基于模型迁移和SVM的煤矿电网单相接地电容电流预测方法

针对智慧化矿山背景下煤矿电网单相接地电容电流预测精度低和智能预测实现困难的问题,提出了一种单相接地电容电流智能预测方法。采用模型迁移思想扩充矿用橡套软电缆的电容电流样本数据,以解决智能预测中电容电流数据不完备的问题;基于Sobol’敏感性方法分析了影响单相接地电容电流的关键因素及其各因素的交互关系,确定智能预测模型输入特征量;在此基础上,通过基于稀疏技术的支持向量机建立煤矿电网单相接地电容电流智能预测模型,并引入鲸鱼算法优化预测模型超参数,克服了电容电流数据样本容量小的不足。采用厂家测试数据及多家煤矿电网现场实测数据进行试验,结果表明:电缆绝缘层外径和绝缘层内径是影响单相接地电容电流的关键因素;所提方法预测煤矿电网单相接地电容电流的平均误差为2.26%,相较于现有预测方法,误差分别下降了34.19%,24.91%和7.40%。该方法实现了煤矿电网单相接地电容电流的准确预测,并为其智能化预测提供了新思路。

基于差动电流与分布电容电流比值的直流线路纵联保护方案

分布电容电流会对直流线路纵联保护性能造成影响。文中以三端混合高压直流输电线路为对象,讨论分析了差动电流与分布电容电流比值的故障特征。由于差动电流和分布电容电流都会随着过渡电阻的增大而减小,采用差动电流与分布电容电流的比值作为判据,可以削弱过渡电阻对判据的影响,提高保护的灵敏性。基于此,提出了一种基于差动电流与分布电容电流比值的纵联保护方法。基于PSCAD/EMTDC的仿真验证表明,所提保护判据整定简单且天然具有故障选极功能,能可靠识别区内外故障,耐过渡电阻能力强且具有较高的灵敏性和可靠性。

基于熄弧后主谐振频率的系统电容电流测量方法误差分析

在谐振接地系统中,系统电容电流的精确测量是接地故障消弧及保护的基础,测量方法的误差分析就显得至关重要。针对利用熄弧后暂态信息的谐振接地系统电容电流测量方法,研究发现影响该测量方法误差的主要因素为消弧线圈电流和熄弧后暂态过程主谐振频率测量精度,通过双变量线性规划的图解法分析了主谐振频率测量误差,用于校验系统电容电流的测量结果是否满足相关标准和规程要求。结果表明,考虑到谐振接地系统的规模与现场运行情况,建议主谐振频率测量允许误差统一取0.100 Hz。通过建模仿真验证了该误差分析方法的有效性,同时该方法也适用于不同系统失谐度和不同过渡电阻的情况,具有较强的可迁移性。

基于电容电流的变换器多脉冲序列控制技术研究

针对脉冲序列PT(pulse train)控制连续导电模式CCM(continuous conduction mode) Buck变换器存在的低频振荡问题,提出一种基于电容电流的变换器多脉冲序列CC-MPT(capacitor current multi-pulse train)控制技术。该控制技术检测每个开关周期起始时刻的电容电流值,当电容电流较小时,产生一个高能量脉冲,使电容电流增大到一定范围内,然后比较输出电压与参考电压,选择中、低能量脉冲,调节变换器输出电压。以Buck变换器为例,介绍了CC-MPT控制的工作原理、控制特性与抑制低频振荡机理,进行了时域仿真分析和相图分析,建立了开关映射模型并分析其动力学行为,并通过实验验证了该控制技术的可行性。相比于传统PT控制CCM变换器,CC-MPT控制可以消除低频振荡现象,具有更好的输出特性。

基于改进电容电流反馈的含非线性负载光伏并网系统振荡抑制策略

在含非线性负载的光伏并网系统中,光伏发电单元、非线性负载、电网三者之间的相互作用可能导致系统出现振荡,因此提出一种改进的电容电流反馈有源阻尼(capacitor current feedback active damping, CCFAD)控制方法。首先,采用谐波线性化方法建立含非线性负载的光伏并网系统序阻抗模型,并基于阻抗模型和对数频率稳定判据揭示含非线性负载的光伏并网系统振荡特性。随后,基于负电阻理论定义阻抗相对灵敏度指标,评价不同参数变化对系统阻抗特性的影响程度,获取影响系统稳定性的关键参数。基于不同参数的阻抗相对灵敏度分析,提出一种改进的CCFAD方法。该方法拓展了传统CCFAD的正阻尼区域,有效地改善了系统输出阻抗的相位裕度,提高了系统稳定性。最后,在Matlab/Simulink中搭建仿真模型,验证了分析方法的正确性和所提控制策略的有效性。

基于实数编码遗传算法的海底电缆电容电流实用计算方法

海上风电呈现出大规模大容量开发的趋势。但是,海底电缆的分布电容会产生较大电容电流。由于海缆电容参数难以获取,因此无法通过对地电容准确计算海缆电容电流,目前缺乏海缆电容电流的估算方法,使得海缆电容电流无法被准确掌握,可能影响海上风电场的安全运行。考虑了交联聚乙烯绝缘材料、系统电气设备电缆影响和海缆运行环境等因素对电容电流的影响,将海底电缆电压等级、电缆导体截面积和电缆长度作为自变量,以电容电流与非线性参数估算公式输出值的残差平方和作为目标函数,建立了基于实数编码遗传算法的海底电缆估算公式的非线性参数辨识模型,提出了一种海底电缆电容电流的实用计算方法,并通过与传统计算方法和电容电流实测值的偏差值与校正决定系数的比较,验证了非线性参数估算公式拥有较高的精度,适用于高电压等级与大电缆截面的海底电缆电容电流计算。

基于耗散哈密顿模型的电容电流反馈并网控制策略

采用LCL型滤波器的并网逆变器具有抑制高频电流谐波的能力,然而LCL型滤波器的频率响应存在一个谐振尖峰。基于电容电流反馈的无源或者有源阻尼方法可在一定程度上抑制谐振尖峰,但是其没有详细考虑逆变器输出电能质量和抗参数扰动性能。因此,本文将电容电流反馈方法与耗散哈密顿模型的无源控制策略相结合,其不仅能够有效抑制谐振尖峰,而且可以提高系统的鲁棒性、动静态性能、以及电能质量。基于Matlab/Simulink仿真实验验证了本文所提方法的有效性。

煤矿电力系统电容电流抑制措施研究

煤矿电力系统的安全运行是煤矿企业安全生产的核心保证。从治理电容电流的角度出发,分析了电容电流产生的原因及对煤矿供电系统的危害,并从中性点经消弧线圈接地、增加设备绝缘水平、电力设备设施选型、现代电力监测技术的应用等方面多维度分析抑制电容电流的有效措施,对保障煤矿电力系统运行安全,确保煤矿企业安全生产有重要意义。

电容电流反馈并网逆变器闭环系统参数选择及稳定性分析

针对电容电流反馈并网逆变器闭环系统参数及稳定性的分析,传统的计算方法过于繁琐。为此,建立典型LCL型并网逆变器数学模型,从而得到电容电流反馈控制策略等效框图。分析PI调节器参数选择对系统环路的影响,确定电容电流反馈闭环系统各参数。通过Matlab仿真验证了系统环路参数选择的准确性。

电机控制器直流侧前置Buck/Boost双向变换器的母线电容电流控制策略研究

电机控制器直流侧的前置Buck/Boost双向变换器可以根据驱动系统需要调节母线电压,提高系统的效率和输出功率。分析传统控制策略不能有效抑制电机工作状态快速切换导致的母线电压波动原因,在此基础上对双向Buck/Boost变换器提出一种母线电压、母线电容电流双闭环的控制策略。由于母线电容电流不能直接测量,提出一种母线电容电流间接计算方法。小信号模型的对比分析结果证明,母线电容电流控制策略比传统控制策略有更好的抑制母线电压波动的能力。仿真和实验结果都证实了理论分析的正确性。

基于电力生产实际的配电网电容电流测试新方法

以电力电缆为主的配网系统正在逐步取代传统架空线路为主的配网系统,城市配网系统的电容电流快速增长,传统电容电流测量方法已经不能满足电力生产的实际需求。针对电力生产的实际情况,分析传统电容电流测量方法原理和生产应用中的局限性,并针对性提出一种带消弧线圈测量配电网电容电流的方法。该方法通过引入两个新增变量(消弧线圈电感L和阻尼电阻r),重新构建电容电流测量模型,推导出10 kV配网系统对地电容的高阶微分方程,并采用迭代算法进行求解。通过10 kV真型配电网试验场的现场试验,该方法的有效性和正确性得到验证,电容电流测试工作的安全性和效率性得到进一步提升。

电容电流过大造成的过电压讨论

通过一起现场实际发生的变电站事故案例,对电容电流过大可能对故障相造成的危害进行讨论。案例中变电站10 kV母线是不接地系统,由于单相接地电容电流过大导致弧光过电压,对接地相产生了比不接地相更严重的绝缘损坏,最终击穿整段母线的接地相,造成更严重的负荷损失。根据这一现象提示,现场发生接地相绝缘损坏很有可能是电容电流过大造成。

一种中性点不接地系统接地电容电流的测算方法

1 问题的提出中性点不接地电力系统,供电馈出线路多由架空线路和电缆线路共同组成,馈出线路单相接地故障时有发生。当供电线路出现单相接地故障时,将引起其他正常两相的相电压升高,对系统的绝缘性能构成很大威胁,易引发两相接地短路事故。目前,单相接地故障线路的确认,变电站常采用装设小电流接地选线装置进行故障线路选线的方法。因电力系统的接地电容电流容量不确定,小电流接地选线装置配套选用的零序电流互感器的变比选择不匹配,会造成精度差.

使用SDJ型配电网电容电流测试仪从变压器中性点测量配网电容电流的方法

介绍使用SDJ型配网电容电流测试仪从变压器中性点测量配网电容电流的工作原理及测试方法。实验室模拟试验及现场实测表明 ,这种测量方法操作简单、实用且测量结果准确。这是对SDJ型配电容电流测试仪使用方法的补充。

基于PI调节器和电容电流反馈有源阻尼的LCL型并网逆变器闭环参数设计

基于电容电流反馈的有源阻尼是实现LCL型并网逆变器谐振峰阻尼的一种有效方法,PI调节器因其简单有效而常用于并网电流的控制。针对基于PI调节器和电容电流反馈有源阻尼的LCL型单相并网逆变器,详细分析PI调节器参数和电容电流反馈系数等闭环参数对系统性能的影响,通过对并网电流稳态误差、系统相位裕度和幅值裕度的分析,得到满足上述要求的PI调节器参数和电容电流反馈系数的取值范围,结合实际应用需要就可从中优化选取出合适的闭环参数。所提出的闭环参数设计方法不需要反复试凑,不仅可以有效阻尼LCL滤波器谐振峰,而且可以使系统具有高鲁棒性、快速动态响应性能和低稳态误差。实验结果证明了所提出的闭环参数设计方法是有效的。

提高LCL型并网逆变器鲁棒性的电容电流即时反馈有源阻尼方法

LCL型并网逆变器对高频谐波的衰减效果显著,但是存在谐振问题。电容电流反馈有源阻尼可有效阻尼LCL滤波器的谐振峰,在模拟控制下,它等效为在滤波电容上并联一个电阻。然而,采用数字控制时,控制延时使其不再等效为一个电阻,而是一个与频率相关的阻抗。并且在高于1/6的采样频率时,该等效阻抗表现出负阻特性,当谐振频率高于1/6的采样频率时,负阻会降低系统对电网阻抗的鲁棒性。特别地,当谐振频率等于1/6的采样频率时,系统无法稳定。为此,该文提出电容电流即时采样方法,以减小电容电流反馈有源阻尼的控制延时,使其更接近于滤波电容并联电阻的特性。这样,不仅提高了系统的鲁棒性,而且,即使谐振频率等于1/6的采样频率,系统也具有很好的稳定性。以单相LCL型并网逆变器为例,进行实验验证,实验结果证明了所提出的电容电流即时采样方法是有效的。

偏置电容法测量中压电网电容电流的误差分析

中压电网的系统电容电流是一个非常重要的参数,消弧线圈的安装、铁磁谐振的研究以及分析电压互感器高压侧保险熔断原因等都需要这个参数。文章介绍了中压电网电容电流间接测量方法(偏置电容法)的原理;详细分析了偏置电容法产生测量误差的原因,并给出了测量结果相对误差值与三相电压不平衡度以及偏置电容取值关系的定量表达式,同时指出了现场应用时为减小误差需注意的方面;误差分析表明,偏置电容法在三相电压不平衡度较小时可以满足测量精度的要求。

Π模型时域电容电流补偿的电流差动保护研究

传统的电容电流相量补偿方法不能补偿暂态电容电流,难以满足超高压长线电流差动保护的要求。该文提出了输电线路Π模型的电容电流的时域补偿方法,利用微分方程模型对瞬时值进行补偿计算,能够有效补偿暂态和稳态电容电流。通过对该时域补偿方法和贝瑞隆线路模型法的具体分析和ATP仿真比较表明,贝瑞隆线模法在理论上能够完全补偿电容电流,但其要求采样频率高,计算量大,现有保护装置的采样速率和通道传输速率尚不能满足其要求;基于Π模型时域补偿法的差动保护适合应用短数据窗的小矢量算法,保护动作速度可提高到5ms,保护的灵敏度和选择性均有明显的提高,而且计算量小,不需要提高采样频率,不增加通信量,适合应用于现有保护装置中。

注入信号精确谐振测量配电网电容电流新技术

提出一种配电网电容电流测量的新方法,在零序电压互感器的开口三角侧串联一个可调电感,通过注入一个变频恒流信号寻找配电网的谐振频率,改变可调电感的数值后寻找另一谐振频率,联立2个谐振方程求解电容电流,该方法消除了电压互感器漏抗对测量的影响。开发了配电网电容电流测量仪,经模拟试验和现场测试表明,该方法具有安全、快捷、准确等特点,适用于中性点不接地或经随调式消弧线圈接地配电网。

基于扫频法配电网电容电流测量装置研制

准确测量配电网对地电容电流是确定消弧补偿及其容量的重要依据,为此研制了基于扫频法配电网电容电流测量装置,其工作原理是在消弧线圈电压互感器(TV)二次侧注入一方波变频电压,通过检测TV二次侧电流与所注入电压是否同相位来确定配电网对地电容与消弧线圈电感的并联谐振频率,进而求出对地电容电流。该装置由扫频信号发生源和控制器组成,其中扫频信号发生源是基于IGBT、直流侧电压为300 V的单相逆变器,用于向系统注入一方波变频电压;控制器采用混合信号片上系统(SoC)——C8051F 020单片机,用于产生递增变频控制信号,该控制信号经光耦隔离、放大电路驱动,以控制IGBT通断。利用EMTDC/PSCAD仿真和物理试验,对装置有效性进行验证,结果表明装置测量误差小于2%。