大型同步发电机三相短路下的短路冲击电流研究

短路冲击电流是最恶劣短路条件下,短路电流的最大可能瞬时值。一般认为在同步发电机空载运行情况下,转子位置角处于180°时刻发生三相短路,半个周波后出现短路冲击电流。电力系统短路实用计算中,短路冲击电流取冲击系数与短路瞬间次暂态电流的乘积。实际情况是发电机短路冲击电流将随着负载的变化而变化,短路实用计算结果往往不够精确。文中对短路电流公式,冲击系数进行了分析;通过短路电流公式寻优与PSCAD/EMTDC建立同步发电机三相短路模型仿真,研究不同负载下短路冲击电流的变化,对短路实用计算的冲击系数提出修正方法。最后,通过算例验证了该方法的合理性。     

热电厂短路电流计算的心得体会

绍了电厂设计中短路电流计算的基本步骤：包括基本参数的描述、电路元件标么值的计算、短路点短路电流的计算;并介绍了短路电流的计算方法：如基准值的选取、短路阻抗标么值计算、等值阻抗图的简化等。通过短路电流计算的基本步骤和计算方法的介绍使电气设计人员对纷繁复杂的短路电流计算有了清晰的思路和可靠的方法,解决了电气设计人员在短路电流计算时无从下手的困难。     

分布式电源对配电网继电保护的影响分析及对策

分布式电源的短路电流特征可分三类,与传统的同步发电机不尽相同。通过分析同步发电机型、异步发电机型、逆变型分布式电源型的短路电流特征,发现同步发电机型的短路电流最具代表性,为此利用PSCAD仿真软件,构建等效的分布式电源接入配电网模型,分析对继电保护的影响。结合实际算例,分析分布式电源接入配电网后,对传统三段式电流保护造成保护灵敏度下降、保护出现误动、重合闸不成功等原因,提出将距离保护应用于分布式电源接入的配电网。计算结果表明,接入距离保护装置必要可行,可以有效地解决三段式保护灵敏度下降和误动等问题。     

可控移相器对电网短路电流特性影响及限流控制策略

可控移相器在有效改善电网潮流分布、提升线路关键断面输送能力的同时,也会对电网短路电流特性产生一定的影响。根据可控移相器拓扑结构和工作原理,构建其三序分量等效模型;计及可控移相器接入对电网参数的影响,分析含可控移相器系统的短路电流周期分量和非周期分量衰减时间常数的变化规律;结合三相桥式整流电路和限流电感,提出可控移相器短路控制策略,增强可控移相器在应对系统短路故障时的安全性。通过广东电网典型场景算例,分别验证了可控移相器接入对电网短路电流特性的影响规律,以及短路电流控制策略的有效性。结果表明：装设可控移相器能够抑制系统短路电流周期分量,但会使得短路电流非周期分量衰减时间常数有所提升;所提短路电流控制策略能够增强可控移相器在应对系统短路故障时的安全性。     

南沙配电网合环运行短路电流计算与限制研究

系统研究了配电网合环运行的短路电流计算方法与限制措施,并在南沙配电网进行实际应用。首先,提出了合环运行短路电流的计算模型,并综合考虑不同短路点以及短路形式对短路电流的影响,给出了一种较为全面的配电网合环运行短路电流计算方法。该方法能准确计算合环线路的最大短路电流,并明确该短路电流出现的位置和短路方式。再次,对比分析了各种短路电流限制措施在配电网合环运行中的适用性,确定了在配电网合环运行中进行短路电流限制的原则和实施步骤,给出了加装串联电抗器参数的详细计算方法。最后,将所提方法应用于南沙配电网合环线路的短路电流计算与限制中,结果表明了所提方法的可行性与有效性。     

大型储能电池短路故障分析与保护策略北大核心CSCD

由电池构成的大型储能在清洁能源占比高的电力系统里占有重要地位,电池的短路计算和保护配置十分重要。本文首先提出了单体电池短路模型,并用短路实验验证了模型有效性。在此基础上,推导了簇内和簇间短路的短路电流通用计算公式,计算公式可以广泛应用于任意电池数量的大型储能系统之中,全面地覆盖了各种极间及极地短路情况,在算例中验证理论计算公式与仿真误差在4%以内可以满足保护分析需要。分析了影响短路电流的因素和变化规律,发现了簇内短路时短路点内部电池越多则其他簇和短路点电流越大、簇间短路时模组差对短路电流影响等结论。根据理论计算公式,研究了大型储能电站各种保护方案的利弊,提出了基于熔断器的保护配置方案,并分析了最有利的熔断器安装位置,总结出在此方案下各个熔断器最大短路电流的计算方法。本文提出的保护配置方案覆盖了短路电流计算、器件选型等多个方面,可以广泛应用于各种电池储能电站前期方案设计之中。     

基于自适应短路电流互感器取能装置设计方法

针对电流互感器在母线电流过大时发热影响整个在线取能装置寿命的问题,提出一种负载电压过大时会自动切断线圈输出电流与取能负载联系的设计方法。通过控制双向晶闸管的通断达到自动关断线路的目的,并给出自适应短路的实现形式,建立整个取能装置等效模型,推导出导通时间与母线电流的关系式。联合仿真试验表明,通过自适应短路的方法能够在满足取能需求的条件下有效改善取能装置在大输入电流时的发热状况,所提方法有效可行。     

基于PSO的故障限流器优化配置

提出了一种故障限流器(Fault Current Limiter,FCL)的全局优化配置算法。FCL在电网正常情况下等效阻抗接近于0,且对电网无不利影响,短路故障时迅速增大等效阻抗限制短路电流,从而确保断路器可靠开断短路电流。FCL的配置是在满足限制短路电流的前提下,使得加装FCL的数量和阻抗值最小,同时保证系统正常运行。通过进行短路计算,首先确定安装FCL能够可靠启动的支路,应用支路追加法形成导纳矩阵。基于PSO算法对候选支路进行优化选择,通过FCL的启动条件缩小搜索范围,实现FCL的安装位置、数量以及阻抗值的优化配置。最后,应用该算法对湖南电网2015规划数据进行了计算分析,得出了相应的FCL的优化配置方案。     

并网型风光互补发电系统短路电流工程实用计算

介绍了并网型风光互补发电系统中各设备的计算模型,分析了各短路点的短路电流分量。以某实际工程为例,通过编制实用Excel表格,只需填写原始数据,即可自动计算发电系统的短路电流,并通过PSASP搭建模型进行仿真,验证了计算结果的可靠性。     

太阳电池内部电阻对其输出特性影响的仿真

通过对太阳电池的等效电路进行分析,建立了太阳电池的计算机仿真模型,定量地模拟了在一定光照下太阳电池内部的等效并联电阻及串联电阻对其伏安特性、开路电压、短路电流及填充因子的影响的程度。仿真结果表明：等效并联电阻产生的漏电流会影响太阳电池的反向特性和正向小偏压特性,且并联电阻影响其开路电压,但对短路电流基本没有影响；等效串联电阻会影响太阳电池的正向伏安特性和短路电流,而对开路电压没有影响；另外,并联电阻的减小和串联电阻的增大都会使太阳电池的填充因子和光电转换效率降低。仿真结果与实际测量的数据取得了相一致的结论。