高压断路器非全相保护分析和处理方法研究

对高压断路器非全相功能的几种原理及实现方法进行了阐述,并对现阶段非全相的几种实现方法进行了深入分析,针对非全相功能方面的缺失提出了防范措施。     

断路器辅助保护瞬时跟跳逻辑存在问题分析及改进

分析了当前国内电力系统330 kV及以上电压等级断路器辅助保护瞬时跟跳逻辑存在的问题,针对存在问题,提出对330 kV及以上电压等级断路器辅助保护跟跳逻辑改进方案,规范、统一了断路器辅助保护瞬时跟跳逻辑,提高了系统故障时断路器跳闸的可靠性,有利于电力系统稳定运行。     

基于短路比约束的受端电网新能源并网出力优化方法研究

在大规模分布式新能源发电资源接入受端电网的情况下,如何能够在保证受端电网并网点处暂态电压稳定性的同时,优化受端电网新能源发电机组的出力,是须要解决的关键问题。文章研究一种基于短路比约束的受端电网新能源并网出力优化方法。首先,通过构建受端电网等效模型,分析分布式新能源发电机组接入后,受端电网暂态电压稳定性的影响因素;其次,结合短路比的物理含义,建立新能源电网并网短路比模型,并将其作为研究受端电网并网点暂态电压稳定性的关键指标;再次,以受端电网新能源弃电成本、火电机组运行成本最小为优化目标,考虑短路比等其他约束条件,建立受端电网新能源出力优化模型,并进行求解;最后,仿真验证所建立的模型,结果表明,优化模型可在一定程度上提高受端电网中新能源的出力水平。     

带限流模式直流断路器在柔性直流输电系统中的应用

直流断路器的设计与研发是直流系统实际应用中的难点。对此,提出了一种具备故障限流模式的混合式直流断路器,该断路器具有正常运行、限流运行和故障隔离三种工作状态,通过三种状态之间的相互转换可实现正常工作时以低电抗方式运行、故障时进入限流状态以高电抗方式运行限制故障电流,最终隔离故障,可起到保护系统设备的作用,并对该断路器进行了闸组内的电压、电流应力分析。最后通过在PSCAD/EMTDC上搭建的仿真模型验证了该断路器的可行性和有效性。     

大型发电机突加压保护的研究

分析了发电机突加压的原因和造成的危害，并根据突加压的特点提出了完整的保护方案，该方案能适应各种方式的主接线，对发电机未加励磁时误合闸，发电机主断路器发生单相（两相）闪络，断路器单相（两相）拒分和发电机以较大频率差非同期并网进行主动识别。保护可靠性高，具有较高的实用价值。     

双馈风力发电系统空载并网模糊PI控制

基于定子磁链定向矢量控制原理,分析双馈风力发电系统并网运行机理,提出了系统空载并网模糊PI控制策略.在此基础上,该文对双馈风力发电系统空载并网过程进行了研究,并与模糊控制及PI控制进行比较.研究结果表明,并网模糊PI控制策略的动态响应快,稳态精度高,对电网电压波动和电机参数变化具有较强的鲁棒性,且并网过渡过程短暂,并网前后运行平稳.模糊PI控制方式既具有模糊控制器动态响应快、鲁棒性强的特点,又兼有PI控制器稳态精度高的优点,是一种优良的并网控制策略.     

机组并网瞬间抢无功现象分析及定值整定策略

发电机组并网瞬间从系统大量抢无功功率,引发本侧母线电压和相邻并网其他机组间无功功率的大幅波动等现象.文中主要从理论和无功功率大幅波动现象进行分析,发现二滩水电站同期装置的电压差、励磁调差系数、机端初始电压等参数的定值整定不合理,从而提出对上述参数的一些整定策略.     

微电网并网/孤岛转换安全域分析

微电网并网运行状态进行安全域分类,能够确保微电网在发生非计划孤岛时能够转换成功。文章提出了并网运行过程中转换安全域的概念,提出了从功率空间映射到向量空间的孤岛安全域的分析方法,采用微电网总有功/无功作为孤岛转换稳定判据,减小了判定维度,在微电网仿真平台通过时域仿真确定在不同运行方式下的电压及频率波动情况。最后依据电压/频率波动限值,采用最小二乘支持向量机方式进行模式识别,给出了固定参数的微电网并网/孤岛转换安全域。     

双馈风电场VSC-HVDC系统接入弱电网的控制研究

由于大型并网风电场有功功率与无功功率的波动导致风电场并网母线及受端弱电网系统的电压和频率不稳定,提出用电压源换流器高压直流输电(VSC-HVDC)的电压与频率控制模型控制风电场并网母线的电压和频率。建立风电场经VSC-HVDC并入大电网的电力系统数学模型,详细设计VSC-HVDC的变流器WFVSC(风电场侧变流器)和GSVSC(电网侧变流器)控制环节,在电压和功率外环及电流内环双环控制的基础上,加入频率控制,以解决电网频率发生改变时,双馈变速风机无法对电网提供频率响应的问题。建立相同条件下高压交流(HVAC)并网的模型进行比较,仿真分析风电场风速波动和风电场出口端三相短路故障两种情况下的并网点(PCC)电压与频率变化,仿真结果验证了该控制模型的正确性和有效性。     

风力发电讲座第四讲 风力发电机组的并网运行

风能是我国目前开发利用比较成熟的一种新能源,风电事业正在我国蓬勃发展。为了帮助读者了解风力发电知识,我们请长期从事风力发电研究工作的中国科学院电工研究所倪受元研究员撰写了《风力发电》讲座,以飨读者。 ——编者 风能是一种不稳定的能源,如果没有储能装置或与其他发电装置互补运行,风力发电装置本身难以提供稳定的电能输出。为了解决风力发电稳定供电的问题,目前国内外比较一致的看法是：大型风力发电机 (1000千瓦以上 )并网运行;中型风力发电机 (从几十千瓦到几百千瓦 )或者并网运行,或者与柴油发电机或其他发电装置并联互补运行;小型风力发电机 (10千瓦以下 )主要采用直流发电系统并配合蓄电池储能装置独立运行。 1 恒速恒频风力发电机的并网运行 中大型或大型风力发电机 (几百千瓦到几兆瓦 )主要是采用并网运行方式,在这种运行方式中主要解决的问题是并网控制和功率调节问题。下面根据风电系统所采用的发电机类型分别作一介绍。 1 1 同步发电机的并网运行 风力驱动的同步发电机与电网并联运行的电路如图 1所示。除风力机、增速器外,电气系统包括同步发电机、励磁调节器、断路器等,发电机通过断路器与电网相联。其运行特点是： 1 同步并网同步发电机与电网并联合闸前,为了避免电流冲击和转轴受到突然的扭矩,需要满足一定的并联条件,这些条件是：风力发电机的端电压大小等于电网的电压;风力发电机的频率等于电网的频率; 并联合闸的瞬间,风力发电机与电网的回路电势为零; 风力发电机的相序与电网的相序相同。由于风力发电机有固定的旋转方向,只要使发电机的输出端与电网各相互相对应,即可保证第 4个条件得到满足。所以在并网过程中主要应检查和满足前三个条件。     

特高压奉贤换流站最后断路器保护调试异常原因及改进建议

鉴于高压直流输电系统逆变站最后断路器跳闸装置是非常重要的换流站直流系统控制设备,介绍了奉贤特高压换流站最后断路器保护的基本原理,针对系统调试期间该保护未正常动作的异常情况,通过分析现场故障录波图中各参数变化曲线得出调试时最后断路器保护未正确动作的原因是由于系统输送功率过小所致,并提出了相应的改进建议,使得在低功率系统调试时能起到测试最后断路器保护的作用,同时避免了设备损坏。     

一起三相异步电动机缺相问题的分析

据统计,三相异步电动机绕组烧毁事故,大多是由于电动机缺相运行造成的。但由于大家对缺相问题的认识不足,只是依靠热继电器来对电动机进行保护,无法对电动机提供有效的缺相保护。对三相异步电动机在缺相工况下的故障电流进行分析,给出其变化趋势。结合某厂实际,对配电回路中常规保护装置不动作的原因进行深入分析,给出合理的解释,并提供解决缺相问题的方法。通过在配电回路中增加缺相保护装置,有效地减少了该厂电动机损坏事故。     

浅谈配电自动化对配电带电作业安全的影响

针对配电自动化在10 kV配电架空线路的设备配置、运行方式等方面的变化,使得带电断、接电压互感器及相关设备引线、柱上负荷开关等开关设备自动合闸产生过电压对带电作业带来的影响,以实例为分析对象说明了过电压产生原理。为提高作业安全性,采用在电压互感器电源侧加装柱上隔离开关及停用柱上开关的自动合闸功能的措施限制过电压产生。     

考虑撬棒和直流卸荷保护的双馈电机电磁暂态过程分析

故障期间,撬棒（crowbar）保护和直流卸荷（chopper）保护的工作状态对双馈风电机组（DFIG）的暂态过程有重要影响。为此,针对三相故障不同严重程度下的双馈风力发电系统,综合考虑撬棒保护和直流卸荷保护的协调控制方式,通过分析转子电流、直流母线电压与机端电压跌落的关系,新建统一的保护动作分析判据;在此基础上,分析撬棒保护和直流卸荷保护在不同电压跌落深度下的状态,并建立统一的双馈电机故障后暂态等值模型。最后基于PSCAD/EMTDC提供的1 MW双馈电机标准模型,验证了所建DFIG暂态等值模型的准确性。     

抽水蓄能机组停机过程仿真及优化

抽水蓄能机组出口断路器通过合、分闸操作来控制抽水蓄能机组的启停及运行工况的切换,影响着抽水蓄能系统的运行情况;抽水蓄能机组出口断路器开断电流的大小决定其触头损耗的多寡,开断电流的减少可减缓断路器的损耗,延长其使用周期。通过建立抽水蓄能机组仿真模型,研究发电与抽水工况停机过程中有功和无功功率对断路器开断电流的影响,根据仿真结果,选取最优电压调节器放大倍数和最小导叶开度,优化停机流程,达到了减少断路器开断电流的目的。     

220 kV双母分段带旁路接线的断路器失灵保护分析

为深入了解断路器失灵保护、提高变电站运行可靠性,针对大型变电站中接线方式最为复杂的双母分段带旁路主接线,按设备种类分析了每种设备断路器失灵保护的特点、启动原理和联跳主变三侧断路器原理、回路设计及应用情况,并提供了旁路带线路及主变断路器时应在失灵保护上特别关注的经验。     

Circuit breakers go high voltage

TThe first Sulfur hexafluoride (sf6) gas industrial developments were in the medium voltage range. This equipment confirmed the advantages of a technique that uses sf6 at a low-pressure level concurrently with the auto-pneumatic blast system to interrupt the arc that was called later puffer. High-voltage sf6 circuit breakers with self-blast interrupters have found worldwide acceptance because their high current interrupting capability is obtained with a low operating energy that can be provided by low-cost, spring-operated mechanisms. The low-operating energy required reduces the stress and wear of the mechanical components and significantly improves the overall reliability of the circuit breaker. This switching principle was first introduced in the highvoltage area about 20 years ago, starting with the voltage level of 72.5 kV. Today this technique is available up to 800 kV. Furthermore it is used for generator circuit breaker applications with short circuit currents of 63 kA and above. Service experience shows that when the sf6circuit breakers of the self-blast technology were first designed, the expectations of the designers had been fulfilled completely with respect to reliability and day-to-day operation.     

500 kV变电站220 kV线路断路器延时分闸故障分析

鉴于断路器合—分时间参数的重要性,以一起220kV线路断路器延时分闸故障为例,对断路器B相延时分闸的原因进行了现场测试,并进行了全面分析。测试结果表明,断路器B相辅助开关转换存在延时,造成断路器合—分时间与继电保护装置动作时间配合不当,影响了断路器的分闸时间,建议在电力系统相关试验规程中加强合—分时间的周期性测试,以减少线路故障。     

取消750 kV线路断路器合闸电阻的研究

取消750kV线路A1S断路器和GIS断路器合闸电阻可节省费用,并提高断路器运行可靠性。研究了取消750kV交流输电线路断路器合闸电阻的可行性。提出了以线路的闪络率及避雷器能量作为取消750kV线路断路器合闸电阻的判据。介绍了线路闪络率的计算条件和方法,给出了取消合闸电阻后的750kV线路过电压水平和线路的绝缘水平以及几种限制过电压措施。