改进的相分量法求解同杆双回线故障新算法

采用矩阵相似变换对传统相分量法进行改进,将端口网络理论与改进的相分量系统模型相结合,得出故障端口相网络方程,并且根据端口阻抗的物理意义,推导出故障端口阻抗矩阵元素与端口节点阻抗的关系式。考虑故障的一般形式,给出了同杆双回线短路故障与断相故障统一的故障边界条件方程,将其与故障端口相网络方程联立,提出了一种适用于求解同杆双回线各种简单故障的新算法。该算法的优点在于:①将同杆双回线单回线短路故障、跨线短路故障和断相故障统一计算,可适用于具有不对称故障阻抗的任意同杆双回线故障计算;②对电力系统参数是否平衡无限制;③对同杆双回线两侧是否存在公共母线无特殊要求;④计算量较传统相分量法明显减小,简单实用,便于计算机编程实现。对比该算法计算结果与EMTPE仿真结果,表明该算法准确有效。     

基于相分量法的电力系统复故障计算

为了对电力系统复杂故障直接进行求解,基于相分量法,建立了横向、纵向故障接口电路的通用相分量模型,推导了三相元件与平行线路的相分量阻抗矩阵。相分量算法不要求电力系统元件参数对称或循环对称、不利用多端口网络理论及理想变压器的移相,拓宽了故障计算的适用范围、简化了编程难度,并可推广到处理诸如线路换位不完全的参数不对称等其他电网不对称计算。算例演示了计算过程,与EM TP的仿真结果对比证实了模型与算法的正确性。     

融合对称分量法与相分量法的大规模电力系统跨线故障计算

针对电力系统中平行线路的跨线故障,提出一种融合对称分量法与相分量法的大规模电力系统跨线故障计算方法。首先形成跨线故障时平行线路准确的对称分量导纳矩阵,建立跨线故障接口电路统一相分量模型,再利用相分量法与对称分量法对故障端口与对称系统分别进行求解。该算法充分发挥了对称分量法和相分量法的各自优势,适合处理大规模电力系统的任何类型跨线故障,方便与传统的基于对称分量法的故障计算软件接口,易于编程实现。所研制的综合故障计算软件已用于实际电网的跨线故障计算,通过与EMTP的仿真结果对比证实了算法的正确性。     

基于短路故障残压变换法的暂态稳定计算

基于短路故障残压变换法,提出了电力系统不对称暂态稳定计算方法。该方法结合了相分量法模型适应性和对称分量法计算效率高的优点,通过矩阵变换形成暂态稳定计算的机网接口和正序等效导纳矩阵,避免了复杂的复合序网形成过程。该方法既能应用于相分量坐标,也能应用于对称分量坐标,能够实现对多重故障和参数不对称元件的处理。仿真结果表明该方法简洁有效。     

不对称电力系统相序混合建模与三相潮流算法

由于参数不对称元件和不平衡负荷的存在,电力系统中可能出现三相不对称运行的情况。为此,文中提出一种新的不对称电力系统三相潮流计算方法。该方法采用相序混合建模方法对电网建模,并采用分解协调方式实现全网三相潮流的求解。所述方法兼具相分量法的灵活性和对称分量法的计算高效性,适用于输电网和中高压配电网三相潮流分析和故障计算。针对...     

基于解耦相分量模型的电力系统故障计算方法研究

提出了一种电力系统故障计算的解耦相分量法。选取故障点为边界节点将故障后的电网等值成相坐标下的仅含短路端口或者断线端口的解耦等值电路,从而在相坐标下可方便地模拟各种短路故障和断相故障,避免了复杂的序网连接,可方便地计及短路点接触电阻以及非完全断相处的故障阻抗的影响。最后通过仿真算例表明,该方法兼具对称分量法和相分量法的优点,是电力系统故障分析计算的一种十分简单、有效的方法。     

电力系统复杂故障算法的研究

本文从故障口边界的一般形式出发 ,综合应用相序参数变换技术和广义戴维南定理 ,详细推导出一种计算电力系统复杂故障中故障端口电流的方法。文中算法采用故障类型导纳参数模型 ,不但解决了任意过渡电阻的故障计算问题 ,还省去了程序实现中根据故障类型存储、检索故障类型导纳参数的步骤 ;相较于阻抗参数模型 ,算法更通用、简便。较好地解决了电力系统中具有任意不对称过渡电阻的简单故障及复杂故障计算的通用性问题。算例表明 ,该方法正确有效     

电力系统复杂故障算法的研究

本文从故障口边界的一般形式出发,综合应用相序参数变换技术和广义戴维南定理,详细推导出一种计算电力系统复杂故障中故障端口电流的方法.文中算法采用故障类型导纳参数模型,不但解决了任意过渡电阻的故障计算问题,还省去了程序实现中根据故障类型存储、检索故障类型导纳参数的步骤;相较于阻抗参数模型,算法更通用、简便.较好地解决了电力系统中具有任意不对称过渡电阻的简单故障及复杂故障计算的通用性问题.算例表明,该方法正确有效.     

同杆双回线故障分析新方法研究

该文基于六序分量法及多口网络理论,从故障的一般形式出发,提出了一种适用于同杆并架双回线的通用故障计算模型.利用该模型可同时求出六序故障端口电流,进而求出各节点注入电流,利用节点阻抗矩阵即可求出网络内各节点电压及各支路电流.文中还给出了该算法的理论推导及结果,并将其仿真结果与EMTP进行了比较.大量仿真计算表明：该算法不仅适用于简单故障的分析计算,亦适用于多重复杂故障及经任意故障阻抗、任意故障类型的故障分析和计算,且不需要考虑复合序网的连接及故障特殊相问题;当线路阻抗参数标幺值在0.1～10范围内变化时,用有限值400～500代替无穷大,可获得足够的精确度.该算法简单、实用、有散,易于实现.     

复杂结构输电线路接地短路及光纤复合架空地线电流计算

由于实际环境的影响和运行的需要等因素,电力系统输电线路结构越来越复杂。为了计算复杂情况下的光纤复合架空地线(OPGW)的故障电流,提出了基于线路交接点的扩展相分量法。根据线路的特点,将输电线路分割成若干个具有相同电气结构的区间;区间终端的电压源与其等效内阻抗由多端口戴维南等效电路求得;每个区间内建立统一的扩展相分量模型,以此来求解每个回路的电流。与传统的模型相比,所提方法更为全面地考虑了线路的电磁环境,并能解决复杂输电线路OPGW故障电流求解问题。     

改进瞬时对称分量法及其在正负序电量检测中的应用

传统对称分量法在频域中定义,用相量表示,需要计算变量的模值和相位,故只能应用于电力系统不对称故障的稳态分析,而不能对暂态过程中的电量进行分析。针对该问题,提出一种基于时域测量量的改进瞬时对称分量法,并给出了相关计算公式和结果。所提方法的基本原理是利用三相电压或电流的瞬时值构造一个无延迟的旋转相量,并以复数的形式直接计算三相电量的正序、负序和零序值。由于该算法简单,不需进行三角函数计算,计算速度较快,实时性好,易于在工程上的实现。基于瞬时对称分量理论,提出了一种新型的正、负序电流检测方法,并用PSCAD/EMTDC仿真软件进行了验证,结果表明所提方法是正确、可行的。     

计及网络操作时电网任意复杂故障的简便计算方法

在计及网络操作的情况下，为计算电网任意复杂故障，首先将网络操作和任意复杂故障统一处理成对原网对称修正与不对称修正的组合，然后以操作支路和故障支路两侧节点为边界，将故障电网分解成对称修正网络，原网和不对称修正网络三大部分，基于叠加原理和多端口网络理论，导出了计及网络操作时计算电网任意复杂故障所需的全部公式。该方法的主要特点是：（1）计算过程中保持原网拓扑结构不变，计算过程简单；（2）对故障类型没有限制；（3）可自动适应网络拓扑结构变化；（4）既适用于相坐标也适用于序坐标。     

利用矩阵变换求解电力系统短路故障的残压变换法

参数不对称元件的出现为对称分量法处理不对称故障的序网联接处理方法设置了障碍.该文针对之以相分量法故障处理方法为依据,建立了相分量坐标下适用于各种短路故障公式化的残压变换法,并以矩阵变换的方式完成不对称短路故障的处理：通过公式变换将该方法应用于对称分量坐标.使用矩阵运算代替对称分量法的传统序网故障变换,以实现不对称短路故障计算,并给出常见故障对应的参数矩阵.对于多重短路故障和含不对称元件的网络都能够直接处理,而计算量却不会明显增大.文中用实例证明了该方法简单实用,而且便于程序实现.     

小波模糊神经网络应用于配电网输电线的故障测距

在小电流接地系统单相接地故障特征分析的基础上，提出了一种基于故障后稳态及暂态电气量的小波模糊神经网络的故障测距方法。单相接地故障时的暂态分量故障特征非常明显，且故障暂态高频分量受故障前负荷的影响较少，故可以采用故障暂态分量描述故障模式特征并进行故障定位，鉴于已有的小波神经网络模型不适合于故障测距，作者从广义的小波神经网络概念出发，结合模糊控制理论，提出了适合于电力系统故障暂态和稳态信号分析的小波模糊神经网络方法，并将该方法应用于小电流接地系统直配输电线路的故障测距。理论分析及大量的EMTP仿真结果表明：本文所提出的小波模糊神经网络理论，模型及算法具有较好的故障测距性能，并可应用于电力系统的故障分析。     

基于对称分量模型的电力系统短路故障计算方法

对称分量法及其序网联接技术是电力系统故障处理的传统方法，但目前存在着许多因素引起了网络参数的三相不对称，以至序网无法分离，序网联接技术失效。该文以相分量故障处理方法为依据，提出了一种相分量坐标下的故障向量变换法。采用多态计算技术，用矩阵变换代替传统的数值计算，用不同的矩阵参数表达各种对称和不对称短路故障的特点，以使用统一的公式计算短路故障，将该方法推广至对称分量坐标下，无需序网联接就可以实现对称分量坐标下短路的故障处理，简化了短路电流计算编程的难点，分析了组合故障等情况，给出了新方法的处理结果，用实例证明了该方法简单实用的优越性。     

改进dq变换法及在STATCOM中应用

针对传统dq变换法在检测电网三相不对称分量时存在的一些缺陷,提出一种新的检测方法,将单相电压通过一个微分器得到与该相电压正交的微分量,然后利用二者的正交关系直接通过数学关系求解出同步旋转角.该方法不仅适用于负载不对称系统,也适用于电源电压不对称系统.在检测过程中,不需要采用锁相环(PLL)电路获得同步旋转角,消除了PLL延时带来的影响,也不需要对三相电流进行移相,解决了移相带来的误差.将该检测方法应用于静止同步补偿器(STATCOM)控制器后,能有效降低接入点电压的不平衡度.仿真分析和实验结果表明所提出的方法在检测电流正序、负序分量时具有精度高、实时性强的特点,更适合于STATCOM的应用.     

Modeling of unbalanced three‐phase driving‐point impedance with application to control of grid‐connected power converters

The dq transformation is widely used in the analysis and control of three‐phase symmetrical and balanced systems. The transformation is the real counterpart of the complex transformations derived from the symmetrical component theory. The widespread distributed generation and dynamically connected unbalanced loads in a three‐phase system inherently create unbalanced voltages to the point of common coupling. The unbalanced voltages will always be transformed as coupled positive‐sequence and negative‐sequence components with double‐frequency ripples that can be removed by some filtering algorithms in the dq frame. However, a technique for modeling unbalanced three‐phase impedance between voltages and currents of same sequences or of opposite sequences is still missing. We propose an effective method for modeling unbalanced three‐phase impedance using a decoupled zero‐sequence impedance and two interacting positive‐sequence and negative‐sequence balanced impedances in the dq frame. The proposed method can decompose a system with unbalanced resistance, inductance, or capacitance into a combination of independent reciprocal bases (IRB). Each IRB basis belongs to one of the positive‐sequence, negative‐sequence, or zero‐sequence system components to facilitate further analysis. The effectiveness of this approach is verified with a case study of an unbalanced load and another case study of an unbalanced voltage compensator in a microgrid application. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.