考虑阻抗比影响的三维沉积盆地地震动时-频放大特征

基于三维谱元法模拟了三维沉积盆地模型在点源作用下的地震动响应,通过分析地表速度峰值、放大系数以及特征频率处的谱比分布,研究了不同阻抗比(IR)下盆地的地震动放大特征。结果表明:1)地震动峰值并非随阻抗比的增加而单调递减,且最强烈地震动位置均随阻抗比的减小而向盆地内部移动。2)地震动放大系数与峰值分布总体一致,IR在0.08~0.44的范围内,盆地地表地震动幅值可达基岩半空间地震动幅值的3.68倍。但小阻抗比时三维盆地地震效应会引起某些分量上放大系数的显著不同的分布特征。3)最大放大频率随阻抗比而变化,IR=0.26~0.33时的主要放大频率为IR=0.08时的3倍。4)三维盆地地震效应、阻抗比和一维等效自振频率共同决定了盆地地震动的时-频域放大特征。比较而言,阻抗比较小时更应考虑三维盆地的地震效应。

基于阻抗比参数自适应的直驱风机次同步振荡抑制策略

针对直驱式风电机组接入低短路比的弱交流电网诱发次同步振荡问题,提出一种基于阻抗比稳定判据的控制器参数自适应调整的振荡抑制策略。首先,利用谐波线性化法建立网侧变换器的正、负序阻抗模型。研究表明,风电机组等效阻抗在部分频率点附近会呈现容性特性,接入感性阻抗低短路比弱交流电网线路后形成了串联振荡回路,进而引发次同步振荡。然后,以网侧变换器电流环的比例、积分参数设计为例,引入带遗忘因子的递推最小二乘法实时估计对象参数,并按照极点配置法进行控制器参数设计。同时,在代价函数中添加基于阻抗比稳定判据的约束条件,实现自适应PI参数调整。最后,通过时域仿真验证了所提控制策略的有效性。

基于阻抗比判据的永磁直驱风力发电系统并网稳定分析方法

考虑永磁直驱风力发电系统(Permanent Magnet Synchronous Generator,PMSG)的动态特性,提出一种基于阻抗比判据的PMSG并网稳定性分析方法,以提高PMSG并网稳定分析的准确性。首先,基于阻抗比稳定分析原理,推导含变换器系统的并网稳定判据。然后,考虑PMSG的动态特性,在建立状态空间方程的基础上推导出PMSG的小信号模型,进而推导PMSG的输出阻抗表达式,据此分析PMSG并网稳定分析方法且得出具体实现流程。最后,利用PSASP分别搭建含PMSG的简单系统和WSCC-9节点仿真系统。仿真结果验证了所提方法的有效性和准确性。

同杆并架线路阻抗比横联差动保护研究

传统同杆并架电流横联差动(横差)保护存在灵敏度低、相继动作区较大等不足,难以满足高电压等级和考虑线路参数不对称同杆并架线路的要求。该文提出一种利用阻抗比即同相测量阻抗差与同相测量阻抗和之比构成的横差保护判据,分析该判据较少受系统运行方式影响、相继动作区小的原因,并对其进行仿真验证。理论研究和PSCAD/EMTDC仿真结果表明,与电流横差相比,阻抗比横差能够显著缩小相继动作区的大小,具有原理简单、可靠性高、适用于参数不对称线路的优点。

SHPB试验中不同加载升时应力平衡时间对波阻抗比的敏感性

为研究分离式Hopkinson压杆(SHPB)试验中不同加载升时试件应力平衡时间对波阻抗比变化的敏感性,将矩形波、梯形波、坡形波等典型的入射加载波形统一表达为具有不同前沿升时的梯形波形式。利用一维应力波理论,分析入射加载弹性应力波在试件中的传播过程,推导出具有任意前沿升时的梯形波入射加载情况下试件内沿加载方向应力分布的相关计算公式。计算得出不同试件–压杆波阻抗比的试件,在不同前沿升时的梯形波入射加载情况下,试件应力平衡时间变化曲线和应力均匀性变化时程曲线,分析入射加载的前沿升时和试件–压杆波阻抗比等有关参数对试件应力平衡时间和应力均匀性的影响规律,得到了一些较为有益的结论,为指导SHPB试验的方案设计和进行有关分析提供理论依据。

盆地内外介质阻抗比对盆地地表地震动及次生Rayleigh面波的影响

采用综合f-k滤波和基于S变换的极化分析方法,从盆地观测点的模拟时程中提取Rayleigh面波,研究盆地内外介质的阻抗比(IC)对盆地地表地震动及次生面波的影响。结果表明:①此方法能较好地识别和提取Rayleigh面波震相。②盆地放大效应受IR影响显著。水平分量最大放大系数(AFmax)随IC的增加而增大,最大约1.15;垂直分量AFmax随之降低,最大值0.85左右。同时,盆地斜边区域水平分量地震动的削减作用随IC减小而增强。③IC对盆地显著放大区域的分布特征影响明显。IC较小时,盆地内存在多个显著放大区域;IC较大时,此区域仅出现在盆地边缘。④随IC增加,两分量的面波幅值降低,面波持时变长,传播速度增大。⑤IC较小时,面波幅值在盆地内振荡明显,随IC增大,该值在盆地边缘处最大,向内部基本不变。⑥面波幅值与地震动峰值之比在水平分量上随IC增大而降低,最大比值出现在盆地边缘;在垂直分量上受IC影响不明显,主要随与盆地边缘距离的增加而增大。

基于特征谐波阻抗比值的HVDC直流滤波器高压电容器接地故障保护方案

为提高高压直流输电系统中直流滤波器高压电容器接地故障保护的灵敏度和可靠性,提出一种基于特征谐波阻抗识比值的高压电容器接地故障保护方案。高压电容器发生接地故障后,直流滤波器结构变化,调谐点和谐振点发生偏移,以此为基础,对高压电容器不同位置发生接地故障的滤波器电路拓扑进行等效,分析最小调谐角频率和并联谐振角频率对应的特征谐波阻抗比值特征发现,故障前后滤波器特征谐波阻抗比值差异巨大,以此构成高压电容器接地故障识别判据。利用PSCAD/EMTDC仿真平台搭建仿真模型,对所提保护方案的可靠性进行验证,仿真结果表明该保护方案可准确识别高压电容器的接地故障,且具有一定的耐过渡电阻的能力,抗噪能力强,有一定的工程应用前景。

基于阻抗比较的同杆并架选相新方法

首先对综合比相阻抗继电器在同杆并架双回线故障下的动作行为进行了研究,在此基础上提出一种结合综合比相继电器的选相新方法。这种选相元件根据改进后的综合比相继电器的选相结果,参考测量阻抗值对已选出的动作相再次进行筛选。同杆并架的后备距离保护应用此选相元件,通过适当的整定配合,能可靠地区分靠近线路末端跨线故障和区内相间故障,提高距离保护I段的正确动作率。数字仿真结果表明,基于阻抗比较的同杆并架选相新方法受同杆并架线路拓扑结构和对称性等因素影响小,能保证后备距离保护I段在各种线路运行方式下正确选相跳闸。

基于正序阻抗比的有源配电网不对称短路故障区段定位方法

随着分布式电源(DG)大量接入配电网,传统配电网向有源配电网方向转变。然而,受DG随机性、多态性的影响,配电网故障类型多样、故障特征复杂多变,现有故障定位方法存在一定的局限性。因此,本文提出了一种基于正序阻抗比的有源配电网不对称短路故障定位方法。首先,分析了不对称短路故障下DG的输出特性,建立了逆变型DG故障等值模型,建立了各自不对称短路故障下有源配电网的等效电路,分别推导了DG上游故障与DG下游故障时DG输出电流的解析表达式;进而分析了DG上游故障与DG下游故障两种情况下的正序等效阻抗特征与差异,构建了新的配电网不对称故障定位特征量,提出了适用于DG接入的配电网不对称故障定位方法。理论和仿真分析表明,该方法不受不对称短路故障类型、DG功率变化、负荷大小的影响,能够准确定位故障区段,且原理简单、边界清晰、整定容易,具有较高的可靠性和适应性。

基于综合阻抗比较原理的广域继电保护算法

将两端输电系统的综合阻抗保护原理推广到三端或多端输电系统,提出一种新型广域继电保护算法。针对广域保护区域不同故障时综合阻抗的定义和计算分析,区外故障时,综合阻抗反映区域内线路等效容抗,其虚部大小为千欧级,阻抗角约为90°;区内故障时,综合阻抗反应系统阻抗,其虚部大小不大于600,阻抗角在～90°之间,二者有明显区别。同时,结合广域继电保护对引起差流启动时的不同情况分析,提出三步保护方案以实现输电系统故障判断,正常运行时测量信息错误或变电站直流消失等运行工况的可靠保护。IEEE 10机39节点系统仿真结果表明:该算法容易整定,具有选相能力,且不受分布电容电流和过渡电阻影响,与广域差动保护相比具有较高的灵敏度。

统计综合负荷模型的感应电动机和恒定阻抗比例研究

在电力系统仿真计算中,综合负荷模型的感应电动机和恒定阴抗的比例对仿真结果有着十分重要的影响。基于统计综合法负荷建模的思路,对湖南电网负荷特性进行了全面详细的调查统计,在负荷特性调查数据的基础上,利用综合处理的方法得出了湖南电网48个220kV变电站3种不同运行方式的感应电动机负荷和恒定甩抗负荷的实际比例,该结论对于电力系统的仿真计算具有十分重要的意义。总结出的基于实际电网的统计综合调研方法对其他电网的建模工作具有推广应用和指导借鉴的意义。

应用复合阻抗比较原理的广域方向保护算法

广域差动保护和广域综合阻抗保护均能够利用广域多信息实现快速识别故障,具有受过渡电阻、分布电容等影响较小的优点,但需要广域信息严格同步,特别是保护范围存在负荷电流时保护明显存在误判。以解决上述问题为出发点,提出基于复合阻抗比较原理的广域方向保护新算法。该算法依据常规纵联电流差动保护的同步信息,利用单端母线电压与线路差电流比值提出复合阻抗定义,进一步分析区内外故障下复合阻抗的动作特性,构建故障区域判断和故障支路判断方向信息,并应用广域多源方向信息提出广域方向保护新算法。该算法既保留了广域差动保护和广域综合阻抗保护的优点,同时克服了广域严格的同步性、高阻接地、负载电流等的影响;从工程意义上讲保护系统通信量小,易于实现。基于IEEE 10机39节点系统仿真结果验证该算法的有效性。

并网系统的广义阻抗比及其稳定性分析与研究

随着大量新能源设备与负载通过电力电子变流器接入电网,并网系统的拓扑结构逐渐复杂化,同时引发了新型次/超同步振荡问题。而传统阻抗分析法应用于复杂并网系统的稳定性问题时存在一定局限性。为此,该文首先基于变流器的阻抗模型与并网系统的树结构,将传统阻抗比推广至树状并网系统来获得广义阻抗比。其次,推导出对应的等价开环函数与提出相应的稳定性设计流程,从而将广义阻抗比应用于并网系统稳定性判别与设计。特征值分析与时域仿真皆表明,所提方法在并网系统稳定性判别与设计时,具有较好的优势。

微带长度及阻抗比对SIR带通滤波器的谐波频率的影响

分析了微带长度及阻抗比对SIR带通滤波器的谐波参数的影响,并利用AngilentADS仿真软件分别对不同长度及不同阻抗比的滤波器电路进行仿真分析,找出谐波频率随微带长度及阻抗比变化的规律。

NiFeSiMnMo/Cu/NiFeSiMnMo多层膜的磁导率和巨磁阻抗比的研究

用磁控溅射方法制备NiFeSiMnMo/Cu/NiFeSiMnMo多层膜;理论研究了多层膜巨磁阻抗效应与磁导率的关系;实验研究了NiFeSiMnMo/Cu/NiFeSiMnMo多层膜结构的磁导率和巨磁阻抗比。在驱动频率3MHz下Δμ′/μ′(%)出现800%的最大值,巨磁阻抗比出现14.4%的最大值。

中阻抗比率制动母线差动保护装置的应用

本文简单介绍了中阻抗比率式母线保护装置在调试及运行过程中遇到的一些问题，结合实际情况进行了分析探讨。

直流分布式系统源荷对等型阻抗比判据研究

传统直流系统的稳定性判据建立在明确区分源荷变换器的基础上。在储能单元加入后储能变换器将在源荷的角色间来回切换,这一特点对系统的稳定性判据提出了新的挑战。首先,建立多源系统稳定性模型,分别以传统阻抗比判据中右极点存在的数目与源荷变换器不对等的地位对多源系统中潜藏的不稳定区域进行了溯源。然后,构造出能解决该问题的源荷对等型阻抗比判据,并阐述了其特点与案例。最后,参照所提出的新判据及特征值法,描绘出了直流分布式系统中传统判据判断失准的区域。通过实验和建模,从时域、奈奎斯特曲线和零极点分布3个角度验证了所提判据的优势。由此表明,所提出的判据对直流分布式系统稳定性的研究具有重要的理论与实际意义。

结合阻抗比与振荡阻尼特征的并网系统谐波谐振稳定性分析方法

随着新能源发电设备的增多和并网容量的增长,电力电子设备与电网动态交互引起的谐振和宽频谐波谐振问题日益凸显。该文首先基于同步旋转坐标系下的dq阻抗模型建立分通道的并网系统小信号谐波等效电路。接着,根据谐波–阻抗关系式定义阻抗比,并基于等效二阶振荡环节提取谐波振荡主导特征。该方法既可定性揭示并网系统谐波谐振发生机理,又能进行谐波谐振稳定性的定量分析。进一步地,该文将提出的谐波谐振分析方法用于三相逆变并网系统的稳定性分析,与几种典型稳定性分析方法的比较结果表明:提出的谐波谐振稳定性分析方法可兼顾实用性、准确性和物理意义,有望为新能源并网系统的安全稳定运行提供有效的监测手段和指导信息。

铝电解电容器标准中的阻抗比初探

本文针对铝电解电容器的阻抗比问题比较了国家标准与国际标准的不同之处，我国铝电解电容器国家标准是等同采用国际标准，但现行的国家标准中的阻抗比明显不同于国际标准中的阻抗比，本文提出了作者对国际标准中阻抗比的理解，指出了国家标准中阻抗比的不当之处。