图形用户界面/电磁暂态软件在继电保护中应用

简单介绍了图形用户界面/电磁暂态(PSCAD/EMTDC)仿真软件的主要应用和元件模型,阐述了PSCAD/EMTDC中继电保护元件库及其使用方法,利用PSCAD/EMTDC进行了电力系统继电保护系统的建模和实例仿真,取得了良好的仿真效果。实践证明PSCAD/EMTDC的应用,对电力系统继电保护的科研和生产具有很好的辅助作用。

电磁暂态分析软件在评估避雷器效能中的应用

本文通过一个计算个例,给出了基于电磁暂态分析软件,构建SPD保护系统的电路模型,对SPD系统的设计保护效能进行计算及评估的过程,并提出了在雷电风险评估业务中应用该方法时应当注意的问题。

220 kV输电线路耐雷水平及防雷措施研究

针对规程法计算的保守性,本文使用电磁暂态分析软件对某220 kV输电线路建立雷电流、杆塔、输电线路、绝缘子串和避雷器等输电线路雷击仿真模型。基于电磁暂态分析软件,分析接地电阻和安装避雷器对输电线路耐雷水平的影响。仿真结果表明,电磁暂态分析软件法计算耐雷水平更加真实,利于降低防雷成本;降低接地电阻和装设避雷器能有效提高耐雷水平,提高电力系统的安全性和经济型。

光伏电站送出线路继电保护虚拟实验平台设计

学生在学习新能源电力系统控制与保护技术课程时,需要同时熟练掌握新能源发电和继电保护两门专业课的相关知识,并深入分析光伏电站对交流送出线路继电保护动作性能的影响,因此该课程具有学习难度高、理论基础要求高、课程交叉性强等特点。为了激发学生的学习兴趣、提高教学质量,进一步提升学生使用现代工具的能力及科研创新能力,课题组基于PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真软件搭建了光伏电站送出线路继电保护虚拟仿真实验教学平台。虚拟仿真实验教学平台可以将抽象的内容形象化,让学生更直观地认识光伏电站接入对传统电力系统继电保护的影响。

基于灰关联性理论的小电流单相接地故障选线及其仿真

传统的、基于待测的故障特征量的小电流单相接地故障选线方法存在局限性,针对此问题,提出一种基于灰色理论、融合多种判据、有效利用已有的故障特征量的选线方法,以各出线、母线单相接地故障的电流、电压等特征量组成选线系统的典型接地故障样本,通过待测样本与比较样本之间的关联度判断所属状态,然后利用灰关联序来判断故障线路。利用电力系统计算机辅助设计(power system computer aided design,PSCAD)软件与Matlab软件进行仿真实验,实验结果验证了该方法可靠、有效。

基于改进自适应谐波检测滤波器设计与仿真

为了减少因为定步长自适应算法值的选择对滤波效果的影响程度,减少谐波稳态分析的误差,提高跟踪响应的速度,并验证基于改进自适应算法滤波器的有效性和优越性,利用Matlab与电磁暂态软件PSCAD/EMTDC的接口,将在Matlab中编写的自适应步长迭代的程序导入PSCAD中电力系统谐波分析的模型中。通过与一般滤波器的滤波和基于定步长理论设计的滤波器的比较,并通过快速傅立叶变换(FFT)得出的各谐波幅值在滤波前后的比较,验证了基于改进自适应算法理论的带通滤波器,具有较好的滤波效果。

太阳能电池的仿真模型设计和输出特性研究

在考虑了光照强度和电池温度2种因素对太阳能电池技术参数和输出特性影响的基础上,采用了太阳能电池的实用化数学模型,在电力系统电磁暂态软件平台EMTP/ATP上利用MODELS语言和TACS功能搭建了太阳能电池的通用仿真模型。该模型的功能主要是通过改变短路电流,开路电压,最大功率点电流、电压等太阳能电池板的技术参数,研究不同型号太阳能电池板的伏安特性和功率特性。并针对3组不同光照强度和电池温度,对太阳能电池板的伏安特性和功率特性进行了仿真研究。研究结果表明:随着光照强度的减小,太阳能电池板的最大输出功率也减小;随着电池温度的减小,太阳能电池板的最大输出功率呈上升态势。

并网光伏发电系统动态特性的对比分析

大量光伏电站的并网,相应地带来并网稳定性、自身抗扰动性等相关问题。由于单级型光伏并网系统和双级型光伏并网系统的拓扑结构不同,其并网运行的动态特性也不尽相同。文章基于PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真软件,分别搭建单级型和双级型光伏并网系统模型,并对比仿真了光照扰动与电网电压跌落扰动下两种光伏并网系统的动态特性,单级型光伏并网系统更适合于大中型光伏电站。

变风速下永磁直驱风电机组频率—转速协调控制策略

在分析永磁直驱风电机组变速运行特性的基础上,在电力系统电磁暂态分析软件平台上建立了永磁直驱风电机组的动态模型,提出了一种新的永磁直驱风电机组频率—转速协调控制策略。该控制策略能够有效减少风电机组的转矩突变,在风电机组参与频率调整时对转速进行调节,并且能够有效增大系统惯性。将所提出的频率—转速协调控制策略与单一的频率控制策略进行仿真对比,结果表明,采用频率—转速协调控制策略的永磁直驱风电机组能够有效增大系统惯性,减小频率波动幅度和转矩突变。

高压直流输电线路行波保护判据的研究

目前 ,国内外投运的行波保护普遍存在着可靠性差的问题。针对该问题 ,简要分析了实际工程中行波保护存在的缺陷。同时 ,在使用 EMTDC暂态仿真软件对各种直流线路故障进行仿真计算的基础上 ,对目前国际上具有代表性的两种行波保护判据进行了对比性分析与研究 ;并提出了基于小波变换的行波方向保护新原理 。

一种输电线路故障测距新方法

针对传统距离保护方法存在许多不足,提出了一种输电线路故障测距新方法。该方法以同母线上任一"有限长"非故障线路作为参考线路,通过比较由故障线路暂态电流行波与该参考线路暂态电流行波形成的反向行波浪涌与其对应的正向行波浪涌的极性识别来自故障方向的行波浪涌,消除了来自参考线路的暂态行波浪涌的影响。通过电磁暂态分析软件仿真计算,表明该方法不仅能够对各种故障情况进行正确的识别,而且具有较高的精确度。

±800kV特高压直流输电系统换相失败分析

以特高压直流输电换相失败理论为基础,采用计算机辅助设计/电磁暂态模拟程序软件建立对应的±800kV双12脉动特高压直流输电系统仿真模型,仿真分析了逆变侧交流系统短路故障下对换相失败的影响。结果表明:当逆变侧交流系统发生三相接地短路或单相直接接地短路时,都会导致换相失败,致使换相失败的直接原因是逆变侧交流母线换相电压的降低;通过改变单相接地电阻的大小来调节交流母线的压降,可得到系统单相接地换相失败的临界电阻值为51Ω。

继电保护虚拟仿真实验平台的设计与实践

电力系统继电保护具有内容宽泛、原理复杂、学习难度大等特点。为提升学生对继电保护原理的理解,提高教学质量,设计了基于电力系统计算机辅助设计电磁暂态软件的继电保护虚拟仿真实验教学平台。该平台采用PSCAD/EMTDC虚拟仿真技术,开设了继电保护理论验证型实验和综合设计型实验。实验手段先进,方法灵活,操作方便,有效地调动了学生的学习积极性,培养学生的实操能力和创新能力。

特征谐波对换流变压器的影响分析

阐述12脉动整流器的原理和特征谐波产生机理。以正在建设的糯扎渡至鹤山±800 kV高压直流输电工程为研究对象,分析换流变压器绕组中的特征谐波成分及其对换流变压器可能造成的影响。利用计算机辅助设计-电磁暂态模拟程序软件搭建其系统仿真模型,仿真验证谐波因素是导致换流变压器故障主要发生在二次绕组的重要原因之一,并针对该问题提出了3种解决方案。

基于PSCAD的AP1000核电厂发电机失磁故障仿真研究

随着核电技术的发展，核电厂发电机的单机容量越来越大。由于励磁环节的增加。发生失磁故障的几率也较高。失磁故障对核能发电机本身和电力系统的安全稳定运行造成严重威胁。制定合理的失磁保护方案，需对发电机失磁故障的动态过程有深入的了解。采用PSCAD电磁暂态仿真软件建立了单机无穷大系统仿真模型。利用AP1000大型核电厂发电机组的实际参数进行仿真研究。将仿真结果与理论分析进行对比，验证仿真模型及仿真方法的正确性。

联于弱交流系统的HVDC系统稳定性分析

受端系统为弱系统时 ,高压直流系统很容易引起换流站交流母线的电压不稳定现象。评价 3种判别交直流系统电压稳定性方法的优缺点 ,并应用电力系统电磁暂态仿真软件EMTDC对CIGRE高压直流系统模型进行了仿真研究。研究结果表明 。

基于PSCAD的±800 kV特高压直流输电仿真模型分析

以糯扎渡—鹤山±800 kV特高压直流输电系统为研究对象,利用电力系统计算机辅助设计和电磁暂态模拟程序软件(power system computer aided design and electric magnetic transient in DC system,PSCAD/EMTDC),建立交流系统、换流器、换流变压器、交直流滤波器、直流平波电抗器、直流输电线路的仿真模型,并在这个仿真平台上进行单极、双极全压仿真模拟分析,仿真结果表明所建模型较准确地模拟糯扎渡—鹤山特高压直流输电系统,可以作为研究特高压直流输电系统的有效工具。

长距离单芯电缆金属护套接地方案研究

借助电磁暂态分析软件搭建了27.5 kV长距离单芯电缆模型,对长距离下单芯电缆区间金属护套接地电阻进行了仿真分析,并结合工程实际分别对沿线接地扁钢和接地扁铜方案进行了研究。通过对3种不同接地回流方案进行系统性的研究,提出了金属护套接地回流方案。该研究结果对于类似工程具有重要参考价值。

基于ATP-EMTP的线路避雷器仿真研究

安装线路避雷器后,传统的各防雷性能参数计算方法失效,对线路防雷的分析产生极大的影响。利用电力系统电磁暂态仿真软件(ATP-EMTP)对安装线路避雷器后的耐雷水平和分流系数进行仿真计算,可有效提高对线路的安全保护,其计算便捷,结果准确。重点介绍了计算方法和计算过程。

110kV输电线路耐雷性能的计算与仿真

通常用耐雷水平和雷击跳闸率来衡量输电线路的耐雷性能和安全性。为了提高其计算精度,利用电力系统电磁暂态仿真软件ATP-EMTP对跳闸率进行仿真计算,并结合目前带单避雷线和使用上字型直线塔的现状,改进了常用的电气几何模型(EGM)绕击特性分析方法。对比分析结果表明,改进后的计算方法和计算结果更加符合实际情况。同时对比分析了耐雷水平对跳闸率的影响,并对110kV输电线路提出改善耐雷性能的措施。