三相电流不对称对永磁同步电机电磁力波的研究

通过有限元法研究了三相不对称电流对永磁同步电机径向电磁力的影响。经理论分析推导,三相电流不平衡条件下,电机会产生了0阶2倍频径向电磁力。以一台3 kW永磁同步电机为例,建立了有限元分析模型,分别对电机处于三相电流平衡与不平衡时的电磁力进行仿真计算,仿真结果验证了理论推导的正确性。

电网电流不对称引起大规模风机跳闸原因分析

随着风电场规模的不断扩大,深入研究风电场与电网的相互作用成为进一步开发风电所必需的工作。以双馈异步风力发电系统为研究对象,着眼于并网风电场与电网之间的相互影响,测量风电场并网运行中的电能质量数据,分析甘肃境内某风电场(M风电场)由于电网电流不对称故障引起大规模风机跳机的情况。实践证明,通过调整风机及变频器参数可有效排除风机跳闸故障,保障风电场安全、稳定运行。

含换流器型分布式电源配电网的不对称短路电流计算方法

为了满足配电网不对称短路计算的通用性要求,针对换流器型分布式电源(inverter based distributed generation,IBDG)不对称短路特征的多样性,研究含IBDG配电网的不对称短路电流计算方法。该方法从通用计算模型出发,根据IBDG不对称短路的正负序电流控制原理及在不同控制目标下的短路电流输出特性,结合低电压穿越和限流控制对IBDG输出不对称短路电流的具体要求,建立一种通用的、适用于多种控制目标的IBDG不对称短路正负序等效模型。基于该模型建立含IBDG配电网通用的不对称短路等效电路和计算方程,得到一种适用于多种IBDG控制目标的、配电网任意节点发生任意不对称短路的短路电流通用计算流程。最后,在一个配电网算例中对所提计算方法进行验证,结果表明了所提方法的正确性和有效性。

网压不对称下MMC多目标控制参数优化选择研究

为解决多目标保护控制中调节参数难以确定的问题,引入有功功率波动和交流电流波动的权重因子,构建线性加权表达式;为获取最优权重因子,深入分析MMC(模块化多电平换流器)系统安全运行条件对权重选取的限制,建立权重优化选取模型。在此基础上提出一种MMC多目标协调控制策略,以抑制有功功率波动与协调交流电流不平衡度为目标,考虑系统最大允许电流、桥臂电容电压允许最大波动,不需要为了抑制过流、桥臂电压过压而额外增加控制环节。仿真实验表明了所提策略的可行性与有效性。

基于Δi-PCA原理的分布式小电流接地选线保护方法研究

在配电网系统中,单相接地故障是最主要的故障形式之一。接地故障的情况很复杂,故障电流很小,很难通过测量零序电流的大小来准确判定故障区段,如果故障不能得到及时处理,极有可能会扩大化。长期以来,电力公司大多采取人工巡查、拉路选线的方式查找接地故障,给检修工作和生产生活带来了很大困扰。为解决以上问题,提出了一种基于相突变电流不对称原理的分布式小电流接地选线保护方法,只需检测10 kV线路中A、B、C三相电流,就能实现对配网线路单相接地故障的准确研判,解决了小电流接地系统单相接地故障区段定位和故障点定位两大长期困扰电力部门的难题,具有较强的工程实用价值。

电网不对称时抑制负序电流并网逆变器的控制策略

当三相电网不平衡时,传统双闭环控制策略下将在直流侧和交流侧分别产生偶数次和奇数次非特征谐波,从而严重影响并网逆变器的输出品质。针对这一问题,本文首先建立了电网不平衡时并网逆变器的数学模型,给出了同步旋转坐标下的电压矢量方程;并根据瞬时功率理论分析了功率波动形式;然后提出了一种瞬时正、负序分离方法,该算法准确度较高,且基本无延时;为了使三相并网电流对称,以抑制负序电流为控制目标,正序电流由控制器的外环给定,在正序和负序同步旋转坐标下实现并网电流的控制。在实验室内搭建了并网实验平台,实验结果表明新的控制策略下并网电流波形对称,有效地抑制了负序电流。

励磁电流实现不对称半桥直流变换器ZVS的研究

为在较宽负载范围内实现初级开关管的零电压开关(ZVS),传统的不对称半桥(Asymmetrical Half-bridge,简称AHB)直流变换器常采用增大变压器漏感或在初级串接一个电感的方法,但这样会带来很多不良影响。研究了一种新颖的AHB直流变换器初级开关管ZVS的实现方法及其电路工作原理,给出了关键电路参数设计依据。在空载至满载范围内,该变换器无需串接外加电感,利用变压器励磁电流即可实现初级开关管ZVS,适用于小功率应用场合。试验结果表明,该电路具有结构简单、实现容易、成本低及变换效率高等优点。

基于不对称电流的配电网接地故障区段定位

分析了配电网发生单相接地故障时零、负序电流的分布特征,提出了基于不对称电流的配电网接地故障区段定位方法。首先,利用仿真软件模拟采集零序电流值作为各区段上故障产生零序电流的边界值。当实际故障发生时,采集母线侧零序电流和故障前后各线路上的负序电流,与零序电流边界值比较,匹配出可能故障区段,列出区段故障状态矩阵,然后比较各线路的负序电流变化量,得到线路故障状态矩阵,结合区段故障状态矩阵和线路故障状态矩阵,形成故障判定矩阵,最终确定故障区段。该方法原理简单易行,监测点少,数据易提取,传输量小。

正负双序独立控制策略下的逆变型分布式电源不对称故障电流分析

为揭示电网不对称故障下逆变型分布式电源的故障特征及机理,基于功率平衡和特性受控的思想,推导了基于正负双序独立控制策略下的短路电流表达式并分析了短路电流的影响因素。分析结果表明:逆变型分布式电源的正、负序电流dq轴分量是电压跌落作用下的二阶响应,三相正、负序电流由于二阶响应的超调一般呈现先逐渐增大后衰减到稳态值的趋势;逆变型分布式电源不对称故障电流的稳态值与输出的有功功率、无功功率以及正序电压、负序电压大小有关,暂态特性与变流器的控制参数以及故障瞬间电流相位紧密相关。PSCAD仿真和录波数据验证了理论推导的正确性。分析方法能够有效地表征逆变型分布式电源的故障特征,为通过变流器并网元件的故障特征分析和相关继电保护研究提供了理论参考。

可控移相器对系统不对称短路电流的影响研究

以可控移相器在电力系统中得到广泛应用为研究背景,以研究可控移相器接入系统后对不对称短路电流的影响为目标,提出了基于可控移相器的不对称短路电流实用计算方法。首先根据可控移相器的结构与原理建立其正序、负序以及零序模型。然后基于对称分量法建立含可控移相器系统的各序分量网络方程,进而提出含可控移相器系统的各类型不对称短路电流实用计算方法,并分析影响短路电流的因素。最后基于三机九节点系统,运用上述实用计算方法进行不对称短路电流计算,算例仿真结果表明该方法具备有效性。通过对比分析可知移相器的移相角和短路点位置是影响短路电流的因素,而影响情况需通过具体计算得出。

500kV主变中性点小电抗接地限制不对称短路电流

通过对近期杨行站500kV 中性点经小电抗接地的计算,提出采用分区运行和500kV 自耦变中性点经30%U_(k高中)小电抗接地的措施以降低220kV 电网的不对称短路电流,并对"十五"期间限制上海电网不对称短路电流的措施提出初步意见。

基于不对称电流源法故障定位装置

为提高10 kV农村配电线路抢修工作效率,分析了传统抢修现状,对比选定了带GPRS的不对称电流源法故障定位装置,研究确定了故障指示器的布置原则,并安装应用,缩短了抢修时间,提高了抢修工作效率,取得了显著地社会效益和经济效益,为线路应急抢修提供了参考依据,为馈线自动化系统的建立提供了技术支持。

阻抗匹配平衡变压器的负序电流

简述了阻抗匹配平衡变压器的结构特征 ,针对不同负荷条件下的负序电流进行了计算和分析 ,以曲线形式描述了高压侧电流不对称度的变化规律 ,并给出了一组实测电流 .分析结果表明 ,阻抗匹配平衡变压器对于减少电力牵引负荷注入电网的负序电流具有十分显著的效果 .

南黄海辐射沙洲潮流不对称性对岸线变动的响应

近岸地区的潮流不对称影响着沉积物输运和地貌改变。南黄海辐射沙洲海域潮动力强且水动力环境复杂,分析研究该海域潮流不对称性对海岸带资源的开发与保护有长远意义。本文基于Delft3D模型模拟1984年、2014年不同岸线条件下辐射沙洲海域的潮汐潮流运动,结合调和分析与偏度理论,分析刻画了不同岸线条件下潮流不对称性的空间分布特征。研究表明:辐射沙洲海域地形主导的涨落潮流速不对称性(PCA)以涨潮占优为主导;涨落憩历时不对称性(SWA)则以涨憩历时短为主导。二者皆主要受半日分潮(M_(2)、S_(2))和浅水分潮(M_(4)、MS_(4))的非线形作用影响。1984–2014年岸线变动后PCA正负性不变,但强度进一步增大,最大变幅可达25%;而γ_(SWA)减小,最大减幅可达20%,SWA在辐射沙洲海域涨憩历时短的趋势增加。

基于m-Ucosφ平面识别振荡期间输电线路不对称故障的方法

距离保护作为输电线路的后备保护在电力系统广泛应用,但是系统振荡期间测量阻抗变化会导致距离保护误动作,在系统振荡期间需要闭锁距离保护,而系统振荡期间线路发生不对称故障时需要快速开放距离保护,现有距离保护利用电流不对称度识别振荡期间不对称故障,识别故障电阻的灵敏度低,无法快速开放距离保护。提出了一种综合利用保护安装处电流、电压特征识别振荡期间线路不对称故障方法,利用保护安装处的电压余弦分量反映故障点处的电压,建立了电流不对称度–电压余弦分量平面,从电流和电压两个维度综合反映系统振荡及线路故障特征,在此基础上,构建了系统振荡期间线路不对称故障的识别判据,提高了保护识别振荡期间线路不对称故障的灵敏性,缩短了距离保护开放时间,实时数字仿真系统(real time digital system,RTDS)仿真结果验证了本方法的有效性。

电网短路电流的限制措施

针对短路电流增大给电网安全运行和管理带来的影响,从电网结构与变电站2个层面分析了限制短路电流的方法。电网结构方面的措施包括合理规划电网结构及电源接入方式、提高配电网电压等级等;变电站方面的措施包括将变压器分列运行、采用高阻抗设备及可控串联电抗器等。分析了这些方法的优缺点,描述各自在实际中的应用及今后的发展方向。并简要介绍了2种不对称短路电流的限制措施。

用于两相三线电网不对称负载的并网逆变器研究

北美家用配网电压广泛采用两相三线型式,即由相位互差180°的双火线和零线组成。对于这种电压型式,并网运行的逆变器仍需考虑两相负载不对称问题。此外,对于非隔离型并网逆变器,采用直流中点与交流中性点互联的三电平拓扑可更好地抑制共模。针对北美两相三线电网电压,对非隔离型两桥臂三电平逆变器进行直流电压外环、逆变电流内环的控制,并叠加负载电流前馈,在稳定直流电压的同时实现对不对称负载电流的跟踪;同时,采用适当控制方法来抑制逆变器直流中点的偏移。最后,通过仿真与实验验证了该控制方法的有效性。

铝合金不对称正负脉冲硬质阳极氧化研究

采用不对称正负脉冲电流方法对LF21铝合金硬质阳极氧化进行了研究,结果表明,当脉冲阳极电流与阴极电流比为5∶1,阳极与阴极电流周期比为5∶1,平均氧化电流密度为2.5A/dm2时,所获得的膜层显微硬度大于500HV,膜层表面光滑致密。与直流或直流叠加脉冲阳极氧化相比,不对称正负脉冲硬质阳极氧化技术具有成膜速度快、膜层硬度高、电解温度范围宽、能耗少等优点。

各种限制电网短路电流措施的应用与发展

文章首先介绍了近年来短路电流增大过快给电网带来的一系列危害,然后从电网结构与变电站两个层面全面分析了各种限制短路电流的措施。电网结构方面的措施包括合理规划电网结构及电源接入方式、发展直流输电等;变电站方面的措施包括采用高阻抗设备、短路电流限制器等。文章比较其各自的优缺点,描述各自在实际中的应用及今后的发展方向。最后阐述了两种限制不对称短路电流的措施。

三相并联电缆排布对电流分布影响的研究

三相单芯电缆由于载流量限制,越来越多的输电场景开始使用并联电缆,但是三相并联电缆的空间排布会影响电流的分布,不当的空间排布造成并联电缆电能传送能力低下,因此研究分析三相并联电缆排布对提高电能传输效率的影响具有重要意义。针对三相并联电缆排布对同相电缆的电流分布问题进行了研究和仿真计算,并且确定了最佳的电缆排布方案,该方案可以有效提高并联电缆电力系统的电能传输能力。