线原理、方法以及硬件构成原理。并详细分析了该装置在现场(中性点经KD-XH消弧线圈接地的系统)运行的情况,实践证明了该装置的选线正确率达到96%以上。该装置适用于电网电容电流变化范围大、小电容电流、高阻接地的配电网系统。

交直流互联系统对距离保护的影响分析及对策

交直流互联系统的故障暂态过程与纯交流系统有所不同,从而会对距离保护的动作特性产生影响。对传统交直流互联系统模型进行了分析,同时基于零序电流的分布情况对模型进行了改进。基于叠加原理,结合接地阻抗继电器的接线方式,详细分析了直流馈入对距离保护的影响,并提出了增加零序方向元件辅助判别的解决措施。基于PSCAD/EMTDC的仿真结果验证了改进模型的有效性和理论分析的正确性。

基于PLC的煤矿低压馈电开关漏电保护的研究

介绍一种新型低压馈电开关保护器装置,针对目前煤矿井下6.6 kV电网低压馈电开关的2种漏电保护:附加直流电源检测式漏电保护、零序功率方向式漏电保护,分析其保护原理及优缺点,给出了实验数据及现场应用情况,对煤矿井下安全作业具有重要意义。