Reliability Modeling of Phased Mission System with Phase Backup by Stochastic Petri Net

This paper presents a modeling method by stochastic Petri net for reliability analysis of phased mission system( PMS) with phase backup. The model consisting of petri nets,depicts the system behaviors of unit level,system logic level and phase level. Guard functions of petri nets are used to avoid modeling complexity and make the model flexible to different reliability logical structures. It was shown that the time redundancy within phase and from phase backup for PMS can both be described by use of the proposed model.

主变低压侧区内单相接地保护分析及引起负荷损失的思考

110 kV主变10 kV低压侧母线桥发生一起区内单相接地,仅有接地变保护动作跳闸变低开关且闭锁备自投,造成负荷损失。母线桥接地故障一直持续至运行人员手动切除主变高压侧断路器,故障存在扩大的隐患。文章对故障期间主变差动、主变高低后备保护、接地变和备自投动作行为进行分析,确认相关保护动作行为的正确性。为避免主变区内故障引起负荷损失,提出备自投采用变低自产零序电流反闭锁的判据优化方案。为及时切除故障避免故障扩大,提出备自投跳闸变低联跳变高的动作优化,对提高电源可靠性和设备安全性具有积极参考意义。

考虑阶段备份的多态多阶段任务系统可靠性建模方法

近些年来,由于在航空航天、分布式计算以及核电系统等系统中广泛的应用,多阶段任务系统(phased mission system, PMS)可靠性理论与方法得到了广泛的关注与研究。在现代航天系统,尤其是载人航天系统,为了使整个系统的任务可靠性更高,经常会采用任务备份的方法来提高系统的任务可靠性。针对该类型的问题,提出一种基于多态多值决策图(multistate multi-valued decision diagram, MMDD)的方法。首先,将阶段故障树模型转化为阶段模型,其次,根据阶段代数方法将阶段模型融合为系统模型。在阶段模型融合过程中,通过增加随机变量的方法对单元经历的阶段进行统计,从而实现降低所建立的系统模型大小,提高建模效率,并以某型航天器推进子系统为例对建模方法进行说明。

考虑冲击与阶段备份的多阶段任务系统可靠性建模

近年来,由于在航空航天、军事、核能等领域的广泛应用,多阶段任务系统(phased mission system,PMS)可靠性建模方法得到了广泛的关注。航天系统所包含的电子设备会由于自身的老化导致性能退化而失效,同时也会因为外界的随机冲击导致失效,严重影响系统可靠度。针对该问题,提出一种基于模块化方法的模型。首先,将冲击模型与半马尔可夫过程结合,计算受冲击影响的工作单元可靠度。然后,提出一种基于二元决策图(binary decision diagram,BDD)模型的方法,对同时考虑冲击与阶段备份的PMS进行可靠性建模。最后,以某型航天器中的推进子系统为例对所提方法进行说明,并应用蒙特卡罗方法进行验证,证明了所提方法的建模效率与准确性。

反射相控式大功率射频开关的原理和应用

本文介绍了一种反射相控式大功率射频开关的工作原理,这种射频开关不但可以实现主备发射机与天馈线和调机负载之间的切换,还可以实现主备发射机的合成发射,而且所有的切换方式都允许在带功率情况下完成,即系统允许热切换,而无需主备发射机停机。文章还介绍了这种射频开关的几种典型应用。

高阻抗变压器相间短路后备保护灵敏度的提高

高阻抗变压器的整定计算中,高阻抗变压器的相间短路后备保护配置的复压过流保护和阻抗保护的灵敏度往往不能满足要求。根据一个工程中的整定计算实例对不完全差动保护的原理、不完全差动保护比率特性曲线、动作电流和制动电流的计算方法、动作判据、整定计算、变压器三侧绕组容量比为100/100/50时的灵敏度校验,以及单变和双变并列运行时的灵敏度、动作时限进行了研究。研究结果表明,配置不完全差动保护可以有效的提高灵敏度,并且其原理简单易于实现,并指出不完全差动保护应用于大电流接地系统中时,防止区外故障时保护误动作的方法。

变压器自适应相间后备保护

降压变压器高压侧过流保护对低压侧区内故障不能保证灵敏度,无法满足作为变压器内部相间短路近后备保护的要求;同样低压侧过流保护在相邻线路末端相间短路时也存在灵敏度不足问题,不能满足作为相邻元件远后备保护的要求。在分析自适应保护特点和变压器后备保护配置的基础上,提出了变压器自适应过流保护方案,它在故障时在线识别系统运行方式和故障类型,实时自动地计算变压器后备保护的整定值,在保证正常工作时不会误动的前提下,又确保了变压器区内、区外故障时作为近后备、远后备保护的灵敏度。文中通过算例证明了该自适应后备保护方案的优越性和可行性。

大型支承辊锻件淬火过程的数值模拟

利用有限元法对支承辊锻件淬火过程中的温度场和组织场进行了数值模拟,分析了温度场和组织场的变化。结果表明:采用阶梯式加热能有效地减小支承辊心部和表面的温差,降低因热应力而引起开裂的可能性。在淬火结束后支承辊表面马氏体含量为80.6%,距表面100 mm处马氏体含量为58.5%。

变压器低压侧故障远后备保护分析及解决方案

对于线路-变压器接线形式的110 kV线路保护的远后备保护,保护的范围为变压器低压侧母线处故障情况下,须考虑到由于变压器的接线组别、变压器的阻抗值等情况对线路保护元件的影响。针对变压器低压侧母线处故障时进行了详细的分析,根据故障时的正、负序电压和电流等分析,采用了不反应负荷阻抗、三相短路、系统振荡的多相补偿阻抗继电器和仅反应三相短路的上抛圆特性阻抗继电器相结合的解决方案,并进行了完整的变压器远后备保护方案的分析和Hypersim验证,不论从软件算法上、可靠性上都给予肯定,而且整定简单,便于现场运行实施。

220kV降压变压器保护整定计算的探讨

结合新乡电网介绍220kV降压变压器后备保护的整定原则,主要是复合电压闭锁相间过流保护和零序过流保护;目前220kV变电站多为两台变压器并列运行,且在变压器低压侧和低压侧母线之间都加装了限流电抗器,这样就存在高压侧失灵相电流启动值难整定和电抗器与母线之间短路高后备无灵敏度的问题,通过分析对此提出一些建议,仅供参考。

电力UPS的技术分析及在水电站的应用

分析了电力UPS电源装置的结构类型以及其基本技术特性,对各种类型的电力UPS电源结构的优缺点进行比较,结合水电站自身负荷特性和重要性提出选择电力UPS电源装置的一些观点。分析了几例在水电站工程应用UPS中出现问题的根源,提出如何在水电站的应用中综合考虑经济性和技术性,合理配置电力UPS电源装置。

Scott接线变压器后备距离保护研究

为了满足牵引变压器后备保护的特殊需求,针对Scott接线变压器,构造了一种基于相间电压和相电流后备距离保护。从数学模型出发,讨论了Scott变压器高低压侧之间的电压和电流变换关系,并分析了变压器的等值漏阻抗。理论分析表明,三相-两相变换导致Scott变压器高压侧的相地阻抗和相间阻抗无法直接反映低压侧故障。由于无中性点接地,Scott变压器高压侧无法测得相电压,根据电压关系用相间电压和相电流构成了适用于Scott接线变压器的距离保护。仿真结果表明,基于相间电压和相电流构成的距离保护能够明确区分短路阻抗和负荷阻抗,从而正确动作于故障。

高性能同步相量测量装置守时钟研制

同步相量测量装置(PMU)可靠工作的关键是作为同步采样脉冲源的全球定位系统(GPS) 的秒脉冲的可靠性。针对由于气候、故障及其他因素可能造成秒脉冲失效的情况,采用数字锁相环 技术,利用复杂可编程逻辑器件(CPLD)及高精度晶振,研制了一种高性能的PMU守时钟。GPS 信号正常时,守时钟跟踪输入的秒脉冲;秒脉冲失效时,守时钟则提供一定误差范围内与秒脉冲同 步的替代信号。文中分析了其性能,通过仿真和实验进行了验证。

智能电网继电保护研究的进展(二)--保护配合方式的发展

智能电网使得保护利用远方信息不再困难,同时要求保护的定值能够自动跟踪网架的变化并保证故障切除后的系统坚强、自愈和高安全性。给出了主、后备保护的新型配置方案,后备保护利用相邻变电站状态信息,采用绝对选择性原理和多层次信息冗余,实现减少后备保护的数量并避免复杂的定值配合;以最后一次操作后系统不平衡能量最小为依据,减少操作对系统的冲击,给出了优化重合闸整定时间的理论和算法;以提高故障切除后系统的强壮性为目标,提出了同杆双回线的六相综合重合闸方案。

基于分布式数据库系统的故障恢复技术研究

本文在对分布式数据库系统探讨的基础上,基于备份和日志记录技术,提出了一种基于两阶段提交协议的分布式数据库系统的数据恢复方法。该方法基本能实现分布式事务执行的无阻塞,在正确的实现分布式数据库恢复的前提下,保证了分布式数据库系统的高可用性。

双电源交错备用型通用电能质量控制器

传统的通用电能质量控制器(GPQC)直流侧如果没有储能装置,则无法实现不间断供电;即使直流侧装设储能装置,蓄电池储能或超级电容器储能都存在补偿时间、补偿容量及使用寿命均有限等问题。为此提出了一种由两个并联变换器和两个串联变换器构成(每一个并联变换器和串联变换器都通过一个直流电容交错的连接在一起)的新双电源交错备用型通用电能质量控制器(DPS-GPQC)和一种简单有效的控制策略。DPS-GPQC能够同时补偿电网谐波电压、电压跌落和上升、电压中断、三相电压不平衡、谐波电流及无功电流,且能够实现两个不同电源之间能量的交错备用。基于MATLAB/SIMULINK的仿真结果表明了DPS-GPQC良好的性能和所提控制策略的有效性。因此,所提结构既能同时解决两个不同系统的大多数电能质量问题,又可以有效提高电力系统的供电可靠性。

一种基于相位相关电流差动的站域后备保护算法

传统站域电流差动后备保护,存在当比率系数单调变化时,区内区外故障的灵敏性呈现相斥变化的缺点;以及在区外故障CT饱和情况下保护误动的弊端。为了克服上述缺点,提出了相位相关电流差动的站域后备保护算法。理论分析表明其随着比率系数的单调增加,在区内与区外故障灵敏性都增加;而随着接地电阻的增大,其相较传统差动灵敏性提高;同时其还能克服传统站域电流差动在区外故障CT饱和情况下保护误动的缺点。最后利用PSCAD软件搭建了站域模型,仿真结果验证了理论分析的正确性。

基于简化序分量法的分析

分析了对称分量存在不足,结合平衡线路的模变换数学特性,得出简化序分量法在输电线路的故障分析原理。提出了简化序分量法在短路和断线故障分析及选相原理,解决了距离保护作为Yd变压器远后备保护存在的问题。

变压器高、低压侧后备保护的配合问题分析

就一例典型的变压器低压侧两相短路故障引起变压器高压侧后备保护先于低压侧后备保护动作的事故案例，分析了变压器低压侧两相短路故障时变压器高、低压侧电流的特性，并结合变压器低压侧其他故障情况，得出变压器高压侧后备保护和低压侧后备保护灵敏度的差异性。发现电力行业标准DL／T584—2007《3～110kV电网继电保护装置运行整定规程》的规定不合适。特此对变压器后备保护整定提出一点建议：高压侧后备保护与低压侧后备保护的定值灵敏度要配合，且配合系数应不小于1．15。该建议有效提高了变压器高、低压侧后备保护的可靠性。

一种混合模块型直流变压器冗余设计及控制策略

针对移相-谐振双有源桥(PS-SRDAB)混合型直流变压器(DCT),该文提出一种热备用冗余设计及其控制策略。为提高该类DCT内部谐振双有源桥(SRDAB)单元运行可靠性,将所备用的移相双有源桥(PSDAB)与其并联连接。在正常运行时,SRDAB与备用PSDAB单元同时工作,并通过控制高压侧电容电压实现两类模块内部传输能量配比。若SRDAB出现如过电流、过电压、过温等故障,对其进行闭锁后热备用PSDAB将承担模块全部功率。该文分析采用冗余设计时混合模块化直流变压器(HMDCT)的工作原理及运行特性,建立系统动态小信号模型,同时研究在采用传统电压闭环控制策略时的运行稳定性。利用所搭建的实验原理样机验证了所提出的冗余设计及控制策略的有效性。