电网构成对偏磁直流分布作用特征分析

高压直流输电引起的变压器直流偏磁现象会对交流电网造成不利影响影响,研究交流电网电压等级、结构等因素对偏磁直流分布的作用机理与特征,能够为治理措施提供理论参考。基于复杂网络理论和变电站偏磁直流计算模型,分析了不同电压等级电网对系统中性点直流分布的贡献与作用特征,研究了中性点直流分布对不同电压等级电网的敏感性,最后,以多电压等级电力系统为例,验证了上述理论分析结论。研究结果可为规避与治理变压器直流偏磁风险提供理论支撑。

二次谐波注入的光伏逆变器直流电压补偿研究

三电平中性点箝位(NPC)光伏逆变器的上下直流电容器之间存在的电压不平衡会损害系统的稳定性,并限制功率级的开关操作。因此这里提出了一种注入公共偏置电压的方法,将二次谐波分量和上下电容器电压差分量注入脉宽调制(PWM)控制器的控制环路中以补偿电容器之间的不平衡电压。先对NPC光伏逆变器的工作原理进行了分析,在此基础上推导了注入的公共偏置电压的计算方法和电路实现方法,并在仿真模型和实物样机中进行了验证。实验结果表明,所提的不平衡补偿方法可以有效实现直流电容器的不平衡电压补偿,且注入二次谐波半波信号拥有比注入二次谐波全波信号更快的响应速度和更好的补偿效果。

城市轨道交通中性点不接地供电系统单相接地保护新方案

通过对城市轨道交通中性点不接地供电系统中不同位置发生单相接地故障时的对地电容电流进行分析,提出了对应的保护新方案。文中明确了该保护方案的系统配置、保护定值设置及相应的控制逻辑,并对控制逻辑进行了验证。

TN配电系统电源侧直接接地和一点接地探讨

简单介绍接地系统不同功能导体的定义和作用,重点介绍单电源TN配电系统电源侧接地、多电源TN配电系统电源侧直接接地和一点接地、变电所和柴油发电机房毗邻和远离情况下多电源TN配电系统电源侧直接接地和一点接地。分析杂散电流流通路径及治理杂散电流的方法,阐述PEN在低压柜内无须包以绝缘。

220kV主变压器中性点加装隔直电容对零序电量的影响

变压器中性点加装隔直电容是抑制直流偏磁的有效措施,但加装隔直电容后系统零序参数将发生改变,且大规模加装隔直电容后对零序电量的影响是否存在叠加效应未有明确定论。文中建立了220kV复杂系统环形等值模型,考虑不同运行工况进行计算仿真,采用继电保护智能整定计算软件进行全网故障计算,验证大规模加装隔直电容时系统所受的影响情况。研究结果表明,加装隔直电容后对线路保护安装处零序电流及电压保护影响很小,对加装站点变压器中性点零序电流的影响最大,大规模加装隔直电容时存在叠加效应,但叠加后对相关零序保护的影响基本可以忽略。

土壤结构对流入变压器中性点直流电流的影响

当直流输电系统单极大地回路运行时,会在直流接地极附近的中性点接地变压器中流过较大直流电流,从而导致变压器直流偏磁等一系列后果。采用复合分层土壤结构模型,基于特定的计算模型,对直流接地极流入直流电流时引起的地中电流场分布和地电位分布进行计算,分析流入变压器中性点的直流电流。同时通过改变土壤结构模型参数,分析不同土壤结构配置下流入变压器中性点直流电流的变化。研究表明,土壤结构对流入变压器中性点的直流电流影响较大,因此在精确计算流入变压器中性点的直流电流时应考虑土壤情况的复杂性。研究结果为实际工程中直流接地极附近变电站选址提供理论参考。

一种抑制变压器直流偏磁现象的新方法

对造成直流偏磁现象的原理及其对变压器所造成的影响进行了分析,提出了一种基于构建一个变压器中性点专用接地网原理的新方法。

土壤结构对直流入地电流分流特性的影响研究

高压直流输电系统单极大地回路运行时,从大地返回的直流电流通过接地网流入变压器中性点,从而引起变压器噪声增大、发热加剧等一系列不良后果。利用CDEGS软件对交直流互联系统进行建模仿真,直流输电系统以单极大地回线方式运行时,依据3种土壤分层结构分别计算了流经变压器中性点的直流电流量,得出了交流电网直流电流分布图。仿真结果表明:流经变压器中性点的直流电流因距离接地极的远近而变化,距离接地极越近,流经变压器中性点的直流电流量绝对值越大,近似呈对数函数形式分布;流经交流架空线路的直流电流值与土壤的分层结构、交流电网的拓扑结构以及距离直流接地极的远近相关。

《航空高压直流供电系统中三相Vienna整流器的控制策略研究》之一——基于新型开关表的Vienna整流器直接电流控制策略

针对三相Vienna整流器中电压矢量选择少,不能同时满足交流电流和中点电位调节需求的问题,提出了一种优先调节交流电流,兼顾调节中点电位的新型开关表设计方法。首先,分析并确定了每个电流扇区的8个电压矢量对交流电流的dq分量(id、iq)、上下电容电压差的影响;然后,根据上述分析结论,在开关表的设计中,利用对交流电流影响相同,对中点电位影响相反的一对冗余小矢量代替了传统开关表中对应调节目标的电压矢量,在保持交流电流调节能力的前提下提高了中点电位的调节能力;最后借助仿真和实验平台验证了该新型开关表的有效性,结果表明设计的新型开关表具有良好的交流电流和中点电位调节能力。

异步电机模型预测三电平直接电流控制

三电平逆变器为控制系统提供了更多的电压矢量,相对于传统两电平逆变器能够使得直接电流跟踪控制变得更加精确,能进一步减小电流纹波。但是三电平逆变器存在中点电压平衡问题,如果不对中点电压进行控制会使得电机无法正常工作,同时在大容量三电平逆变器中一般需要其降低开关频率。因此,提出一种具有中点电压平衡和降低开关频率功能的模型预测直接电流控制方案:通过对中点电压进行预测控制,在模型预测直接电流控制的价值函数中加入开关切换次数的约束,能将中点电压有效控制在给定的范围内,并同时实现逆变器开关频率的降低;针对控制延时导致定子电流在参考值附近振荡并增加电流纹波和转矩脉动,采用延时补偿提高控制系统性能。仿真和实验结果验证了所提方法的有效性和可行性。

三电平NPC逆变器的新型虚拟空间矢量调制策略研究

三电平NPC逆变器是目前应用最为广泛的多电平逆变器。针对三电平NPC逆变器存在的直流电容电压波动问题和共模电压问题,提出了一种新型虚拟空间矢量调制策略。提出的新型虚拟空间矢量调制策略一方面可以实现任意调制度和功率因数的直流电容波动控制;另一方面又减小了三电平NPC逆变器的输出共模电压。理论分析、仿真和实验表明,提出的方法较传统SPWM策略和虚拟空间矢量调制策略可减小50%的共模电压。

一种NPC型三电平换流器中点电位平衡的控制方法

二极管中点箝位(neutral point clamped,NPC)型三电平换流器具有开关器件承受电压小、谐波特性好、冲击电压小等优点,但由于中点电流的存在,中点电位平衡成为该类型换流器固有的问题。从中点电流的角度分析了中点电位不平衡的原因,提出了从直流偏差和交流波动两个方面对中点电位分别进行控制的思路,通过在参考电压中引入一个微小零序分量,很好地解决了中点电位的直流偏差问题,在换流器四象限运行时皆不会出现直流偏差,最后通过PSCAD/EMTDC仿真算例验证了该方法的有效性。

I型NPC式三电平变流器中点电位平衡控制的研究与实现

随着清洁能源技术应用领域的不断扩大,对高压输/配电技术提出了更高要求。为此,I型二极管钳位式(NPC)三电平变流器以输出功率大、器件电压应力低等特点逐渐进入了实用阶段。本文中三电平变流器系统采用电压空间矢量脉宽调制(SVPWM),变流器电流控制采用旋转坐标系下(dq)固定频率的直接电流控制策略,并针对变流器中的中点电位平衡控制方法进行了详细分析与设计。这种方法不仅不需要额外的硬件电路,而且大量的系统理论仿真实验和样机实验结果充分验证了该方法的可行性与优越性。

直流输电大地电流对交流系统影响的网络分析算法

直流输电系统单极大地回路运行方式导致电网部分变压器振动加剧,噪声增大,影响了设备安全。为此,以直流接地极与交流接地极存在一定强度耦合的观点分析了电网变压器直流偏磁事例,在此基础上提出变压器中性点直流分量的网络算法。算法应用黑箱理论,将复杂的大地电流场计算变换为电路计算,将电场-电路交替问题演化成纯电路问题,使分析简化。同时,提出了交流接地极源极与受极的概念,有助于从理论及工程应用层面分析直流大地电流对交流电网的影响。

换流站接地极电流对直流偏磁影响的分析及抑制

为分析±500 kV政平换流站直流接地极对江苏省常州电网的影响,首先分析直流电流对不同类型变压器的影响程度以及对接地网加速腐蚀的影响程度,根据仿真分析以及变电站的历史实测数据,进行了政平换流站对江苏省500 kV和220 kV变电站中性点接地的运行变压器的影响分析,结合常州南部电网规划,提出抑制村前变电站直流影响的措施,并给出目前变电站应对直流偏磁问题的建议。

基于零序电流比相的零序方向元件新原理

通过对线路单相接地故障时零序电流电压分布特点、零序功率方向元件动作的分析,提出了微机继电保护采用两零序电流比相判断零序功率方向的方法,零序方向元件不受电压元件断线、系统振荡及负荷的影响,从原理上确保了动作的可靠性。

城市电网中地铁杂散电流分布规律及影响因素分析

为揭示城市电网中地铁杂散电流的分布规律及其影响因素,该文基于PSCAD/EMTDC仿真平台,结合深圳电网某片区电网的实际拓扑结构及电气参数,建立包含该片区220kV及以上电压等级交流电网的杂散电流分布仿真模型,利用地铁早发车时段内片区电网中变压器中性点直流电流的实测数据对仿真模型进行校验。在此基础上,仿真分析城市电网中地铁杂散电流的分布规律与特征;并分析变压器漏抗、大地电阻率及避雷线的标称面积等因素对城市电网中地铁杂散电流分布的影响。仿真结果表明,当地铁杂散电流入侵城市电网时,输电线路、避雷线及大地中均存在杂散电流,且杂散电流主要通过输电线路进行传播;当变压器漏抗增大时,流向该变压器的杂散电流将减小;当接地变压器附近的大地电阻率变小时,变压器中性点直流电流增加;而避雷线标称面积的改变对地铁杂散电流分布影响微弱。

直流偏磁抑制措施研究综述

直流偏磁发生时,会影响变压器的运行,严重时甚至会威胁到整个电网的安全。文中指出了直流偏磁产生的原因、产生的影响。对当前抑制直流偏磁的措施,如反向注入电流法、中性点串联电阻法、中性点串联电容法、中性点串联阻容法等方法的原理进行了综述,主要从技术和经济上比较了各个措施的优缺点,对这些抑制措施在国内外的实际应用进行了介绍,展望了当前的发展趋势和主要的研究方向。

单相对地短路时电容电流分布图的分析和探讨

运用电路理论对中性点绝缘电网发生单相对地短路时各电压电流进行了具体分析，指出了历年出版的″单相接地时电容电流分布图″所存在的不妥之处，得出了正确的电容电流分布图，完善了这方面的基础理论研究。

变压器中性点电流的影响因素及其规律

针对广东电网多回直流输电系统对变电站主变压器的影响,从电路原理出发,设计了一个简单的电流分布计算模型,并推导出地中直流电流的数学表达式,论证了中性点电流的主要影响因素;引入线性回归分析方法计算各影响因素与中性点电流关系的回归模型,利用回归方程来估计直流极的影响范围。分析计算以±800kV楚穗直流输电线路为例,验证了变压器中性点电流与直流输送功率的线性特点,并且说明了在合适位置投入直流抑制装置,可以抑制区域内流入电网的直流电流的总值。