基于电流幅值比的有源配电网自适应差动保护原理分析

配电网项目中合理应用分布式电源(DG),使过去单侧电源结构发生根本性改变,增加了线路内双向潮流、潮流波动等问题发生的风险。在简单分析分布式电源及有源配电网故障特性的基础上,设计了基于幅值比的配电网自适应差动保护方案。运用相位差合理调整方案内幅值的约束条件。于PSCAD内创建了模型,通过测试证实以上保护方案用于实际配电网调试场景内具备较好的适应性。

考虑电流幅值量测的变电站零阻抗网络拓扑可观测性分析

网络可观测性分析是电力系统状态估计的重要组成部分。针对变电站零阻抗网络的特点,提出一种面向零阻抗网络的拓扑可观测性方法,并考虑由于引入电流幅值量测而导致的多解问题。根据基尔霍夫电流定律,给出确定开关支路具有唯一潮流解的实用化判定规则。同时对可观测性分析方法的步骤进行详细设计,并通过算例展示其实现过程,验证该方法在完成可观测性分析的同时对量测部署问题具有指导意义。

辐射环境下CMOS图像传感器的暗电流幅值分布预测方法

在空间卫星系统中,CMOS图像传感器也成为了首选的成像器件.然而,空间中存在的各种辐射粒子所引起的辐射效应,会使CMOS图像传感器暗电流均值增加、不一致性增强,导致图像信噪比降低,影响成像质量.基于半导体器件的辐射效应原理,分析了γ射线和质子辐射对CMOS图像传感器的总剂量和位移损伤效应,提出了一种混合辐射环境下暗电流分布建模方法.仿真结果表明,提出的方法能够准确预测γ射线和质子混合辐射环境下CMOS图像传感器的暗电流幅值分布情况.

基于电流幅值扰动的孤岛检测新方法

为解决电压正反馈电流幅值扰动方法中因带入了电压扰动量与电网噪声可能导致系统不稳定的问题,提出了一种简单易实现的电流幅值扰动孤岛检测方法。该方法通过在给定电流波形中加入微小扰动,当孤岛发生时,电流环的跟踪控制作用会使得逆变器输出功率发生变化,进而导致公共点频率发生偏移,实现孤岛检测。文中推导出了电流总谐波畸变率与该幅值扰动因子间的关系,给出了扰动因子的取值范围,仿真结果及与主动移频法的盲区对比,论证了该方法的正确性、可行性和有效性。

基于并网电流幅值扰动的孤岛检测方法

孤岛检测是小型风光并网发电系统的关键问题之一。针对在小型风光并网发电系统中应用主动检测法存在谐波污染或功率损失的问题,提出了一种并网电流幅值扰动的孤岛检测算法。在最大功率点跟踪(MPPT)过程中,采用MPPT进行并网电流幅值设定值的扰动;在最大功率点(MPP)附近时,采用周期交替并网电流幅值设定值扰动,检测到可能出现孤岛时,将并网电流幅值设定值减半来确认是否出现了孤岛。仿真结果验证了该方法的有效性。

有源配电网含不可测分支线路新型电流幅值差动保护判据

电流幅值差动保护的动作性能受不可测分支等实际工程因素的影响。为此,着重分析了有源配电网中含不可测分支线路两侧电流的幅值之差在正常运行以及区内、区外不同故障场景下的特征。在此基础上,利用故障前后被保护线路两侧电流正序分量的幅值之差,分别构成制动量和动作量,提出一种新型电流幅值差动保护判据。仿真结果表明,所提判据能适应不同的不可测分支接入容量。

计及谐波频率特征的含风电配电网充分式电流幅值差动保护

风电接入配电网给传统的配电网保护方案带来挑战。考虑到配电网结构的改变和通信条件的相对落后,提取了绝大多数故障电流幅值的普遍特征,提出充分式电流幅值差动保护思想。以双馈式感应风力发电机为风电接入配电网的代表形式,分析其在低电压穿越控制方式下的短路电流谐波频率特性;提出频谱指标的概念表示谐波分量的占比大小,衡量故障时风机侧与大系统侧电流谐波频率特征的差异,基于此提出计及频谱指标的充分式电流幅值差动保护判据,对充分式保护方案进行补充。改进的保护方案更加充分地利用故障电流幅值和谐波频率信息,提高了保护的灵敏性和可靠性。最后,基于MATLAB/Simulink进行仿真,验证了该保护方案的合理性。

主动电流幅值扰动的孤岛检测方法

本文根据光伏并网逆变器发生的孤岛效应原理,分析了被动式与主动式孤岛检测的优缺点,并提出了一种电流幅值扰动的孤岛检测方法,该方法有效地降低了被动式检测的非检测区域,同时不会对电网产生谐波污染。根据IEEE Std.1547中的规定对所提方法进行了理论分析,介绍了其工作过程,并给出了工作流程图,同时利用Matlab进行仿真,验证了该方法的有效性。

基于实时电流幅值的风电整流器故障诊断方法

直驱式风电系统整流器的开路故障会造成机侧交流电流半相缺失、直流侧电压波动、发电机转速波动等问题,严重影响风力发电系统的运行稳定性。文中提出一种基于实时电流幅值的永磁直驱风电系统整流器开路故障诊断方法,利用电机的运行特性来计算实时电流幅值,实现对故障的实时诊断和定位;将故障状态下的电流幅值与设定的电流幅值阈值进行比较,利用电流幅值异常所在区间来判定故障开关管位置,消除误差和外界条件变化带来的误诊断。实验结果验证了理论分析的正确性和故障诊断方法的有效性,通过与其他方法进行对比,验证了文中方法的检测速度和多管故障的诊断能力。

含DG配网电流幅值差异化保护方案

提出基于故障线路两侧电流幅值差异比较的配电网新型保护方案,适于含分布式电源的配电网络。首先对分布式配电网发生故障时,线路两侧故障电流幅值特性进行分析,得出在现有的分布式电源容量渗透率规定以及逆变型分布式电源对输出电流幅值限制的条件下,故障线路两侧电流幅值不相等且差异较明显的结论。以此为基础,提出新型的基于故障电流幅值差异的保护方案,为保证内部故障的灵敏性,外部故障及正常运行时保护的可靠性,提出相应的动作-制动特性方程。新方案借鉴传统差动保护制动判据的形式,但制动特性方程仅需电流幅值信息而无需相量的比较,在通信自动化水平较低的分布式配电网中更易实现。仿真证明了本方案的合理性和有效性。

利用高低频电流幅值比的VSC-HVDC输电线路全线速动保护新原理

VSC-HVDC(voltage source converter HVDC)控制系统复杂,故障承受能力差,研究适用于VSC-HVDC系统的高性能保护十分必要。对VSC-HVDC直流输电系统结构及边界特性的分析发现,输电线路两侧的大电容,因其对高频信号呈现低阻抗的特性,使得输电线路区内、外故障时,直流线路两端保护安装处感受到的电流信号频率成分存在差异。利用此特点,提出一种仅利用单端电流量的VSC-HVDC输电线路全线速动保护新原理,该原理采用高、低频电流的幅值比来区分直流线路的区内、外故障,该比值在区外故障时小,区内故障时大。本原理能够实现区内、外故障的判别,对采样频率要求不高,动作速度快,受过渡电阻影响小。利用PSCAD进行故障分析,大量仿真结果表明,该原理能可靠区分直流输电线路的区内、外故障。

高原山区220kV线路雷电流幅值的统计和分析

本文根据多年来采用磁钢棒进行雷电流观测获得的数据,对雷电流幅值概率分布、雷电流极性、地面落雷密度以及击杆、击档规律等问题进行统计分析。

基于三相电流幅值分析的小电流单相接地故障区段定位方法

小电流接地系统单相接地故障定位一般由主站综合计算多个不同的电气量来实现。该方法计算量大且复杂,易产生较大误差,难以适用于结构复杂的配电网。对此,提出一种基于三相电流幅值分析的小电流单相接地故障定位方法。通过分析单相接地故障电流得出,故障路径上2个非故障相的相电流变化量近似相等,且小于故障相的相电流变化量;非故障路径上2个非故障相的相电流变化量近似相等,且与故障相的相电流变化量近似相等。根据三相故障电流故障前后幅值变化量设置判据以判断故障相并实现故障区段定位。ATP仿真结果验证该定位方法在不接地系统和经消弧线圈接地系统的可行性。该方法可实现就地定位,定位判据简单,降低了主站的计算复杂度。

大地电导率和回击电流幅值对架空单导线雷电感应电压的影响

为了对架空线雷电感应电压特性进行深入研究并排除平行多导线之间的影响,文中采用FDTD法计算地闪回击电场并基于Agrawal耦合模型计算单导线雷电感应电压.以大地电导率和回击电流幅值为特征量,考察二者对架空单导线不同观测点雷电感应电压的影响.结果表明,雷电感应电压脉冲波形与回击电流相似且导线两端脉冲极性相反,部分位置存在“双极性脉冲”.大地电导率低至5.0×10^-4 S/m时对感应电压峰值沿线分布影响明显,双极性脉冲时主次脉冲幅值均随大地电导率降低非线性提高.各观测点脉冲幅值均随回击电流幅值增大近似线性提高,大地电导率与回击电流幅值对架空单导线雷电感应电压的影响强度以及导线上不同位置的影响规律差异较大.

基于电流幅值量测的微电网状态估计

在微电网能量管理中,实时数据库中数据的可靠性和准确性是进行控制、操作及准确分析的基础。数据采集系统中采集的实时数据不齐全以及量测数据不精确是潮流计算等高级分析功能难以解决的,因此对微电网实时数据进行状态估计势在必行。本文在分析了状态估计基本原理的基础上,采用以支路电流的实部和虚部为状态变量的状态估计方法,对微电网中7条支路进行状态估计,其理论估计的支路电流幅值和实际值偏差处于可接受范围之内。

基于自适应阈值调整小波去噪法和HT-LMD的电流幅值时滞检测方法

为解决电流幅值时滞效果,避免电流幅值时滞问题对电网运行的质量扰动,保障电网安全可靠运行的问题,基于自适应阈值调整小波去噪法和HT-LMD提出电流幅值时滞检测方法,采用自适应阈值调整小波去噪法去除电流幅值信号中的噪声,根据正交性判据的迭代终止条件,采用HT-LMD分解去噪后的电流幅值信号获取PF分量,通过比较分析PF分量幅值特征、边际谱特征、瞬时频率特征和Hilbert-Huang谱特征,实现电流幅值时滞检测。开展电流幅值时滞检测方法仿真验证,仿真及实验结果表明:随噪声强度变化,该文方法能自适应地更新相关参数,更好地向最优值逼近;除噪效果较为显著,可很好地保存有效信号特征;能有效获取电压暂降LMD分量,具有较好的电流幅值时滞检测效果。

采用阶跃电流辨识电池参数时电流幅值的确定方法

利用阶跃电流激励辨识动力电池动态特性模型参数时,其幅值将影响模型参数的辨识精度。针对这个问题,对这种动力电池动态特性模型参数辨识方法进行误差分析,提出了阶跃电流信号幅值的确定方法。该方法综合考虑了电池非线性特性和检测装置测量误差对参数辨识精度的影响,确定了参数相对误差与阶跃电流信号幅值之间的函数表达式,并且给出了幅值的确定流程。分析和实验验证了该方法的有效性。

幅值步进的电流波形对3D-AAO结构的影响

阳极氧化过程中使用不同的电流波形可以调制阳极氧化铝(AAO)多孔结构。使用电流幅值逐渐增加的改良间断锯齿状脉冲在磷酸电解液中对铝片进行脉冲阳极氧化,制备了孔径和周期长度都逐渐增加的3D-AAO纳米孔结构。通过改变幅值步进(ΔI)和周期时间(T)可以精确控制3D-AAO纳米孔的几何结构。结果表明,随着ΔI的增加,得到了三种不同的纳米孔结构,且周期结构调制越来越明显。通过改变T,发现若T太小,则不足以形成与电流波形形状对应的微观结构。随着T的增大,会出现周期内分层的“Y”型分支纳米孔结构,且可能在一个周期内出现两个分支。分支长度随着电流幅值的增加而增加。通过分析阳极氧化电压-时间(U-T)图像发现,一个周期内氧化电压有两个极大值和极小值,极大值和极小值的比值决定了一个周期纳米孔的分支个数。这些新颖和定制的纳米结构可以广泛应用于光子晶体、药物传递,传感等领域。

基于综合电流幅值比的永磁直驱风力发电机送出线路纵联保护

随着能源转型不断深入,配电网结构向电力电子化的多端网络转变。受逆变器型电源控制策略的影响,接入高比例逆变器型电源的送出线路电流保护方法容易失效。依据永磁直驱风力发电机接入配电网的故障限流特性,研究了一种基于综合电流幅值比的风机送出线路纵联保护方法。根据被保护线路两侧电流故障前后的比值差异,提出了全电流幅值比判据;同时,为提高保护的耐过渡电阻能力,构建了负序电流幅值比判据。在不同故障场景下,通过PSCAD仿真,验证了所提方法的可行性。

计及不可测分支负荷电源助增效应的有源配网幅值差动保护新判据

电流相量差动保护是性能最为优良的保护判据。但是,在配网中应用时,由于条件所限,一般很难保证线路两侧电流测量的同步性。幅值差动保护通过挖掘传统差动保护中幅值蕴含的故障信息,在配网中可最大化地提升保护性能。然而,当不可测分支为以感应电机为主的大容量负荷时,现有的幅值差动保护判据难以同时满足保护的安全性和灵敏性。为解决以上难题,分析了感应电机的故障电源效应,从机理上揭示了含感应电机型不可测分支的线路故障前后两侧电流幅值的变化规律。在此基础上,提出一种新型幅值差动保护判据:利用故障前后线路两侧电流幅值之差,分别构成制动量和动作量,并且制定了自适应动作特性曲线,解决了由于感应电机反充电流造成的区内高阻故障和区外严重故障的辨识困难问题。仿真结果表明,该判据可有效规避感应电机接入线路导致保护误动的风险,并且在此前提下,具有保护区内全线100Ω的耐受过渡电阻能力。