Analysis of the integrated test and evaluation methods of tidal current energy generating devices in the offshore testing site

Actual sea condition testing and inspection and evaluation method research are carried out for tidal energy devices to provide scientific and effective technical support for the ocean high-tech achievement transformation and marine renewable energy development. By analyzing three core indicators, including the power output characteristics of the tidal current device, the generating capacity, energy conversion efficiency, proposed the test contents and evaluation methods of indicators are proposed in this paper; and based on the research of wind farms, power quality testing and assessment methods of offshore tidal energy device are proposed; given the security access to the test contents of tidal current energy device, tidal current energy device running conditions in the testing ground are comprehensively assessed.

Research on the Optimized Network Configuration of DC Blocking Device

HVDC transmission system has considerable impact on the surrounding power transformers when the system is running in the unipolar ground mode, which will cause the DC magnetic biasing phenomenon on transformers. This problem would be more serious, after commission and operation of UHVDC transmission system in China. According to the Guangdong power grid under the influence of DC magnetic bias seriously, but little research about the using of blocking device, this paper proposed an optimization scheme about the usage of blocking device combination. Firstly, the subject studied the method of suppressing transformer neutral point DC depending on analysis the mechanism of magnetic biasing, and then found out the changes of power grid after using the capacitance blocking device which is popular used by Guangdong power grid. The particle swarm optimization (PSO) has been used to find a better way to suppress the DC in power grid, and combined with NSGA to solve the mixed integer programming problem. The final data validation of this method is valuable in engineering application.

用于多电压等级直流互联的高压大容量DC/DC变换器需求分析

随着新能源发电的大规模汇集和电网规模的不断扩大,HVDC输电的容量不断增加,将不同电压等级的直流系统进行互联将成为直流电网未来发展的必然趋势。DC/DC变换器在多电压等级互联中起着关键性的作用。首先总结了已有高压大容量DC/DC变换器的特点并进行了分类和不同方面的对比;接着在此基础上对适用于不同电源类型、不同接地方式下的DC/DC变换器展开了探讨,并提出了适宜的拓扑类型;最后对应用于多电压等级互联下的DC/DC变换器从潮流控制、不同运行方式两个方面展开了需求分析。文章所述内容可以为多电压等级直流互联用DC/DC变换器的理论研究和工程化应用提供一定的技术参考。

“光储直柔”建筑配电系统应用研究

以某项目为例分析“光储直柔”在建筑物中的应用,并对“光储直柔”系统的应用场景、建筑直流配电系统的关注点及“光储直柔”系统关键设备进行阐述。

大型光伏电站全直流送出关键问题研究

研究浙江舟山地区小洋山薄刀咀118 MW光伏电站全直流送出方案。介绍全直流送出系统的构建原理,重点阐述拓扑结构选择、接地方式、直流电压控制等关键技术问题。明确多级直流升压系统的构建原理。在PSCAD/EMTDC平台上搭建相应仿真系统,通过时域仿真验证所提小洋山薄刀咀118 MW光伏电站全直流送出方案的可行性。

HVDC地中直流对交流系统影响的防范措施

针对直流输电系统处于单极大地回路运行方式时对交流电网运行带来的噪声、谐波、振动等不利影响,比较全面地对各种抑制地中直流影响的措施进行了对比分析。基于地中电流的成因与流散规律分析,提出了采用直流接地极与交流变电站选址优化、无接地极运行或多极共址运行方式、合理结构型式变压器的选择等主动防范措施减小地中直流的影响。结合作者的研究成果,就国内外目前抑制变压器中性点直流采取的注入反向电流、中性点串入电容、中性点串入电阻等措施进行了对比分析。通过分析串电阻措施的关键问题,认为该方案结构简洁,长期运行可靠性高,不会产生谐振,成本低廉,建议在现场使用。该研究成果为解决交直流电网并列运行安全稳定运行提供了有益的建议。

基于多类型换流设备的受端电网耦合鲁棒阻尼控制策略

针对混合级联直流馈入与柔性输电设备密集接入的受端电网,为增强其特定振荡模式的阻尼,利用不同换流设备控制回路间的相互作用,提出了一种基于多输入多输出系统模型的耦合鲁棒阻尼控制器设计方法。根据主模比指标选取振荡抑制效果最佳的反馈信号作为控制器输入信号;利用总体最小二乘-旋转不变技术识别系统的振荡模式并辨识系统降阶模型;采用混合H_(2)/H_(∞)方法设计耦合鲁棒控制阻尼器。控制器采用平衡截断法进行降阶,兼具鲁棒性能与实际工程应用。混合级联直流与受端江苏电网互联系统的时域仿真结果表明,相比于传统超前-滞后控制器,耦合鲁棒阻尼控制器在多种扰动和故障下均能有效抑制低频振荡,使系统快速恢复稳定运行。

土壤特性对圆环型直流接地极暂态温升的影响

温升是影响直流接地极安全运行的重要因素,为研究土壤特性对圆环型直流接地极暂态温升的影响,建立了水平圆环型直流接地极的有限元模型,对比分析了不同土壤特性下水平双圆环直流接地极的温升变化规律。仿真结果表明:土壤导热系数、比热容和土壤电阻率是重要影响因素;在水平双层土壤中,接地极的最高温升与土壤电阻率成正比,上层土壤电阻率的影响较下层土壤电阻率更为明显,而下层土壤电阻率对内环与外环的最高温升差值影响较大;上层土壤超过一定厚度后,上层土壤厚度的变化对极环最高温升的影响较小。研究成果可为特高压直流接地极选址及设计提供参考。

降压型DC/DC变换实训装置的开发设计

为了更好地进行DC/DC变换部分的培训应用、提高实践创新能力,开发设计了降压型DC/DC变换实训装置,并给出了相应的实训方法。设计的装置主电路采用Buck电路,控制驱动部分以TL494为核心,并特别巧妙地在电路中加入了开关元件。通过该装置不仅能直观掌握降压型DC/DC电路的工作原理、输入输出电压关系等基本内容,还能直观掌握电感、电容等元件在DC/DC变换电路中的作用DC/DC变换电路中的作用,掌握TL494芯片性能特点。设计的装置成本很低,可在实训中大量制作,是DC/DC变换的实训的首选装置。

某500kV变电站直流接地叠加多点窜电故障分析

针对某500kV变电站直流接地叠加多点窜电典型故障,阐述直流系统多重复杂故障查找过程。根据系统拓扑结构和绝缘监测原理,利用等效电路法和回路电流法对异极窜电进行建模分析,为直流系统缺陷分析提供理论参考。通过归纳直流系统接地、窜电隐患点的典型特征,为直流系统故障分析及运维检修提供支撑。

分布式光伏背景下直流路灯建设方案研究

分布式光伏系统的直流微电网是新能源综合利用的典型形式之一,分布式光伏与路灯组成的直流系统具有高可靠性、高效率、节能、易维护、造价低等特点,是解决传统交流供电路灯供电半径长、能效低、易漏电、供电走廊紧张、分布式电源消纳困难的重要手段。本文对分布式光伏背景下直流供电路灯系统的发展背景进行了介绍,重点论述了直流路灯的技术优势;总结了直流路灯的定义和体系架构;对关键技术中电压选择与确定、典型拓扑及接线形式、接地方式进行了综述;提出了直流路灯在储能、分布式光伏、电动汽车充电桩等场景应用模式,并结合案例对经济效益、节能减排效益、社会效益进行了分析;最后对我国分布式光伏背景下直流供电路灯的发展提出了几点建议和展望。本文致力于验证分布式光伏背景下直流供电路灯技术在安全性、稳定性、可靠性和经济性等方面的应用价值,供设计人员参考。

输电线路杆塔接地电阻测量装置设计

输电线路杆塔接地电阻测量对于电力运维人员是一项繁重的工作。为了实现在不解开接地引下线情况下即可测量杆塔的接地电阻,文章设计了一种新型输电线路杆塔接地电阻测量装置,该装置采用双钳法对接地电阻进行测量。首先,分析了新型输电线路接地电阻测量装置的原理;其次,采用模块化设计思路对接地电阻测量装置进行硬件设计;接着,对接地电阻测量装置进行软件设计,给出系统工作流程;最后,对所开发测量装置进行测试,所开发测量装置的测量值与精密电阻实际值误差在3%以内。

基于直觉模糊决策的配电网综合检测方法研究

配电网作为电力生产过程中的最终环节,直接面向电力用户,可靠性高低直接影响到消费者对整个电网运转管理的评价。配电网运行过程中的带电检验是保证配电网可靠运行的关键方式,实际运行中检测任务常遭遇多原因型设备异常情况,单一判断依据严重程度均无须即刻停电消缺。该种缺陷的严重水平不可依靠单一判据定性,应归纳所有检测方法结果进行判定。基于直觉模糊决策算法模型,提出了一种应用带电检测设备异常情况的综合检测方法。该方法使用红外检测技术对测得的设备异常点最高温度、通过最高温度和最低温度计算的温升和超声波检测技术测得的信号强度三个评价元素进行综合指标分析并对严重程度进行排序,为复检提供依据。

应用于车载充电器的双向DC-DC变换器综述

在车载充电器的工作环境中,双向DC-DC变换器要满足功率密度大和宽输出电压范围以及体积小和效率高等条件。根据是否存在电气隔离,车载充电器的双向DC-DC变换器拓扑大致可分为非隔离型和隔离型。不同类型的变换器其拓扑结构和控制方法都不尽相同,相应地有不同的性能表现,同时,宽禁带器件的发展也在提升双向DC-DC变换器性能方面表现出了巨大的潜力。对这些拓扑和控制方法的演变过程进行了详细地分类和总结,对新器件带来的影响进行了综合叙述,同时归纳了目前仍存在的问题,最后提出对其的展望与总结。

机客车DC 600 V供电系统绝缘保护功能优化

介绍了机客车DC 600V供电客车绝缘保护的设置依据、设计原理,据此对原有规范进行优化改进,提出了当前绝缘保护数值的设置要求,便于各铁路局工作人员深入了解、学习和掌握。

MMC接入的交流侧线路故障特征及故障分量方向元件的动作特性

高压大容量柔性直流系统经模块化多电平换流器(MMC)接入交流电网时,MMC的控制策略将导致其故障出力有别于传统同步发电机。基于MMC的控制策略和柔性直流系统的接地方式,研究了MMC接入的交流侧线路发生故障后的电压、电流相量特征,并分析了其对故障分量方向元件的影响。理论分析结果表明,在交流侧线路发生故障后,公共耦合点(PCC)电压相位可能发生较大变化,进而影响MMC输出正、负序电流的实际相位;零序方向元件仅适用于联接变压器采用Y0/d接线的场景,取决于柔性直流系统的接地方式;正序突变量、负序方向元件计算的阻抗角受电网故障穿越需求所决定的MMC控制系统d、q轴电流参考值的影响显著,可能导致MMC侧方向元件在正向线路故障时和电网侧方向元件在背侧系统故障时的误判。理论分析结果与典型工程PSCAD模型的仿真相吻合。

基于电流行波突变特性的多端柔性直流线路纵联保护

在柔性直流输电线路中,广泛应用行波保护作为主保护。但行波保护作为单端量保护,耐受过渡电阻能力有限。因此,针对高阻接地故障使得柔性直流输电线路主保护故障识别灵敏度降低问题,提出了一种基于电流行波突变特性的快速纵联保护方法。首先,通过分析线模电流行波在线路上的传播过程,推导出区内外故障时线路两端线模电流行波突变特征。然后,利用最小二乘法对线模电流行波拟合构造保护主判据,并结合启动判据、选极判据构成纵联保护方法。最后,在PSCAD/EMTDC平台搭建四端柔性直流电网模型进行仿真验证。仿真结果表明,所提出的保护方法能快速可靠识别区内外故障,能耐受300Ω过渡电阻和30 dB高斯白噪声,并且对采样频率和通信要求低。

轨道交通直流照明系统研究综述

轨道交通照明直流供电因具有供电效率高、安全性以及经济性良好等优点而正替代交流供电,是目前研究的热点和重点,为此对轨道交通低压直流照明系统包含的多个方面进行论述。针对轨道交通低压直流照明系统各部分在实际应用中存在的优缺点,从直流照明系统的运行可靠性、照明驱动电路、整流方案、接口类型,以及电气保护设备等方面进行多角度全面的论述,并结合实际工程提出相应的改进方案,对未来轨道交通直流照明系统在完善系统标准体系、建立高可信度故障诊断模型,以及健康状态评估方面提供新的研究方向。

重庆单轨交通车体接地故障研究及处置策略

目的:重庆单轨车辆设置有GR(车体接地继电器),供电系统设置有64D(接地漏电保护装置),当两者中任何一个发生接地漏电故障时,都将中断运营而造成较大影响。研究两者之间的相互作用机理,能快速查找接地漏电故障原因,并锁定故障发生点,帮助恢复运营。方法:对单轨车辆GR的动作机理及供电系统64D的动作机理进行分析,明确接地漏电故障时两者相互关系及影响;对重庆单轨2号线所发生的接地漏电的故障案例进行梳理。结果及结论:通过供电系统和车辆接地漏电故障时各自故障时间点、故障现象及故障先后发生的顺序,制定了故障车辆判定及处置一览表。经实践运用,证明该一览表能快速锁定故障点并解决问题。

接地材料与土壤接触电阻测定方法研究

正确估算接地网接地导体与土壤之间的接触电阻,可有效减少接地网接地材料设计环节出现的“过保护”和“欠保护”现象发生,并对合理选择接地网的型式、导体规格及材料类型具有十分重要的意义。从接地材料与土壤的接触电阻和接触面积的线性关系出发,采用同心布置的半球形接地极和回流极,对以往方法进行改进,包括接地极电阻、接地极-土壤接触电阻和土壤电阻的线性关系,研究接地材料与土壤之间接触电阻的测定方法,建立同心布置的半球形试验平台。利用试验平台测量了硬体和软体两种类型接地材料在不同土壤环境下的土壤接触电阻,并针对热镀锌钢和石墨基柔性接地材料进行了试验分析。结果表明,随着土壤颗粒度的增加,接地极与土壤的接触电阻增大,石墨基柔性接地极在各种土壤环境中与土壤的接触电阻都比热镀锌钢接地极低。