基于零序分量的风电场集电线不对称接地故障定位

风电场集电线上并接电源多、电源故障特性复杂,其故障定位问题持续困扰风电运营商。为此提出一种基于零序分量的集电线不对称接地故障新型定位方案。在定义无分支区域的基础上,充分考虑风机与风电场零序分量之间的特殊关系,分层实现风机无关的故障无分支区域识别与故障测距。首先,引入无分支区域状态信息的概念以反映零序电流主流通路径,通过状态信息的优化匹配识别故障无分支区域。然后,从零序阻抗出发推导故障无分支区域测距模型,并将其转化为优化问题实现故障距离求解。所提方案在较少测点下即可完全消除风机影响,并能有效适用于含分支集电线,同时无需数据严格同步,测距不会出现多解。最后,还设计了线路参数在线计算方案应对线路参数变化问题。仿真结果表明,所提方案较为准确,性能不受风机、故障位置、故障类型、过渡电阻以及数据不同步影响,整体性能优于现有方案。同时也验证了线路参数在线计算的有效性。

基于HHT配电网不对称接地故障测距新方法

为了增加配电网不对称接地故障的测距精度,减少配电网故障导致的损失,提出一种基于HHT配电网不对称接地故障测距新方法。该方法应用Hilbert-huang变换提取故障零序电流在不同频率段内不同时刻的能量分布特征。应用遗传算法以故障分支、故障类型、故障距离、接地电阻和故障时刻为变量,以不同频率段内能量分布匹配程度为适应度函数,对Matlab/Simulink仿真所得各种不同故障条件下故障零序电流特征与原始故障信号进行特征匹配,利用遗传算法对故障条件进行自动搜索,以能量分布最为匹配的故障点作为输出,故障特征最为匹配的故障条件下的故障点位置即为输出的故障距离。该方法较大程度上提高了配电网不对称接地故障测距的准确性。

双馈风电场联络线不对称接地故障测距方法研究

受并网方式、运行控制策略等因素的影响,双馈风电场联络线发生不对称接地故障时表现出独特的序阻抗特性,传统故障测距方法难以适用于风电场联络线故障测距。研究双馈风电场整体等值阻抗特性,对风电场联络线故障电流特性和风电场侧的等值序阻抗特性进行仿真分析;基于双馈风电场侧零序等值阻抗的稳定性,提出一种基于系统零序网络的双端测距方法。仿真结果表明:该方法不受过渡电阻和双馈风电场运行方式的影响,适用于各种不对称接地故障,测距精度高。该距离保护方案的整体性能明显优于传统距离保护方案,可较好地满足工程应用要求。

线路不对称接地故障电流控制的新方法

分析不对称接地状态下调节串联电压和串联电感控制线路电流等于正常电流的可能性,并提出一种新型的故障电流控制器,它由并联变压器、串联变压器、可调电感和有载调节开关构成,该控制器等效于电压源与电感的串联,提出基于该控制器的故障电流的控制策略和控制方法,通过协调控制可调电感及与并联变压器原边绕组相连的开关位置,等效地控制了等效电压源的电压和串联电感,从而控制了故障线路电流,使其等于正常运行电流,并且不会引起系统过电压。实验和仿真证明了所提出的控制装置、控制策略和控制方法的正确性。

高速铁路电力电缆不对称接地故障对二次电缆的影响

由于空间走廊和建设成本的限制,新建高速客货共线铁路10 kV供电电缆、通信电缆、信号电缆等二次电缆同沟敷设。这些电缆之间相邻距离近、平行距离远,处于同一电磁环境中的电气线缆通过各种电磁耦合方式彼此紧密联系在一起。通过理论分析、计算机仿真计算等方法,分析高速铁路电力电缆不对称接地故障对通信信号电缆的影响。

输电线路不对称短路故障关键暂态信息获取方法

准确获取输电线路故障点的关键暂态信息,对线路故障原因辨识及线路改造方案的制定都有重要意义。在分析不同类型短路故障行波的基础上,对输电线路不对称短路故障关键暂态信息的获取方法进行了研究。首先利用反演理论,推算出所需的故障点暂态电流波形。结合短路故障类型,构建了基于故障点模量电流幅值、故障角及故障电阻的数学模型并采用改进萤火虫算法(improved firefly algorithm,IFFA)进行求解。仿真结果表明,该方法可准确重现故障点的故障行波,实现关键暂态故障数据的挖掘,有望为输电线路不对称接地故障的故障原因辨识及线路改造提供帮助。

不对称故障下光伏逆变器的最优电压支撑策略

电网不对称接地故障下,充分利用逆变器容量,最大化支撑电网电压有助于提升光伏逆变器的低电压穿越能力,减少其大面积切机风险,保障电网的可靠运行。针对该问题,提出电网不对称接地故障下光伏逆变器的最优电压支撑策略。介绍了逆变器对并网点电压的支撑原理;以正序电压支撑最大化为首要控制目标,正序电流为约束条件,构建拉格朗日函数,推导正序有功电流与无功电流的最佳分配关系;以负序电压最优抑制为次要控制目标,逆变器最大允许电流为约束条件,构建拉格朗日函数,推导负序有功电流与无功电流的最佳分配关系;在此基础上,综合考虑有功功率波动与并网点相电压幅值约束,整定了正负序有功电流与无功电流的参考值。仿真与实验结果验证了所提控制方法的正确性与有效性。

基于正序电压替代的零序功率方向补充比相方案

输电线路发生接地故障时,可能因零序电压不满足灵敏度要求,导致零序方向元件不能正确动作。针对上述问题,文中系统阐述了各种不对称接地故障下,系统各点故障前后正序电压的相位偏差、过渡电阻对各序分量相位的影响、正序与零序电压间最大相位偏差、送端与受端功角对该相位差的影响等,并据此提出了零压不够时采用正序电压代替零序电压进行比相的补充方案。理论研究及实时数字仿真系统(RTDS)仿真表明,新方案区外故障时不误动,区内故障基本正确动作,从而较大程度地改善了零序方向保护的整体性能。

特高压交流线路串并联补偿暂态过电压的研究

为了研究串并联补偿对特高压交流输电线路电压特性的影响,本文参考晋东南-南阳-荆门1000kV特高压交流试验示范工程,采用电磁暂态计算程序ATP-EMTP对含有串联补偿装置和并联补偿装置的特高压交流输电线路空载线路电容效应、不对称接地故障工频电压升高和无故障三相甩负荷工频电压升高进行了计算分析。仿真结果表明:在各种工况下,随着串联补偿度的增加,工频电压升高幅值增加。

含可控移相器的超高压输电线路工频过电压分析

为了改善电网潮流分布不均的情况,拟将可控移相器(thyristor controlled phase shifting transformer,TCPST)应用于广东电网,TCPST的加装会改变系统参数,对工频过电压产生影响。为此,首先介绍TCPST结构和工作原理,并在PSCAD/EMTDC仿真平台上搭建电磁暂态仿真模型;然后,基于TCPST简化模型,分析装设TCPST对输电线路工频过电压的影响机理;最后,结合500 kV电网参数和500 kV TCPST设计方案,通过实际算例计算含TCPST的超高压输电线路电容效应、不对称故障、甩负荷所引起的工频过电压。通过改变TCPST档位和安装位置,记录对比不同工况下线路工频过电压的变化情况。结果表明:500 kV输电线路装设TCPST后,对空载容升和无故障甩负荷引起的工频过电压有扩大趋势,对单相接地故障引起的工频过电压有抑制趋势,而对故障甩负荷引起的工频过电压的影响则需要结合实际情况而定。

电容式电压互感器1/2次分频谐波的分析

电容式电压互感器（ＣＶＴ）目前正常运行在大电流接地系统中，但在特定的操作下，可能运行于不接地系统。随着ＣＶＴ使用量的增大，使这种可能性增大。文中分析ＣＶＴ运行于不接地系统方式下，产生１／２次分频谐波谐振的条件，并用描述函数分析谐振域的可能范围以及对ＣＶＴ性能的影响。