考虑电动机启动的舰船直流区域配电系统最大供电能力计算与分析

根据舰船综合电力系统采用直流区域配电的新特点,以电动机安全启动为目标,提出基于逆变器负载率的直流区域配电系统(DC zonal electrical distribution system,DC-ZEDS)负荷一次转供最大供电能力(total supply capability,TSC)模型,通过引入虚拟联络矩阵和综合负荷转移矩阵的概念推导负荷二次转供矩阵的表达式,并给出逆变器最大负载率的解析表达式。然后,根据DC-ZEDS的结构特殊性,建立基于逆变器过载约束的负荷二次转供TSC模型。最后,分别计算逆变器安全运行和区域内直接联络逆变器过载两种状态DC-ZEDS的负荷一次转供TSC及逆变器的最大负载率向量,分析负荷一次转供后逆变器过载的可能,进一步通过解析法和模型法求得负荷二次转供TSC,并根据逆变器负载率之间允许差额的不同给出几组不同的逆变器最大负载率向量,解决DC-ZEDS因电动机启动可能造成的切负荷问题,并给出该情况下DC-ZEDS的安全运行边界,为舰船综合电力系统安全预防控制提供研究基础。     

考虑二次转供的配电网负荷转供方案多目标优选技术

针对变电站发生全停事故后造成的配电网大面积停电的问题,提出一种考虑最短恢复时间以及二次转供的负荷优化恢复供电方法。该方案考虑停电负荷的最短恢复供电时间以提高配电系统的供电可靠性。同时,通过搜索"薄弱环节",即一次转供后可能发生过载的转供主变,在此基础上提出二次转供策略,计及线路及变电站容量约束,将"薄弱环节"上的正常供电负荷转供至其余变电站,从而降低"薄弱环节"的负载率以提高停电区域的供电恢复量。最终,综合考虑上述两个方面进行多目标优化,优选停电负荷的转供路径与恢复容量。通过对某实际配电系统的故障仿真分析表明,该方案可以有效提高负荷的转供成功率,同时减小负荷的恢复时间,从而减小负荷因变电站故障而造成的经济损失。     

基于提高供电能力的配电网协调规划研究

针对城市中压配电网存在的供电瓶颈以及未考虑多电压等级协同供电不足的问题,构建了配电系统供电能力计算模型,在配电网供电能力计算模型的基础上构建配电网典型供电模型。通过分析主变N-1原则校验及过载主变负荷二次转供过程,得到主变所能提供的最大负荷以及不同典型供电模型下的主变出线数、站间所需联络点数、主变和线路负载率等网络供电能力关键指标,给出了城市中压配电网的最大供电能力,并制定典型供电方案,通过具体技术指标来指导配电网规划建设工作。     

舰船直流区域配电系统安全运行边界计算与分析

根据综合电力系统采用直流区域配电的特点,借鉴配电网最大供电能力(TSC)的概念,提出基于斩波器负载率的舰船直流区域配电系统安全域模型及其TSC模型,并引入{1}-广义逆的概念分析了安全域模型的解空间形式。进而给出了可视化安全边界仿真算法流程,将TSC模型求解结果作为初始迭代值,对直流区域配电系统中的斩波器进行两两分组,任选一组进行仿真逼近,得到二维安全边界断面图。最后,采用Lingo计算了直流区域配电系统TSC临界安全工作点,给出了两种典型分组情况下的安全边界断面图,分析了同一区域和不同区域各斩波器之间的负荷关系,为综合电力系统安全预防控制提供了研究基础。     

计及负荷转供措施的电网设备过载辅助决策

电网设备过载辅助决策是大电网安全稳定综合协调防御系统的重要功能,当电网中当前状态下和预想故障下出现过载问题时在线计算负荷转供措施,减少发电机调整量和卸负荷量,提高过载控制的经济性。采用不同的限值计算电网当前状态和预想故障下设备的过载安全裕度,计算负荷转供措施和有功调整措施的综合性能指标。若投运设备无法解决过载问题,则在此基础上确定解决过载问题的发电机、负荷有功调整措施。采用集群计算技术对调整方案进行交流潮流校核,确定控制代价最小且满足有功调整计算精度要求的调整方案。     

基于输配全局的城市电网供电能力研究

提出一种基于输配全局的城市电网供电能力分析模型。采用基于直流潮流的线性规划模型对城市电网输电网络供电能力进行求解并将其作为系统上层约束;将传统配电网模型细化至中压馈线,分别构建高、中压配电网供电能力模型;计算N-1安全约束下高压配电线路、中压配电变压器及中压配电线路在不同转供方式下对应的最大供电能力,选取其中最小值作为系统最大供电能力。算例结果表明：基于输配全局的分析方法可以有效量化输电网对城市电网供电能力的影响,同时根据不同转供方式下的供电能力差异能够直观地对变压器故障情况下的负荷转移方式做出选择,验证了所提模型的有效性。     

基于联络关系的主变故障负荷转供方案

针对主变故障后负荷转供过程中联络线路容量不足、主变过载等问题,提出了一种基于联络关系的主变故障负荷转供方案。该方案在配电网正常运行情况下,利用简化的网络拓扑关系形成主变联络关系矩阵及负荷转移区域,当主变因故障或检修退出运行时,基于负荷转移小区容载比对故障主变负荷进行"按需分配"。在分配的过程中,充分计及了联络线路及主变容量约束条件,分别设计了次级负荷转供策略及二次转供策略。算例结果表明,该方案有效地提高了配电网设备利用率和负荷转供能力,同时,使负荷转供后配电网中的负荷分布更加均衡。     

直流开关的设计及其动态特性

本文介绍了一种可用于磁流体发电机与负荷调节系统联接的保护用高速直流开关.分析了MHD发电机和逆变器的模型.并通过对不同工况下直流开关动态过程的模拟.给出了开关中各器件参数的选择原则.     

问与答?

问:电动机不稳定运行的原因是什么? 答:电动机不稳定运行的原因如下。 1.电动机的端电压下降端电压下降的原因是:(1)由于其他电动机起动,使母线电压下降;(2)电动机本身的起动电流使配电线的电压下降;(3)异常过载,使配电线电压下降。     

电子逆变器供电异步电动机转矩特性

随着电子件器可靠性的提高和大功率管的开发及控制系统技术的发展和完善,利用电子管逆变器供电交流调频调速电动机系统已到了工业应用推广的阶段,逐步在替代直流电动机和其他交流调速电动机。但应用电子管(不论是一般晶闸管、可关断晶闸管、或大功率晶体管)逆变器供电时,主要限制是功率管的最大允许电流不得超过,(一般限制在电动机的额定电流的1.5倍左右)。因此电动机在工作时,不能超越此最大允许电流值,否则就有可能损坏功率管。由于这个限制,对电动机的起动性能、过载性能有一定的影响,所以在设计逆变器供     

负荷转供在线辅助决策系统在大型电网中的应用

电网在实际运行过程中,不同电压等级的设备如主变及线路等经常会出现的过负荷运行的情况,也可能出现设备故障(如线路、变压器等)导致其他设备停电的情况.针对这种情况,本文给出了适用于地区电网的相应的过载负荷转供及停电负荷转供的处理方案,针对具体方案,可在调度员确认的情况下实现实时控制从而将负荷进行实时转移.现场运行情况表明,本文提出的方法是可行的,可以对电网中过负荷运行的设备及电网中因故障导致的停电设备进行有效的转移,能保证电网安全、稳定地运行.     

含潮流控制器的多端柔性直流配电系统协调优化

当多端柔性直流配电系统发生功率扰动、换流站过载或停运时,直流网络的潮流分布将呈现非线性变化,可能导致线路过载或节点电压越限。为此,提出一种换流站与直流潮流控制器(DCPFC)共同参与调节系统潮流的协调控制策略,以各工况下网损和电压偏移最小,建立多目标优化模型。首先,考虑换流站下垂控制的局限性,通过灵敏度法指出DCPFC可减小电压偏移。然后,提出了含DCPFC的多端柔性直流配电系统最优潮流(OPF)模型,自适应修正下垂系数与DCPFC的控制参数。最后,推导了各工况下网损与电压偏移的解析表达。对四端柔性直流配电系统的仿真结果证实了所提控制策略的有效性。     

输电设备过载与断面功率越限在线控制决策

为解决电网实际工况或预想故障下存在的输电设备过载、断面功率越稳定限额问题,提出一种针对输电设备过载与断面功率越稳定限额问题的校正控制与预防控制的在线辅助决策算法。考虑频率安全、控制优先级、调整代价等条件,以直流潮流计算措施、交流潮流校核修正的方式,协调控制直流功率、发电机出力和负荷调整。对于输电设备接近过载或断面潮流接近稳定限额的情况,也可以给出提升安全稳定性的控制措施。测试结果表明,采用并行计算方式计算快速高效。目前,该算法已在智能电网调度技术支持系统投入实际应用。     

中型高压电动机暂态温度场分析及短时过载运行研究

针对中型高压感应电动机暂态温升难以准确计算的问题，以一台紧凑型中型高压感应电动机为例，采用电机内各物理场间强耦合与弱耦合相结合的多物理场三维动态耦合分析方法，对其暂态温升进行计算。根据电机内定、转子区域流-固耦合的特点，建立电机温度场与流体场的三维强耦合分析模型。利用电机动态数学模型、磁网络模型、集肤效应模型及流体网络模型对电机损耗、转速及入口流量等进行计算，并作为耦合边界条件实现与流-固耦合模型的瞬态弱耦合求解。模拟了电机起动过程中温度的变化过程，验证了研究方法的正确性。对短时工况不同负载条件下电机的温升进行计算，获取负载条件对电机温升的影响规律，为电机的短时过载运行提供依据。研究内容为中型高压电动机暂态温升的计算及保障电机多工况的安全运行提供了参考。     

基于柔性多状态开关的主动配电网负荷在线紧急转供策略

配电网故障后,传统基于联络线的负荷转供方法存在停电转供、容易引起非故障线路过负荷等诸多问题。近年来出现的一种配电灵活交流输电(DFACTS)设备——智能软开关为上述问题的解决提供了契机。依托其对多条相连线路功率的柔性调节能力,提出了一种兼顾故障馈线残余负荷以及非故障馈线安全运行约束的负荷快速在线转供策略。首先建立了线路末端功率和各节点电压的关系,设置满足配电网正常运行状态的约束条件;在此基础上,以最大负荷转供量为上层目标函数,以电压偏差最小为下层目标函数,在约束范围内进行求解,获取最优潮流分配方法。最后针对上述最优潮流可能影响非故障馈线的安全运行的特殊场景,提出了在保证正常线路安全运行前提下最大程度保全待转供负荷的紧急切负荷策略和实现方案。依托大江东工程实际拓扑结构,搭建了基于PSCAD-MATLAB的联合仿真平台。结果表明,所提出的方案能够实现负荷的不断电在线转供。     

微型直流电动机起动控制电路设计

从直流电动机的起动和运行特性入手,分析微型直流电动机的起动和运行特性,得到了影响微型直流电动机起动的主要因素是静摩擦力的结论,并进一步分析了微型直流电动机在全压直接起动方式下不易起动和易烧绕组及电刷的原因,设计了一种简单实用的起动控制电路,给出了完整的电路原理图,分析了电路工作原理,介绍了元件参数的选择方法,并给出了四个扩展应用实例。     

VSC-HVDC线路接入点选址及容量优化配置方法

提出了一种新的交直流混合网络中柔性直流输电系统(VSC-HVDC)线路接入点选择和容量配置方法。在综合考虑多个典型过载工况的基础上,设计了一种综合灵敏度因子,用于评估所有可能的VSC-HVDC线路接入点,从而筛选出合适的接入点构成候选方案集。针对各候选方案在不同工况下分别建立相应的多目标优化模型,该模型以直流注入功率为决策变量,兼顾线路过载指标和容量成本。此外,还定义和引入了相关评估指标以衡量不同候选方案下所得的结果,从而确定了最优方案。通过对新英格兰标准系统进行仿真,仿真结果表明所提方法能够改善电网N-1故障下的过载问题并尽可能降低直流容量成本。     

考虑合环电流约束的主动配电网转供优化模型

配电网合环操作是实现负荷不停电转供的必要手段,但其可能产生较大合环电流并导致负荷转供失败。为充分挖掘分布式发电(DG)在主动配电网的调控潜力,首先分析了含DG配电馈线合环功率分点的主动调整条件,获得含DG配电馈线合环的稳态和暂态电流约束。然后结合配电网功率平衡和辐射型结构约束、变电站转供容量限制,以开关总动作次数最少为目标,建立配电网转供方案优化模型;再考虑合环稳态和暂态电流约束,以DG出力变化量最小为目标,建立合环电流约束校验及DG出力调节优化模型;并将前述模型整合,形成考虑合环电流约束的主动配电网转供优化模型。最后通过实际配电网算例分析,验证了该文模型的有效性。     

低压电动机保护器现状及完善

介绍了IEC 60947-4-1:2009<低压开关设备和控制设备第4-1部分:接触器和电动机起动器(含电动机保护器)>标准,电动机保护器的基本功能是起动电动机的控制功能和过载操作(运行)保护功能(包括断相保护);由电子式过载继电器构成的电动机保护器具有电流不平衡保护、起动超时保护(堵转)等功能,还有欠载、欠电压保护等...     

面向供电能力提升的主变压器站间联络结构优化建模

为了有效解决城市经济高速发展过程中面临的变电站布点和通道走廊紧张等问题,开展了基于供电能力的主变压器站间联络结构优化模型的相关研究。首先,在透彻分析主变压器N-1校验及过载主变压器负荷二次转供过程的基础上,改进了配电系统最大供电能力优化计算模型;其次,以提高区域供电能力、简化联络通道为基本立足点,建立了变电站主变压器站间联络结构的多目标优化模型,并采用遗传算法进行求解;最后,通过实际算例分析,验证了所述方法的正确性和有效性。