含LCC/MMC交直流混联系统的状态估计及不良数据检测

基于调度系统导出的通用信息模型(common information model,CIM)中的XML和E文档,从数据生成的角度出发,首先将导出文档转化为状态估计原始输入数据,考虑交流系统与电网换相换流器(line commutated converter,LCC)、模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)以及LCC与MMC间的相互影响,采用统一迭代法对500kV子网络进行交直流状态估计建模;其次,在原始量测数据的基础上施加高斯噪声,借助最大化残差检验方法以进行不良数据的检测与辨识;最后,通过仿真数据验证了交直流状态估计模型及不良数据检测与辨识的有效性。

基于生成对抗网络的二次屏柜交直流侵入信号检测方法

变电站继电保护二次屏柜接线端子存在因人为操作失误或检测设备故障导致的交直流侵入情况,针对该情况特有的数据样本数量少、质量差的问题,文中提出基于生成对抗网络和主成分分析的侵入信号检测方法。采用高斯核平滑对接线端子电压、电流、频率等数据进行预处理,滤除干扰,再将清洗后的数据经过生成对抗网络进行扩增,以对交直流侵入信号进行主成分分析和故障检测识别。所提出方法识别准确率达到95%,实现了对二次屏柜接线端子小样本故障数据的精确检测。

一种MEMS电场传感器宽频带电场检测方法

基于MEMS(微电子机械系统)技术的微型电场传感器凭借其体积小、功耗低、可批量化制造等优点,在诸多领域得到广泛应用。MEMS电场传感器可用于静电场与交流电场检测,但目前存在电场检测频率范围较窄、测量不同频率电场灵敏度不一致的问题。对此,根据对传感器输出信号的系统性分析,提出了一种适用于宽频域电场检测的方法。理论上,在不考虑放大电路带宽限制和信号饱和的情况下,该方法检测的电场频率没有上限,并且对不同频率电场的检测灵敏度一致。实验结果显示:用该方法检测0~7 kHz频率范围内的电场,具有良好的线性度和准确度,传感器的灵敏度保持了很好的一致性,验证了该方法的合理性。

浅谈光伏逆变器最大功率点追踪MPPT与电流采集

光伏逆变器是太阳能光伏发电系统中的核心设备之一。光伏逆变器的转换效率直接影响太阳能光伏发电系统的发电效率,而发电效率由逆变器中MPPT主要控制。本文阐述了MPPT的简要原理与电流采集方案,有助于提高光伏逆变器发电效率。

基于限流电感电压的多端交直流混合配电网直流故障检测方案

直流故障的快速准确检测是多端交直流混合配电网亟需发展的关键技术之一。直流故障电流上升速度快、故障影响范围广,传统的交流故障检测方法不再适用于直流故障。该文提出一种基于直流线路限流电感电压变化率的多端交直流混合配电网直流故障快速检测方案。首先,详细分析了多端交直流混合配电网的直流故障特性,在此基础上,提出了利用直流线路单端限流电感电压变化率检测直流故障的方法。接着,设计了完整的识别故障线路、判断故障类型和故障极的故障检测方案,并研究了相应的阈值选取方法。最后,通过MATLAB仿真平台对所提故障检测方案进行了仿真验证,仿真结果表明所提方法不受过渡电阻、故障距离、以及换流站功率反转的影响,能够在故障后迅速确定故障线路、故障类型以及故障极,实现直流故障的快速准确检测,为多端交直流混合配电网保护系统的设计奠定了基础。

利用电力电子装置的探测式故障识别技术分析与展望

电力电子装置在电力系统大量接入改变了电网故障特征,适用于同步机激励下电网的常规继电保护面临挑战。电力电子化电力系统故障暂态特征复杂、持续时间较短,限制了被动检测保护技术的应用和发展,利用电力电子设备的可控能力可以提高继电保护对故障的甄别能力。文中总结了控制与保护融合的探测式故障识别方法的关键技术,对能够实现主动探测的电力设备进行了分类,阐述了实现注入操作的可行性和注入探测信号的物理限制,最后探讨了探测式故障识别方法的应用场景,并给出了研究展望。

特高压交直流线路带电作业人员的体表场强

在对特高压交直流线路带电作业人员在各典型作业位置的体表场强进行了测量的基础上,分析了特高压交直流输电线路带电作业人员的体表场强特征,归纳了体表场强的变化情况,发现特高压直流线路带电作业人员的体表场强值明显小于特高压交流线路,并对其原因及机理进行了分析。同时对研制的特高压交直流带电作业用屏蔽服防护特性进行了试验研究,结果表明在特高压交流线路等电位作业时,屏蔽服内交流场强为2～10 kV/m;在特高压直流线路等电位作业时,屏蔽服内的直流合成场强为0.7～2.3 kV/m,均符合国家标准"<15 kV/m"的规定,满足带电作业的安全防护要求。最后根据带电作业人员体表场强及安全防护用具的研究结果,制定了安全防护措施。

基于全相位傅里叶变换的磁调制交直流漏电电流检测方法

电力电子设备发生漏电故障时,其漏电电流为交直流复合的复杂电流信号,传统的电磁式电流检测方法、霍尔电流检测方法或双铁心磁调制电流方法均无法满足复杂漏电电流的检测要求。针对这一问题,提出一种基于全相位傅里叶变换的磁调制交直流漏电电流检测方法,采用电压型单铁心磁调制互感器进行交直流漏电电流检测,可以简化互感器结构;同时采用全相位傅里叶变换进行磁调制电流解调,可以简化解调电路结构。试验结果表明,全相位傅里叶变换有效克服了非周期采样造成的频谱泄漏问题,从而使互感器具有较高的检测准确度。

基于交直流分离的反射式血氧饱和度测量系统的设计

肝储备功能是评价肝脏正常生理活动的重要依据,动脉血氧饱和度是肝储备功能测量的重要中间变量,针对长时间连续无创血氧饱和度测量的要求,提出基于交直流分离的反射式血氧测量系统的设计方案。通过测量手指、耳尖等皮肤薄弱部位的反射式光电容积脉搏波,利用交直流信号分离处理技术,基于动脉血氧饱和度经验测量公式,实现长时间无创动脉血氧饱和度测量。交直流分离技术的使用能够有效的降低系统干扰和噪声的影响,优化血氧饱和度测量结果;经临床医疗对比实验检测,证明系统误差符合实际测量要求。

红外光幕在地铁屏蔽门障碍物探测中的研究

针对现有地铁屏蔽门通过门速曲线的改变来探测障碍物的方法在检测最小尺寸为4 mm×40 mm的障碍物中所存在的不足,提出一种利用红外光幕的障碍物探测方法,并结合数字信号处理器(DSP)的无刷直流电动机控制技术和模糊PID控制算法来实现地铁屏蔽门障碍物的探测,最后在Matlab/Simulink环境中构建了整个系统的数学模型,并对系统在正常情况和遇到障碍物时的关门过程进行仿真分析。仿真结果表明:基于该方法设计的地铁屏蔽门障碍物探测系统可以解决现有地铁屏蔽门在障碍物探测方面的不足。

10kV配电线路故障自动定位系统

针对10kV配电线路中单相接地故障,提出一种基于交/直流综合检测、GPRS通信的配电网故障定位系统,实现配电网故障区段自动定位。分析了直流检测、交流检测各自优缺点及适用范围。提出采用GPRS通信技术的远程数据传送,避免人工爬杆的麻烦,同时可以提高定位精度,从而降低了交流检测的难度。通信系统硬件采用低功耗设计,在软件设计上,采用省电模式,以保证数据传输可靠性。采用交/直流综合检测,可以有效处理接地电阻小于20kΩ各种单相接地故障,从而缩短故障点排查时间,提高供电可靠性。

面向交直流混联系统的虚假数据注入攻击方法

虚假数据注入攻击是威胁电力系统安全稳定运行的重要因素之一,研究攻击者针对电力系统的网络攻击方法,能为改进系统防御措施提供决策依据。文中基于高压直流换流站运行特性与交直流耦合特性,提出了面向交直流混联系统的虚假数据注入攻击方法。首先,分析了交直流混联系统状态估计的基本原理;然后,提出了针对交直流混联系统的攻击策略,构建了攻击模型;最后,以改进的IEEE 30节点系统为例进行仿真验证。算例结果表明针对交直流混联系统的虚假数据注入攻击能够绕过不良数据检测算法,破坏系统的安全稳定运行,验证了所提模型和方法的有效性。

基于电网阻抗测量的新型主动式孤岛检测法

对一种针对单相并网系统的基于电网阻抗测量的主动式孤岛检测方法进行了深入分析。详细阐明了该检测方法的检测盲区,绘制了检测盲区分布图。新型孤岛检测法通过在参考电流相位中加入一个幅值很小的二倍频扰动信号,检测电网阻抗变化实现反孤岛保护。具有实现简单、对电能质量影响小、理论上几乎不存在检测盲区、响应时间短、抗干扰性好、可测量网侧阻抗并可用于多台逆变器并网系统等优点。在并网变换器实验平台上对该方法进行了实验验证,实验结果表明其检测性能优越,满足IEEE929-2000标准。

间谐波发生及检测分析一体化平台的研制与应用

研制了一套间谐波发生及检测分析一体化平台。该平台由2部分组成:一是AC-DC-AC变流装置,一是间谐波检测装置。详细介绍了变流装置的主电路结构和控制器软、硬件设计以及间谐波检测装置的研制过程。在一体化平台上进行了大量的实验,一方面验证了所建立的间谐波分析模型的正确性;另一方面,在实验中发现,由于实际电力电子装置存在死区效应,变流装置运行过程中会产生非主频间谐波,已有间谐波分析模型要应用于电力系统,必须在考虑死区效应等非理想因素的情况下进行修正。

基于深度循环神经网络的换相失败边界检测

交直流混联电网中交流故障导致的换相失败,可能引发交流保护误动、拒动,造成连锁性故障。因此,快速精准的换相失败边界检测对提升交流保护性能、优化交直流保护协同配合、保障电网安全稳定运行具有重要意义。对此,提出了基于深度循环神经网络的换相失败边界检测方法。利用逆变站换流母线三相电压、直流电流及触发角指令实时值等站域信息,实现可综合考虑多因素耦合作用,可准确追溯引发换相失败原因,并含有一定的预测功能的换相失败边界检测新方法。

智能化感应滤波在单导线交直流配电技术中的应用

单导线交直流配电技术作为一种新能源接入方式而受到了越来越多的关注,然而此技术面临的一个关键瓶颈问题是直流分量的存在导致变压器严重饱和。为此,提出了一种智能化感应滤波方法,该方法在传统的感应滤波技术的基础上引入对电网中各次谐波的监测,对感应滤波装置中的滤波器进行智能化投切。基于智能化感应滤波方法,建立了单导线交直流配电系统的仿真模型,仿真结果验证了该方法的有效性。

交直流系统负荷裕度的快速算法

高压直流输电的出现给电压稳定研究带来了新的发展前景,在线电压稳定性评估是其中一个重要的研究方向。针对传统方法仅适用于交流系统的电压稳定评估,提出了一种基于线性灵敏度方法的交直流系统求解负荷裕度的快速算法。在典型的直流控制方式下,通过求解交直流系统的负荷裕度,并结合线性灵敏度方法对N-1故障进行过滤和排序。同时阐述了新方法的应用背景和实现原理,并对IEEE30及IEEE57节点系统进行仿真分析,仿真结果验证了该方法的有效性和准确性。

高压直流输电系统故障检测的反向电压行波方法

高压直流输电技术(HVDC)的广泛应用,使得其故障检测越来越重要。为了快速区分高压直流输电系统的故障类型,对系统中可能出现的各种故障进行了分析,例如逆变侧单相接地短路故障、两相短路故障、三相短路故障和直流输电线路故障。在否定典型行波检测方法之后,提出小波分析方法中的检测反向电压行波的方案,即采用Db3小波对高压直流输电系统不同类型故障的行波信号进行小波分析,通过使用MATLAB小波工具箱对故障点的反向电压行波进行5层分解,提出利用反向电压行波5层小波系数最大绝对值来区分直流故障和交流故障的方法。MATLAB仿真结果表明,直流故障的反向电压行波小波系数不被接地电阻值的大小所影响。该方法能够很好地完成高压直流输电的故障检测,并为以后的研究提供参考。

NV色心磁测量研究现状及发展趋势

综述了金刚石氮空位(NV)色心磁测量研究现状及发展趋势。对NV色心DC磁测量和AC磁测量主要方法进行了系统的对比分析,着重介绍了采用连续波光探测磁共振(CW-ODMR)方法检测DC磁场的发展趋势并分析其优势和不足之处,以及利用Spin Echo技术对AC磁测量的分析研究。然后介绍了NV色心在集成NV色心磁力计、体细胞NV色心磁测量以及硬盘驱动器检测等方面的应用,指出未来NV色心磁测量主要向高灵敏度、小型化、集成化、便携化的方向发展。最后分析得出NV色心DC磁测量存在微波和激光功率导致ODMR线宽展宽,延长退相位时间是提高DC磁灵敏度最主要的手段。NV色心AC磁测量则对系统电噪声和磁噪声等环境因素要求较高,延长退相干时间是提高AC磁灵敏度的关键因素。

交直电力机车智能无源接地检测装置的分析

简要介绍了交直电力机车智能无源接地检测装置的工作原理,指出原主电路接地保护的局限性。阐述了更新接地检测装置的必要性,分析了智能无源接地检测装置检测不同接地点的基本原理。