模拟量输入合并单元暂态时间特性测试技术研究

介绍了模拟量输入合并单元的暂态延时与稳态延时之间的差异性,并从继电保护应用的角度关注了模拟量输入合并单元暂态下的传变延时问题,阐述了暂态延时与稳态延时的差异性以及在工程中测试的必要性,提出了一种基于基于精确离散时间控制的的合并单元暂态时间特性测试方案,采用数字相位锁定器（ DPLL）消除数字量时序抖动,利用突变量检测确定初始时刻,再结合相位提取进行时差补偿修正,很好的消除了测试中的各个误差因素,利用同步信号异常、报文离散度变化等突发事件作为触发条件,测试这些异常过程时间特性的变化对电流电压复合误差的影响。通过开发的测试系统在工程中的应用,以验证本时间特性测试技术方案的可行性。     

电子式电流互感器传变延时测试方法研究

电子式电流互感器的传变延时关系到继电保护的动作快速性,关系到跨间隔设备采样的同步性,该时间不能简单用稳态传变延时来代替,在工程应用中不能忽略对暂态延时时间的测试,以免留下安全隐患。通过对电子式电流互感器传变延时产生的原因进行研究,提出了电子式电流互感器传变延时测试方案,并对罗氏线圈电流互感器的稳态及暂态传变延时进行了准确测量。实际工程中,仅在暂态延时的测量结果与稳态延时测量结果大致相等时,才可考虑用稳态延时替代暂态延时。     

智能变电站数字采样延时特性分析与试验

数字采样的额定延时和相位误差是影响继电保护性能的重要因素。文中分析了数字采样各个环节延时的构成,阐述了目前智能变电站采样同步实现方式,比较了数字采样的额定延时与相位误差的异同,提出了间接法和直接法额定延时检测方法并比较了二者的优缺点。最后给出了数字采样在智能变电站应用中的注意事项及建议。     

基于数字物理混合仿真的电子式电压互感器暂态特性及其测试技术研究

介绍了阻容分压电子式电压互感器的原理架构,分析了阻容分压电子式互感器经微分积分后的暂态传变特性。从继电保护应用的角度关注了电子式电压互感器的暂态传变特性对快速距离保护的影响。提出了一种基于数字物理混合仿真的电子式电压互感器暂态测试技术方案。采用数字仿真输出小电压信号再利用功率放大器将其放大,再搭建电子式电压互感器阻容分压的物理仿真平台,建立完整的测试系统。利用突变量检测确定初始时刻,同步采集模拟量原始电压信号与试品数字信号,进行暂态过程电子式电压互感器的暂态误差计算。通过开发的测试系统在实验室的应用,以验证测试技术方案的可行性。     

特高压直流电流互感器阶跃特性分析及测试方法

介绍了电子式直流电流互感器的原理架构、暂态阶跃响应特性及其影响环节,提出了一种基于闭环校验的直流电流互感器暂态阶跃响应测试方法,通过多项式拟合计算出阶跃响应延时时间等关键指标.并利用开发的暂态阶跃响应时间测试系统,对电子式互感器暂态延时进行了现场测试验证,证明该方案可行.     

直流电压测量装置暂态阶跃响应性能现场测试技术

为提高特高压直流输电工程的安全性,针对目前换流站内运行的电压测量装置缺乏有效的暂态特性检测手段的问题,研究了一种适用于直流电压测量装置的暂态阶跃响应现场测试技术。分析了直流电压测量时阶跃过冲电压及响应延时的产生机理,提出了一种基于低电压分段测试的暂态阶跃响应现场测试方法。采用交直流电压叠加测试实现暂态阶跃过冲电压测试,通过二次系统暂态阶跃测试、广义多项式曲线拟合及三次样条插值实现阶跃响应延时测试。在现场搭建测试系统对直流电压测量装置进行检测,结果表明,该测试技术可满足现场暂态阶跃响应检测的需求。     

功率接口算法的改进及应用

数模混合仿真功率连接技术是电力系统仿真研究的重要手段,其仿真精度和稳定性受功率接口算法的影响。为此,研究了不同功率接口算法的现状和稳定性条件,在考虑工程适用性的前提下,提出了一种改进算法。根据接口算法的稳定性条件,采取阻抗补偿的方法来提高系统的稳定域,即在数字仿真子系统中补偿负阻抗,在物理模拟子系统中补偿正阻抗,使系统始终满足稳定性条件;采取相位延时补偿策略来提高系统的仿真精度,即通过相位延时补偿,消除信号传输、转换处理等环节的延时。仿真结果和工程应用案例证明了该改进算法能够有效提高系统稳定性和仿真精度,具有很强的工程适用性。     

智能变电站继电保护数字量采样技术研究

数字量电流电压信号的相位同步是智能变电站继电保护进行数字量采样时必须解决的核心问题,它决定着智能变电站过程层的组网方案。目前正在使用的方案主要有"点对点"直接采样和基于外部同步时钟的网络采样两种。本文从数字量信号的相位同步原理出发,分析了这两种采样方案的特点与不足,探讨了网络采样摆脱对外部同步时钟依赖的途径,提出了通过改造网络交换机,由交换机自行测定采样值(SV)数据包的驻留时间,以实现精确测量SV报文传输延时的思路。     

基于数学形态学复合滤波和无时延d-q变换的电压暂态扰动识别

暂态电压扰动的识别是当前电能质量领域研究的热点,采用了无时延d-q变换进行暂态电压扰动识别,从而解决了延时60°构造对称三相电压的d-q变换的镜像扰动问题,针对无时延d-q变换易受谐波及高频噪声干扰的缺点,研究了数学形态学结合离散积分的滤波方案,用以取代传统的数字低通滤波器。在LabVIEW中的将该方案与传统数字低通滤波器进行对比,结果表明该滤波方案响应速度快,适应能力强,检测精度高,具有非常优越的综合性能。     

基于数学形态学复合滤波和无时延d-q变换的电压暂态扰动识别

暂态电压扰动的识别是当前电能质量领域研究的热点,采用了无时延d-q变换进行暂态电压扰动识别,从而解决了延时60°构造对称三相电压的d-q变换的镜像扰动问题,针对无时延d-q变换易受谐波及高频噪声干扰的缺点,研究了数学形态学结合离散积分的滤波方案,用以取代传统的数字低通滤波器.在LabVIEW中的将该方案与传统数字低通滤波器进行对比,结果表明该滤波方案响应速度快,适应能力强,检测精度高,具有非常优越的综合性能.     

直流电子式电压互感器延时特性分析与现场测试

直流电子式电压互感器因受到分压器、远端模块参数改变及合并单元等数字链路因素影响会出现延时,现场准确测试标定该延时特性不易实现。首先,建立了直流电压互感器等效电路模型,分析了直流分压器、低通滤波器等被动元件对直流电子式电压互感器延时时间的影响。在此基础上,提出一种基于暂稳态信号的延时等效测试方法,并研制出直流电压互感器延时特性现场试验系统。通过标准暂稳态信号与被测直流电压互感器的反馈时差精确测量延时时间。最后,采用所提出的试验方案在某直流工程现场进行直流电压互感器延时测试,验证了该方法有效性。     

并网型中压变流器高频谐振抑制策略

电感—电容—电感(LCL)逆变器接入弱电网时存在高频谐振风险,一般采用滤波电容电流作为状态变量的虚拟阻尼技术实现高频谐振抑制。针对风电用中压变流器滤波电容电流采集受限的特点,提出一种采用网侧变流器电流作为状态变量的虚拟阻尼方法,同时采用带通滤波加相位补偿方式对虚拟阻尼进行优化,满足闭环系统低频段增益要求,同时补偿数字系统控制延迟的影响。最后,以实际中常见的弱电网起机加载和满功率运行时突遇弱电网两种典型工况对高频谐振策略进行仿真与试验验证。     

A novel robust current control approach using adaptive line enhancer for three‐phase current‐source active power filter

An effective system control method is presented for applying a three‐phase current‐source PWM converter with a deadbeat controller to active power filters (APFs). In the shunt‐type configuration, the APF is controlled such that the current drawn by the APF from the utility is equal to the current harmonics and reactive current required for the load. To attain the time‐optimal response of the APF supply current, a two‐dimensional deadbeat control scheme is applied to APF current control. Furthermore, in order to cancel both the delay in the two‐dimensional deadbeat control scheme and the delay in DSP control strategy, an Adaptive Line Enhancer (ALE) is introduced in order to predict the desired value three sampling periods ahead. ALE has another function of bringing robustness to the deadbeat control system. Due to the ALE, settling time is made short in a transient state. On the other hand, total harmonic distortion (THD) of source currents can be minimized compared to the case where ideal identification of the controlled system can be made. The experimental results obtained from the DSP‐based APF are also reported. The compensating ability of this APF is very high in accuracy and responsiveness although the modulation frequency is rather low. © 2004 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 150(1): 50–61, 2005; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20014     

RTDS-GTNET打包SV报文的延时特性测试技术

由于RTDS的GTNET网络协议卡发送SV报文的延时时间与其Timedelay延时通道的配置延时时间不一致,应用时会给数字化继电保护装置的闭环测试带来误差,甚至会影响试验结果的正确性。针对此情况,提出了RTDS-GTNET打包SV报文的延时特性的测试技术及方案,并结合常用使用方式进行了数据样本统计分析。仿真验证了该测试方案的正确性,通过测试能得出GTNET打包SV报文延时的确切数据,为在实际测试过程中更准确地试验继电保护装置数据采样处理环节及逻辑的正确性提供了准确的检测方法。     

新型同杆双回线自适应重合闸方案研究

提出了新的可用于同杆并架双回线的自适应重合闸方案,并在此基础上给出了新的同杆并架双回线保护配置方案。对于带并联补偿电抗器的输电线路发生瞬时性故障后断开相电压存在拍频现象,电压频率基本为低频分量;发生永久性故障后,断开相电压主要为健全相感应电压,为工频分量。对故障相恢复电压进行步长为20ms的差分,瞬时性故障时差分后的电压幅值较大,而永久性故障差分后电压幅值基本为零。通过比较差分电压的幅值,能很好地区分瞬时和永久性故障。另外,从可靠性出发,提出了幅值判据和相位判据相结合的方案,综合利用了幅值判据和相位判据的优势。新的幅值和相位相结合的判据,能够很好地适用于不带并联电抗器的线路,一端或者两端带并联电抗器的线路。大量EMTP和RTDS数字仿真实验表明该方案具有很强的可行性和工程应用价值。     

具有延时补偿的数字控制在PWM整流器中的应用

由零阶保持器及计算时间产生的控制延时是数字控制的主要缺点之一，这会导致系统振荡以至不稳定。为补偿延时，提出了一种基于状态反馈的新方法。该方法没有采用状态观测器，首先建立包含延时影响的PWM整流器的新数学模型，然后采用线性状态反馈，通过配置系统极点，得到新控制器。该方法消除延时影响不仅保证系统稳定而且对给定电流输入可取得无差拍响应。1kW的能量回馈型交流电子负载样机被用于验证新方法。样机采用20kHz的开关频率和TMS320F2812 DSP控制芯片。样机实验验证了理论分析的正确。     

数字化变电站对时状态在线监测的解决方案

数字化变电站对二次设备时间的准确性要求越来越高,时间的高精度和统一已成为数字化变电站的基本要求.在线监测二次设备的对时状态已成为在实际工程应用中迫切需要解决的问题.文章提出了一种基于GOOSE的对时状态传输处理方案.通过间隔层和过程层网络,利用GOOSE的订阅/发布机制,传输时间信息及标志;利用网络延时算法,计算对时误差;利用MMS协议将获取的对时标志和误差以报告形式上传到监控系统,实现对时状态的在线监测.     

Time Delay Compensation for High Speed Digital Protection

Processing of the fault transients for eliminating the unwanted signals, is essential. for the EHV system protection. The various components which perform this function, and the filters in particular, introduce a significant delay in the operation of the protective devices. The paper investigates the various sources of time delay, and presents a digital. time delay compensation scheme, together with some test results.     

基于频域辨识的合并单元额定延时测量技术

智能变电站中合并单元数据采集和输出过程存在着固有的额定延时,此延时直接影响继电保护的动作时间。目前,额定延时测量方法存在着不足,给系统安全运行埋下了安全隐患。文中从合并单元采样环节的构成出发,分析其采样、处理过程中额定延时的群延迟特性和传变延迟。研究表明:时域中的群延迟在频域中相频特性应为线性相位,据此提出通过输入不同频率的信号以获得合并单元的相频特性曲线、进而辨识出额定延时的频域识别测量技术,并分析合并单元的相位误差对此额定延时测量方法的影响,最后通过理论仿真验证了此额定延时测量技术的可行性和正确性。文中所提方法为合并单元数字化采样延时测量的工程应用提供了一种切实可行的延时测量技术,能够确保继电保护系统的正确、可靠运行。