智能变电站中自适应同步的母线保护方案研究

采用电子式互感器母线保护的可靠性依赖于采样值同步,论述了目前智能变电站中母线保护采用的采样值同步方案。在同步标异常时,研究了合并单元自由采样的非精确同步方法及母线保护可以实现的最大同步误差,针对电子式互感器的应用,提出了优化母线保护原理和调整采样值差动关键参数的思路,分析最大同步误差对采样值差动原理母线保护的影响。在同步标正常和异常之间自适应切换同步方法和调整采样值差动保护原理及关键参数,保证母线保护采样值差动的选择性和可靠性要求,通过仿真分析了非精确同步时的动作行为。采用浮动门槛的方法,避免最大同步误差引起的不平衡电流越限闭锁,最终达到在同步标异常时母线差动保护不退出运行,提高了母线保护在智能变电站中应用的适应能力。     

一种基于采样值差动的母线故障分析

采样值差动在母线保护运用中对非典型故障存在灵敏度差的问题.为此,通过仿真与动态模拟试验,论述了电流差动原理,进行了复杂故障的模型、数据及原理分析,针对母线非典型故障,提出了将采样值差动保护与稳态相量差动保护相结合的解决方案.     

微机型中低压母线保护的算法及软件设计研究

对母线采样值电流差动保护的算法进行分析,并对保护的软件设计方案作了研究讨论;电流数据采样的离散性和采样初始时刻的不确定性是导致采样值电流差动保护动作值模糊区产生的根本原因。分析了采样值电流差动保护常用的R点中取S点判据,在S取不同值时,动作电流和制动电流可能的变化情况及其保护的效果;当采样值电流差动保护处于动作的模糊区时,投入相量电流差动保护作为辅助判据进行判断,这样既利用了采样值电流差动保护动作速度快的优点,又消除了采样值差动保护的动作模糊区的影响。     

乒乓式励磁绕组接地保护方式的改进与分析

针对乒乓式接地保护在发电机处于空转或停机时无法对励磁绕组接地故障进行检测的问题，提出给励磁绕组注入一个直流电压，并将开关切换回路接在该电压两端的改进方案，给出了该方案的原理和保护动作判据，对接地电阻计算方法、切换回路元件参数和切换周期的选取等问题进行了分析。仿真试验结果表明改进方案的精度和灵敏度可以满足实际运行需要。通过采样冗余算法计算接地电阻可有效降低采样值坏数据以及非稳态直流工况对保护精度的影响。     

基于双端直流注入切换采样原理的发电机转子接地保护

为提高发电机转子接地保护的可靠性,降低保护装置成本,提出了一种基于双端直流注入切换采样原理的改进转子接地保护方案。该方案在计算转子接地电阻时取消了转子电压保持不变的假定条件。利用转子直流漏电流等电气量信息进行转子接地保护回路异常的判别,并针对转子回路过电压问题给出了几种工程解决方案。试验结果表明,基于双端直流注入切换采样原理的改进转子接地保护可靠性高、动态测量性能好。     

220kV母线差动保护误动事故分析

详细介绍一起220 kV变电站220 kV母线差动保护发生区外故障时误动的事故.通过分析现场故障录波数据,对保护装置和二次回路进行仔细检查和多次试验,发现误动原因为母差保护装置AC交流模件采样值异常.查明采样异常原因为二次输出滤高频回路中某微法电容漏电量过大.最后提出了相应的防范措施.     

基于IEC 61850标准的合并单元采样值中断分析与处理

阐述合并单元的数据采样原理,针对220kV云会智能化变电站合并单元采样值频繁中断的原因进行探讨,并提出解决方案.     

基于电流突变采样值轨迹特征的快速母线保护

新能源电源提供的短路电流幅值受限,故障特征弱化,影响母线故障的快速准确识别。该文利用三相电流同一采样值突变量快速提取电流突变特征,将母线各支路电流进行分组,分别构造了两种启动元件,根据启动元件的动作时序,快速识别母线区内、外部故障和区外转区内故障。建立了母线多支路分组电流突变量采样值的分析平面,经过极性转换与采样值积分,直观反映母线区内外故障时电流突变采样值的运动轨迹,在此基础上,建立了识别母线区内外故障的保护动作区。利用实时数字仿真平台(real time digital system,RTDS)建立仿真系统,仿真结果表明,母线故障时,启动元件动作时间小于1ms,利用电流突变采样值轨迹可以快速识别区内外故障及转换性故障。     

基于电压向量的数字化母线保护电流同步方法

采样数据同步是智能变电站继电保护的关键问题。当采样数据通过过程层网络传输时,保护装置依赖于时钟源同步。提出了一种基于电压向量的数字化母线保护电流同步方案,在原有同步方案失效并导致合并单元采样失步的情况下,通过电压向量的相位差对采样数据进行同步处理,仍可保证母线保护继续投入运行。分析了同步方案的原理,介绍了同步方案的系统接线,给出了实施方案的细节:通过正序电压计算间隔采样的时间差;通过抛物线二次插值方法对采样数据进行同步处理;发生三相PT断线时需退出同步方案。RTDS数模实验结果表明同步方案可保证各种工况下母线差动保护功能的正确性,证明了同步方案的有效性和可行性。     

不受非同步采样影响的母线差动保护方案研究

提出了一种新的母线保护原理,该原理通过引入母线电压对现有差动判据进行等式变形得到,可有效消除电流采样非同步的影响。结合陕西电网实际工程,建立了相应的母线故障仿真模型。仿真分析了母线区内、外各种故障情况下,所提保护判据和常规母差保护的动作情况。仿真研究表明,常规母差保护判据在采样数据不同步时,存在区内故障误选相问题和区外故障误动问题;而所提方案可有效消除采样非同步的影响,区内故障保护可靠动作,区外故障可靠不动。同时,保护的定值整定原则与常规母差保护相同,无需特殊整定。     

基于AT89S52单片机的开关电源设计

主要论述了基于AT89S52单片机的一种开关电源的设计原理及实现方法,采用开关电压调压芯片LM2596作为主控单元,主控制器通过控制程控电阻模块,实现并联供电系统输出电流的自动调节分配.同时芯片连接电流传感电路与过流保护电路,对输出电流实时检测,并反馈给主控器,实现过流保护.供电系统输出稳定的直流电压,并且供电效率达到60％以上,设计的产品可应用于通信设备和电子产品中,实用性较高.     

双馈风电机组低电压穿越综合控制策略研究

针对双馈风电机组(DFIG)低电压穿越问题,为克服传统撬棒(Crowbar)电路保护的不足,以抑制故障期间转子电流并兼顾防止直流母线过电压为目的,提出一种“电阻串联电容撬棒保护电路+直流卸荷(Chopper)电路”的综合控制策略。建立在转子侧Crowbar电路电阻串联电容,在直流母线侧加入Chopper电路的改进双馈机组模型,给出Crowbar电路电阻值及串联的电容值的取值方法,并对其控制策略进行分析。在Matlab/Simulink仿真平台上搭建系统模型进行仿真验证,结果表明该低电压综合穿越策略能够有效提升双馈风电机组低电压穿越能力。     

提高智能变电站采样可靠性的研究与应用

以智能变电站二次系统数据源头合并单元装置为切入点,分析了目前智能变电站采样系统存在的问题。提出高可靠性采样方法,并以此为基础设计新型合并单元装置。新型合并单元具备异常采样数据分析和处理功能,发生数据异常时能迅速准确判别,为变电站内继电保护提供数据异常的信息,帮助继电保护作相应处理以避免不正确动作。经过分析和验证,所研究方法可提高目前智能变电站采样环节的可靠性。     

一种16位A/D在高精度电力采样系统中的应用

ADS8364是一种具有6个差分输入的16位并行输出模数转换器。具备多通道采样且速度可达250ksps,可作为高精度电力采样芯片,重点介绍了A/D的调理和辅助电路的相关设计,能够大大降低一系列系统的误差适合用于需高精度高等级的应用场合。     

一种简单的电动自行车用无刷电动机控制器

以无刷电动机为驱动电机的电动自行车控制系统以89c2051单片机为控制电路,单片机采集比较电平及电机霍尔反馈信号,通过软件编程PWM信号输出三相六路控制无刷直流电动机,其中LM324还实现过流欠压保护。分析了控制器电路中的DC/DC变换器工作原理,给出了该电路的仿真波形。     

多采样率转换算法对差动保护的应用研究

智能变电站中要求合并单元的数据采集满足“一处采集,全站共享”,因此合并单元数字接口必须具有采样率转换的功能,并且满足差动保护动作的要求.文中主要研究了通过抽取和插值环节的级联实现任意分数倍采样频率归一化的方法及其对差动保护差电流的影响,设计了一种零相位滤波算法以解决在采样频率转换过程中高阶FIR数字滤波器带来的群延迟较大的问题,与抽取和插值算法配合使用,可以将任意不同采样频率的ECT采样数据统一到相同的采样基准下,实现差动保护各分支采样数据之间频率的快速统一,提高保护动作的快速性.     

低惯量直流微电网并网变换器的预测电流分区补偿控制策略

低惯性直流微电网在负荷频繁投切、新能源出力波动等情况下易发生直流母线电容两侧功率不匹配的问题.通过分析直流微电网接口并网变换器输入、输出侧功率失衡机理,依据母线电压变化水平计算母线电压恢复至指令值所需能量和单位采样周期内母线电容能量变化信息,得到线性处理后的母线电容瞬时输出功率、母线电压波动等效负荷信息,最终确定电流指令补偿全值.同时考虑到电压外环的影响,提出一种电流指令快速分区补偿策略,通过调节系数实现分区的平滑过渡,并通过模型预测电流控制实现电流指令的快速跟踪,提升并网变换器的补偿响应速度,抑制母线电压波动.最后,通过仿真和实验验证了所提控制策略的有效性与可行性.     

新一代智能变电站母线合并单元工程应用技术研究

当母线合并单元故障,众多间隔的二次装置失压。在智能变电站扩建时,因母线合并单元输入输出通信协议不标准,新增间隔电子互感器(含合并单元)接入困难。采用母线电压互感器按终期新建、间隔合并单元级联按母线段划分、母线合并单元SV/FT3插件冗余等方法,使母线合并单元工程应用合理化。提出标准化合并单元规约、简化过程层网络建议,解决母线合并单元在变电站二次设备中的瓶颈问题。     

基于电流突变量的采样值差动保护研究

电流纵联差动保护作为线路、变压器、母线等设备的主保护,保护动作的快速准确至关重要,与传统向量差动保护相比,采样值差动保护快速性有了很大提升。本文引入突变量电流算法,结合采样值差动保护的优点,构造了电流突变量采样值差动保护判据,并分析了R/S取值。最后应用MATLAB,以线路末端发生两相短路为例,对三种差动保护作区内故障仿真,并对仿真结果作了分析。