基于波形相关性的直流配电网主动式接地故障选线

采用小电流接地方式的直流配电网发生单极接地故障时故障特征较弱,为准确可靠选出故障线路,文中提出基于注入信号波形相关性的接地故障选线方法。所提方法首先将预先设计的附加控制策略施加于直流配电网的模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)上,实现探测信号注入。然后结合零模网络,得出故障特征为:各条健全馈线首端计算的特定频率零模电流流向相同、而其与故障馈线首端计算的零模电流流向相反。最后,基于该故障特征设计选线判据,引入皮尔森相关性系数比较各条馈线的归一化零模电流和总归一化零模电流的相关性,根据健全馈线相关性系数接近于1、故障馈线相关性系数接近于-1的特征完成故障选线。仿真结果表明,所提方法在高阻接地故障下能可靠识别发生在母线或各条馈线任意位置的单极接地故障。

信号注入式接地选线定位保护的分析与改进

信号注入式接地选线、定位保护利用对外加诊断信号的寻踪实现选线、定位,已在电力系统中获得较为广泛的应用。但该保护在应用中出现了经较大过渡电阻接地时不能正确选线的问题,对此进行了详细的分析,推导了动作特性方程和耐受过渡电阻能力的计算表达式。针对现有注入式选线保护耐受过渡电阻能力低的缺点,提出了降低注入信号频率、应用注入信号的相位信息和应用双频信号3条改进意见。

抑制高压直流输电系统换相失败方法综述

电网换相换流器型高压直流输电(line-commutatedconverter based high voltage direct current,LCC-HVDC)系统存在换相失败风险,给电网的安全稳定运行带来威胁。首先分析了传统直流输电系统换相失败的机理;然后从控制保护、增加额外设备及换流器拓扑改造三个方面,综述了目前传统直流输电系统换相失败的抑制方法;最后,面对当今新能源电力系统中交直流混联错综复杂的特征,从换相失败的准确数学模型、复杂耦合机理、快速预测判断指标及新型抑制手段等方面,指出未来在换相失败抑制方面值得深入探索挖掘的研究方向。

基于等效半波注入法的小电流接地故障选线

我国中压配电网多数采用小电流接地运行方式,由于小电流接地系统单相接地故障电流很小并且容易受到外界条件的干扰等原因,故障选线难题多年未得到有效解决。通过对目前已有的故障选线方法进行分析,在原有的直流注入原理的基础上形成了等效半波注入法,通过比较各条线路的零序电流来选线。对等效半波注入法的选线定位理论进行了分析,主要包括确定了注入的半波直流信号的流通路径、形成了该方法的等值电路,并组建了对应的数学模型,在原理上验证了该理论的正确性。最后通过Matlab搭建模型验证该方法能够准确地实现故障选线。

小电流接地系统选线注入信号的频率分析

注入信号法是广泛应用于小电流接地系统单相接地故障的选线方法,实际应用中由于接地故障电阻大,容易发生选线失败的现象。文章通过分析注入信号法的基本原理及注入信号的流通路径,借助Matlab仿真,研究了注入信号频率对选线效果的影响,得出了降低注入信号的频率可以减小非故障线路对信号电流的分流作用、提高注入法的适用范围和选线准确率的结论。

D-PMSG经LCC-HVDC送出系统的次同步振荡特性分析

当直驱风机(direct-drive permanent magnet synchronous generator,D-PMSG)位于电网换相换流器高压直流输电(line-commutated-converter based high voltage direct current,LCC-HVDC)整流站近区时,系统的次同步振荡(subsynchronous oscillation,SSO)特性尚不清晰,相关研究有待开展。针对上述问题,基于D-PMSG经LCC-HVDC送出系统,利用模块化分块建模法建立小信号模型,用特征值与参与因子研究了系统SSO模式中D-PMSG与LCC-HVDC的参与情况,并用特征值分析了系统参数对SSO阻尼的影响。研究结果表明:存在D-PMSG与LCC-HVDC共同参与的SSO模式,且LCC-HVDC接入为系统SSO提供负阻尼;当D-PMSG输电线路阻抗、GSC控制器外环积分系数增大时,SSO模式阻尼减小;当GSC控制器外环比例系数、D-PMSG直流侧电容、D-PMSG的风速、LCC-HVDC定电流控制器的比例系数增大时,SSO模式阻尼增大。基于PSCAD/EMTDC时域仿真结果,验证理论分析的正确性。

一种正特性自适应可调电阻的实现

现场试运行证明直流注入式选线定位原理是一种非常有效的小电流接地系统单相接地故障选线定位方法,直流发生器是实现该选线定位原理的重要组成部分,由整流元件和限流电阻串联组成。本文提出一种基于PTC的正特性自适应调整限流电阻的实现方法,以PTC元件并联常值电阻组成正特性自调整电阻网络元,若干网络元串联构成正特性自适应可调限流电阻,实现了随中性点对地电压的变化,自适应调节注入直流电流大小的功能。论文对该实现方法及其实现原理进行了详细的理论分析,仿真和实验验证了该方法的有效性。

基于注入法的改进特高压直流接地极引线保护方法

目前,特高压直流输电系统通常采用基于注入法的接地极引线保护。文中分析了传统接地极引线保护方法的特性,并在此基础上提出了一种改进接地极引线保护方法。改进保护方法包括主保护和后备保护。主保护采用高频测量阻抗横差构造单回线故障保护判据,仅利用单侧电气量,不依赖于通信;后备保护利用接地极引线末端电流方向构造保护判据,对通信的同步性与实时性要求较低。以某实际运行的±800 kV特高压直流系统为例,利用PSCAD/EMTDC对所提保护方法进行仿真验证。仿真结果表明所提改进保护方法的主保护较传统保护方法可极大缩小保护死区,在后备保护的配合下可实现全线保护。

基于二次型指标和蒙特卡洛方法的含STATCOM的LCC-HVDC系统的控制参数优化

在电网换相换流器高压直流输电(linecommutated converter based high voltage direct current,LCC-HVDC)逆变侧交流母线处并联静止同步补偿器(staticsynchronous compensator,STATCOM),可有效调节交流母线电压从而抑制换相失败。然而,连接弱受端交流电网时,STATCOM与LCC控制系统之间的耦合作用会对整个系统的小扰动稳定性产生负面影响,甚至导致系统小信号失稳。该文采用小信号分析方法,将含STATCOM的LCC-HVDC非线性系统在稳定运行点处线性化,而后推导出能够定量衡量系统小扰动稳定性的二次型指标,并以此为目标函数,利用蒙特卡洛(Monte Carlo)方法对多组关键控制参数进行优化。二次型指标、特征根分析及PSCAD/EMTDC的电磁暂态仿真结果表明,采用优化后的控制参数,系统在低短路比下能够稳定运行,小扰动稳定性明显增强。该文提出的控制参数优化思路,同样适用于其他系统,具有一定的学术研究和工程应用价值。

S注入法选线局限性研究

S注入法是小电流接地选线及定位的常用方法,在被广泛使用的同时其局限性也日益突出。在总结了前人的成熟理论和经验后的基础上,利用注入法对10 kV配电网单相接地故障进行了研究,在全面考虑过渡电阻、线路长度对选线以及线路长度对定位效果的影响后,用PSCAD仿真得出了利用S注入法选线的不利条件以及定位的有效长度。

中性点经消弧线圈接地系统故障点定位方法研究

针对中性点经消弧线圈系统发生单相接地故障时,现有选线及定位方法存在的问题,提出"双频电流信号注入法"。通过微处理器产生不同频率的信号,对这两个不同的频率电流信号进行数据采集、定位,然后将他们的结果综合比较,通过平均值来确定故障线路,快速解决故障线路的选择和定位的问题。仿真结果验证了改进方法的有效性及准确性。

燃煤电厂冲灰管线的运行中清洗工艺

采用向冲灰池直接加酸的方法，在冲灰管线正常运行的工况下，清洗冲灰管线内的灰垢，取得了满意效果，并对这种清洗工艺的技术特点进行分析讨论。

小电流接地选线系统选线策略的研究

小电流单相接地故障选线的方法有很多种，介绍目前采用的选线方法及主要根据。

基于小波包分析的故障选线方法研究

通过探究小电流接地系统单相接地故障选线的方式,指出当前选线方式的不足,并分析了小电流接地系统故障后的暂、稳态特征,提出了一种以S注入法为基础,以线路的零序电流为判据,以小波包分析为工具的理想选线方法。最后,建立小电流接地系统模型,通过改变母线到故障点的距离与接地电阻大小等参数进行仿真,验证了该选线方式的准确性。

中性点不接地电力系统单相漏电监测和选线装置的研究

本文介绍了“S注入法”选线定位新原理,并依据此原理设计了中性点不接地电力系统单相漏电监测和选线装置。它解决了困扰电力系统几十年的两相CT架空出线的单相接地选线问题,完善了延用40年的小电流接地系统两相CT的体制。