智能断路器在农村低压配网中的应用与维护措施

近年来,随着农民生活水平整体提高,农村电力需求呈现出逐年增加趋势,用电设备数量也相应增加,但这容易增加农村用电负荷。阐述了智能断路器的概念和运行原理,并详细介绍了低压配网中应用智能断路器的意义,提出了智能断路器维护保养措施,以使农村配电网建设适应农村经济发展需要。研究结果表明,智能断路器在农村低压配网中的应用可以有效地降低电力系统故障发生的概率,提高农村电网的可靠性和供电质量,为广大电力用户提供全方位的用电安全保障。

淮北电网220kV主变压器高压侧断路器失灵保护接入方案及运行维护

淮北电网220kV主变压器（以下简称主变）保护自投运以来，一直未接入主变失灵保护，其原因是220kV母差保护配置均为电磁元件或集成电路式，保护原理不能正确反应当主变中、低压侧线路出口故障、而中、低压侧保护或断路器拒动，高压侧断路器同时也拒动时在220kV侧的电压降落，无法形成专用解失灵保护电压闭锁的回路，从而导致220kV母差及失灵电压闭锁因灵敏度不足无法开放，

基于网侧电流估算的LCL型光伏并网逆变器控制方法

在LCL型并网逆变器中,逆变器侧的电流传感器具有安装简易、开关模块保护动作灵敏等优点。通过比较LCL型并网逆变器采用网侧电流反馈和采用逆变器侧电流反馈的控制结构得出,采用网侧电流反馈具有更好的谐波抑制能力。在此基础上,文章提出了一种采用逆变器侧电流来估算网侧电流的方法,并将估算结果代替网侧电流的检测值,最后将网侧电流估算反馈控制与逆变器侧电流反馈控制的性能做对比。搭建了LCL型逆变器仿真模型和物理实验平台,仿真结果和实验结果验证了该网侧电流估算方法的正确性。

CRH1型动车组网侧断路器运用中异常断开的原因分析和处置方法

根据CRH1型动车组网侧断路器(LCB)的结构功能和工作原理,结合运行中发生的异常断开故障情况,分析了运行中网侧主断路器异常断开的主要原因,并提出相应的处置方法。

配网侧并网逆变器采样模型预测控制方法研究

为了提高配网侧并网逆变器建模的稳定性,提出基于耦合特性建模的配网侧并网逆变器采样模型预测控制方法。以频率耦合特征、电流响应分量、并网逆变器的频率特征分量等为约束参量,构建配网侧并网逆变器采样的控制约束参量模型。在产生同频率的扰动电流分量的条件下,进行配网侧并网逆变器的输出稳定性调节,计算逆变器的谐振角频率,通过逆变器谐振频率特征分析方法进行侧电感电流预测控制。根据配网侧并网逆变器的耦合特性进行电流阻尼特征分解,实现配网侧并网逆变器采样模型预测控制。仿真结果表明,所提方法的预测控制输出稳定性较好,能够使逆变器在谐振条件下保持稳定状态,提高了配网侧并网逆变器的稳定控制能力。

LCL型并网逆变器数字单环控制延时影响与稳定域分析设计

数字控制可靠性高、控制灵活,但存在数字延时,改变了系统稳定性。在考虑计算、采样等数字延时情况下,采用直接数字法,建立LCL型并网逆变器离散精确数学模型,在连续域和离散域下,对网侧电流单环控制稳定性进行对比分析,说明数字延时改变对系统稳定性的影响,基于此在网侧电流单环反馈控制中设置数字延时为滞后一拍,主要分析滞后一拍情况下采样频率和谐振频率之比对稳定性的影响,得出其稳定的范围,同时对控制器参数进行了设计。仿真和实验证明了所提方法的正确性和有效性。

基于陷波算法实现LCL变流器网侧电流直接控制

随着并网变流器容量的增大,LCL滤波器的滤波优势得以体现,但与L型滤波器相比,LCL型滤波器存在谐振点,降低了系统的稳定性。常规的无源阻尼和有源阻尼的控制策略虽然能增强系统的稳定性,但会增加系统损耗,或者需要额外的传感器。这里首先比较分析了系统不同变量作为反馈值对LCL变流器的控制性能影响。在不增加额外传感器的基础上,选择最佳的控制对象,得出一种基于陷波器理论的新型有源阻尼算法,实现对网侧电流的稳定控制。并给出了陷波器参数的设计方法,仿真和实验验证了所述方案的有效性。

具有双真空断路器电动车组网侧柜设计

为提高整个网侧高压电气系统的可靠性和冗余度,研究设计具有双真空断路器的动车组网侧柜。以某动力集中型电动车组动力车网侧柜设计为例,从网侧高压设备电气原理、设备布置、绝缘性能、柜体结构、安全等方面,分析具体设计方案。该方案提高了动车组真空断路器冗余性、使网侧电路更安全、可靠。

三相T型滤波并网逆变电源的网侧电流直接控制技术

并网逆变电源是新能源分布式发电、微型电网系统中的关键装置。为了利用较小的电感量就能获得低谐波含量的高质量馈网电流,通常在逆变电源与电网之间接入T型滤波器,然而,T型滤波网络为三阶无阻尼系统,易发生谐振。本文提出了基于同步旋转坐标系下的网侧电流反馈作为外环和基于同步旋转坐标的电容电流反馈作为内环的网侧电流直接控制策略,对该方案进行了系统建模和稳定性分析,研究了T型滤波网络与控制器参数之间的优化关系。通过仿真和实验验证,该控制策略既能使并网逆变电源输出电流的相位与电网电压相位完全一致,又可抑制系统振荡,增加系统稳定性,同时又具有良好的稳态和动态性能,保证了向公共电网输送的电能质量符合IEEE 929—2000标准要求。

直流电网中直流断路器失灵保护方案研究

针对基于模块化多电平换流器的柔性直流电网直流侧故障难以快速清除的问题,对基于MMC的柔性直流输电技术的基本原理和3种主流的直流侧故障隔离技术进行了研究。分析比较了3种高压直流断路器技术路线,选择混合式高压直流断路器作为清除柔性直流电网直流侧短路故障的方案,介绍了一种混合式高压直流断路器的基本结构和直流故障处理过程。参考交流电网断路器失灵保护策略,提出基于柔性直流电网的输电线路和母线上直流断路器失灵保护方案,并在PSCAD/EMTDC上搭建模型进行仿真验证。研究结果表明:所提出的断路器失灵保护方案在线路和母线上断路器未成功动作时使相邻断路器跳闸,实现故障的彻底隔离,并清除短路故障电流。

虱电机组ABB Emax系列断路器维护技术研究

ABB Emax系列断路器普遍应用于GE、金风以及联合动力风机的网侧并网断路器，根据现场运行情况发现在机组运行近1年以后出现不同程度的问题，譬如低温长时间停机后无法正常合闸问题等。本文根据断路器出现的问题，与ABB厂家沟通，研究出了风电机组ABB Emax系列断路器的维护技术。

220 kV HGIS断路器间隔内漏问题的分析与检修

HGIS设备具有接线清晰、紧凑，安装及维护检修方便，运行可靠性高等优点，近年来广泛应用于多种电压等级的高压电网中。通常，HGIS设备的SF。

一种基于LLCL型滤波器的光伏逆变器分析与设计

提出了新型并网逆变器的高阶功率滤波器的拓扑电路,称为LLCL滤波器。采用新型LLCL型滤波器对单相光伏并网逆变器进行滤波,LLCL滤波器通过在传统LCL滤波器的电容支路中串联一个小的电感达到在开关频率处产生串联谐振,相比LCL型滤波器能够更大程度地对串联谐振频率处的电流谐波进行衰减,可以减少电感装置的体积和重量,减少动态响应时间。更重要的是,能够减少电网侧的电感值,这样可以提高特征谐振频率点,有利于并网逆变器的控制。对比分析了传统LCL滤波器和LLCL滤波器的性能,证实和评估LLCL滤波器的优越性。对LLCL滤波器进行了参数设计,使用Matlab仿真软件搭建模型,仿真结果表明系统具有较好的稳态性能,且抗干扰性能好。

单相LCL型并网逆变器无阻尼控制策略

数字控制系统会给系统带来延迟,在考虑控制延迟的情况下,为解决单相LCL滤波器的谐振问题,提出了一种单相LCL型并网逆变器的无阻尼控制策略,其中并网电流采用网侧电流反馈控制,既可实现系统单位功率因数运行,又无须额外加入传感器,减少成本。在深入分析该控制策略的可行性基础上,给出了无阻尼控制器参数的计算步骤,并通过实验验证了无阻尼控制策略的正确性和有效性。

时速160公里动力集中动车组动力车双真空主断路器网侧柜设计

网侧柜具有改善机车网侧高压设备的工作环境、提高网侧高压设备使用寿命及机车运用可靠性、减少网侧高压设备维护工作量等优点。双真空主断路器方案的网侧柜布置能够避免因高压隔离开关造成的各种故障,同时提高电力机车真空主断路器、高压电压互感器的冗余可靠性、增加网侧柜的可靠性。从网侧柜主要设计要求、主要电气设备布置设计、安全和绝缘防护等方面,对时速160公里动力集中动车组动力车网侧柜设计进行了分析和介绍。

由一起非同期事故谈同期定相的重要性和难点

同期装置只能根据输入的系统侧电压和待并侧电压判断准确的同期点,却无法判断输入的电压是否正确。结合近期一起非同期事故,分析了并网时冲击电流和合闸角度的关系,总结了非同期并网的危害。对三种典型接线方式的同期系统进行了分析,并给出了相应的同期定相方法。

双级式光伏发电虚拟惯量控制策略

大规模光伏发电并网挤占了具有转动惯量的同步发电机组空间,导致惯量减小与调频能力不足的问题,迫切需要光伏发电主动参与电网频率调节。以双级式光伏发电为研究对象,在研究基于锁相环动态的常规虚拟惯量控制的同时,提出基于低压直流电容动态的虚拟惯量控制和基于高压直流电容动态的虚拟惯量控制,并分析控制参数对虚拟惯量控制的影响。研究结果表明:①对于常规虚拟惯量控制,锁相环控制带宽越小,频率跌落过程中光伏发电可提供支撑的功率越多;②对于低压直流电容动态的虚拟惯量控制,由于电压环中引入电网频率—低压侧直流电压(f-U_(PV))补偿环节,低压直流电压的改变不仅影响频率的暂态过程,还影响频率的稳态偏差;③对于高压直流电容动态的虚拟惯量控制,减小Boost变换器的电压环积分系数,减缓直流电压的动态过程,频率跌落过程中光伏发电可提供支撑的功率越多。

特约主编寄语

柔性直流采用基于全控器件的电压源换流器,可控性好,适应性强,便于构建直流输电网络,是国际上公认的新能源并网最佳方式。由柔性直流构建的直流电网,可以实现新能源多点汇集、多点送出、多能互补,将推动电力生产、传输、存储和利用进一步发展,为能源互联网创新发展贡献新思路。自2011年上海南汇柔性直流示范工程(±30 kV/20 MW)建成以来,中国柔性直流输电技术快速发展,已经成为世界上柔性直流输电技术研究与应用最前沿的国家之一,目前已有7个柔性直流工程投运,投运工程中最高电压±420 kV,单换流器输送容量达1250 MW。

“大容量智能开断关键技术”专题征稿启事

断路器是电力系统控制和保护的重要设备,是构建交直流电网的物理支撑,对保证交直流电网安全可靠运行具有重要意义。目前广泛应用于电力装备的SF6由于具有极强的温室效应而被限制使用,寻求环保型替代方案是开关电器领域的研究热点。随着新能源并网需求日益增加,柔性直流电网的快速发展对高性能、经济可靠的直流断路器需求迫切。断路器智能感知、信息交互、状态评估等是提高断路器可靠性的重要途径。

关于110kV水水双回线保护失配的解决方案

1问题的提出 2005年7月5日19时15分，因水钢中央变132断路器（220kV水城变110kV水钢氧线对侧）B相爆炸，水城变110kV 132断路器（在110kVⅡ母线上）零序Ⅰ段保护出口跳闸，重合成功后，其装在断路器机构箱内的控制电源空开掉开造成断路器拒动，随后水城变#1、#2主变高压侧复压闭锁方向过流Ⅰ段1时限掉110，Ⅰ段2时限动作掉212断路器、211断路器（因110kV水水双回环网运行，电厂侧103断路器未及时掉闸）。