变电站直流系统主动综合保护技术研究与应用

针对变电站直流系统综合保护问题,设计了融合多类型故障保护功能的主动综合保护系统.主动综合保护 系统包含隔离电源、改进的绝缘监测装置以及常规的A 型或F型剩余电流保护装置.通过对常规绝缘监测装置的改 进,解决了普通剩余电流保护装置无法实现IT系统直流剩余电流保护的问题.对于轻微故障,改进的绝缘监测装置 配合剩余电流保护装置将负载切至隔离电源供电;对于短路故障,在负载切换到隔离电源供电的同时,快速限制短路 电流.实测结果表明了系统保护的有效性.     

高压大功率三电平逆变系统故障特性分析与保护原理研究

高压大功率三电平逆变系统故障形式多样且特殊,传统主设备保护已不能完全满足要求。针对三电平逆变系统的结构特点,将其划分为交流输入、直流和交流输出三个环节,对各环节可能出现的故障及其特性进行了分析,并指出现有保护配置与原理的不足,同时对新的保护原理与实现方法进行了研究。建立了系统的故障仿真模型,并以此为基础进行了仿真分析。所提出的保护配置在6 kV/1 MW三电平逆变系统中得到了应用,静态模拟以及试验研究均验证了所提出的保护原理与算法的正确性。     

许继集团有限公司 绿色能源设备 开启和谐未来

正直流特高压输电及电力电子主要产品包括特高压直流输电控制保护系统、换流阀设备、直流场设备以及特高压交流控制保护及监控。变电站及智能电网系统涵盖了从发电、输电、变电到配电等环节,具备1000kV以下变电站全部二次设备成套以及110kV智能变电站全部一、二次设备的供货能力。配网自动化智能变配电系统国内最大的配网自动化成套设备供应商,可提供全套智能配电系统产品和智能配电网一体化综合解决方案。     

操作电源DC—UPS一体化装置的设计和应用

随着计算机和网络技术的快度发展,微机监控、保护装置在发电厂、变电站中被广泛采用,其操作电源除有蓄电池直流系统(DC)外,还有交流不间断电源系统(UPS),UPS主要负荷为微机监控、保护和自动装置及打印机等。如何保证电源系统的可靠性及简化接线和便于维护管理是     

基于虚拟仪器技术的直升机电源试验系统设计

目前,直升机电源系统的测试面临着测试项目多、测试设备复杂、测试周期长等诸多问题,如果将虚拟仪器技术应用于直升机电源测试系统的设计,将大大的提高测试效率和缩短测试周期。设计的测试系统通过PLC来控制供电电路的切换和测试项目的转换,用信号调理电路和PXI板卡来实现数据的采集,在CVI平台上开发软件来实现数据的分析、处理和动态显示,并且利用相关评估策略对电源系统指定性能和综合性能进行了评估。该试验系统能够为直升机电源系统的使用和维修等环节提供技术支持和科学依据,有很好的应用价值。     

芯科实验室针对电源应用推出交流电流传感器

Silicon Laboratories(芯科实验室有限公司)日前推出小封装、低耗电、高精确度及适合各种电源应用的交流电流传感器。Si8500系列可为电源系统的控制与保护功能提供高达20A的电流测量能力,最适合AC-DC交换式电源供应、隔离式DC-DC电源供应、马达控制和照明设施电子镇流器等各种应用。     

许继集团有限公司

正绿色能源设备开启和谐未来直流特高压输电及电力电子主要产品包括特高压直流输电控制保护系统、换流阀设备、直流场设备以及特高压交流控制保护及监控。变电站及智能电网系统涵盖了从发电、输电、变电到配电等环节,具备1000kV以下变电站全部二次设备成套以及110kV智能变电站全部一、二次设备的供货能力。配网自动化智能变配电系统国内最大的配网自动化成套设备供应商,可提供全套智能配电系统产品和智能配电网一体化综合解决方案。     

飞机电源系统综合实验平台设计与实现

针对军用飞机电源系统种类多,为保证在一种实验平台上实现多种电源装备的实验训练,满足机务维护人员能力培训的要求,研究设计了飞机电源系统综合实验平台。实验平台采用综合化、通用化的设计思路,综合运用计算机测控、虚拟仪器等现代测试技术,可实现飞机主电源系统、二次电源、控制保护类附件的性能测试实验,并具备新型设备的拓展实验能力。通过开展实验教学,证明该实验平台功能完善,性能稳定,设计方案合理,能够满足飞机电源系统通用性实验要求,具有很强的推广应用价值。     

包含分散小电源的中低压配电网综合保护控制系统的研究

对"小机-大网"结构的中低压配电系统中继电保护和安全自动装置的配置和动作存在的问题进行了分析,结合广域测量和保护的思想提出建立一种基于高速通信网络的中低压配电网综合保护控制系统,该系统可以综合实现继电保护、自动安全装置等功能。针对低频减载装置在小电源系统中运行存在的问题,提出了基于功率缺额切负荷的方法。技术经济条件分析表明,该系统的开发是必要和可行的,而且十分经济。     

雷达站电源综合防雷系统研究与设计

雷达站多位于高雷暴环境之中,其电源系统容易遭受雷击。针对雷达站电源系统的防雷问题,采用三级电涌保护器防护加隔离变压器的综合防护系统进行防护。首先利用三级电涌保护器防护快速降低雷电流的幅值,其次利用隔离变压器完全隔离电磁脉冲能量,彻底消除雷电流残压,从而达到保护效果。通过建模仿真和实际测试可以发现,该综合防雷系统对于雷电流的冲击具有较好的防护能力,能够保证雷达站电源系统在雷电环境下正常供电,确保了雷达装备和操作人员的人身安全。     

天生桥—广州直流工程控制保护系统改造后的过电压分析

基于改造后的天生桥—广州±500 kV高压直流输电工程,计算分析了在换流变Y/Y线圈阀侧单相接地、交流相间操作冲击、逆变侧失交流电源和逆变侧闭锁而旁通对未解锁4种典型故障工况下的系统过电压,确保在改造后的控制保护系统下,系统各点过电压及避雷器能耗限制在合理范围内,各电气设备能安全运行。分析结果表明:换流变Y/Y线圈阀侧单相接地故障将在中性母线上产生较高过电压,中性母线避雷器能耗较大;交流相间操作冲击会在阀两端产生较大过电压,阀避雷器动作;逆变侧失交流电源会在逆变站交流母线产生较高过电压,交流母线避雷器动作。逆变侧闭锁而旁通对未解锁会在逆变侧直流极线产生很高的过电压,直流极线避雷器能耗较大。上述4种故障工况下,各避雷器能耗均未超过设计通流容量,避雷器能安全稳定运行。     

多馈入高压直流输电系统中功率倒向问题

高压直流输电系统逆变侧电力系统发生故障时,可能导致换流站出现线路的功率倒向。介绍了传统功率倒向的发生原因及解决方法,针对多馈入直流系统,建立了交直流互联系统EMTDC仿真模型。对于逆变站交流侧各种故障以及直流输电线路故障进行了分析。研究表明,在电气距离较近的多馈入直流系统交流侧发生严重故障时,可能导致两换流站同时发生换相失败,并导致换流站邻近多条交流线路发生功率倒向,纵联方向保护可能误动;直流线路故障一般不易引起功率倒向。对换相失败导致的功率倒向发生机理进行了阐述,故障恢复时无功需求急剧增加是倒向的主要原因。针对纵联方向保护易误动提出了实用的解决方案。     

基于逆变型能量回馈系统的地铁保护配置方案设计研究

随着逆变型能量回馈系统在地铁领域的推广,其反馈的电能对地铁供电网络安全稳定性能的影响亟待解决。首先建立了逆变回馈系统的仿真模型,然后介绍了地铁供电系统保护配置方案。根据逆变回馈模型能够抑制直流牵引网电压和电流的抬升以及逆变回馈瞬时最大功率的仿真结果,对既有地铁交直流系统保护配置方案进行改进,从而保障地铁供电网络的安全性与可靠性。     

单管逆变拓扑结构感应加热电源IGBT保护系统研究

阐述了单管并联逆变准谐振拓扑结构感应加热电源谐振系统的工作原理,分析了单管逆变感应加热系统IGBT主要失效模式及现有浪涌保护系统及其缺陷,提出了两级阶梯式IGBT保护系统的概念,即系统实时监测电网交流电压,根据电压变化的幅度和变化率对IGBT进行保护。最后设计了保护系统电路硬件和软件,并进行了相关测试验证。     

逆变型电源容量与电流保护

与传统电源不同,逆变型电源多具有非线性的特点,其故障分析不适合使用传统方法,即基于线性系统的配电系统分析方法。在总结常规逆变电源控制策略基础上,利用对称分量法建立逆变电源的故障模型,讨论其容量与电流保护之间的关系。结果表明,对于含有逆变电源的配电网,为了保证其电流保护正常工作,电流保护的整定值应当按照其中的最小值来进行整定。     

交流综自保护装置的位置信号异常分析与改进

针对一起高压开关柜采用交流综自保护装置,在传动试验时出现跳合闸位置信号灯异常的现象进行了调查,发现是由于交流回路的电缆芯之间在相近电源的电缆芯线排列紧密时会产生很高的感应电势造成的。提出了采用直流综自保护装置、壁挂式电源、互锁回路电缆分开设计的3种解决方案,分析了3种方案的优缺点及性价比。对互锁回路电缆分开设计及实施后,对其进行了近一年的运行跟踪统计,没有出现异常,证明了该方案的有效性。并对二次电缆选型、设计提出了建议。     

与弱交流系统相连接的HVDC系统临界换相电压降及逆变站的运行范围

分析了与弱交流系统相连的直流输电系统的运行特性及电压稳定性，采用临界换相电压降指标和逆变器的运行范围变化研究逆变器换相失败的机理，并比较了各种无功补偿方式对HVDC输电系统的影响，得出在与弱交流系统相连接的直流输电系统中使用静止同步补偿器可提高系统的临界换相电压降，有效减小故障过程中换相失败发生的概率，扩大逆变器的运行范围，提高弱交流系统电压稳定性的结论，并通过对国际大电网会议(CIGRE)标准高压直流输电测试系统的仿真验证了该结论。     

宾金特高压直流换相失败保护的研究

随着特高压直流输送容量的增大,换相失败所造成的功率波动越来越严重,可能会引起交流电网失步的严重后果,这已经成为换相失败保护动作的重要外部约束条件。通过对宾金直流换相失败进行分析,得到交流系统对换相失败引起的直流功率跌落次数和故障持续时间的承受能力。之后分析了原有换相失败保护的原理、判据以及动作策略,针对不满足交流系统承受能力的连续换相失败故障提出了增加双极换相失败加速段保护的优化方案,并给出了保护判据、逻辑时序、定值延时及动作策略。最后,对提出的双极换相失败加速段保护设计了相应软件程序,在与实际工程一致的控制保护仿真试验平台上进行了仿真试验,验证了新方案的可行性和可靠性。优化方案已成功应用于宾金特高压直流输电工程。     

电网故障下多馈入直流输电系统相继换相失败机理与特性

在多馈入的电网换相换流器型高压直流(LCC-HVDC)输电系统中,交直流系统以及不同LCC-HVDC之间的复杂耦合作用造成换相失败形态产生变化,使得LCC-HVDC的控制保护系统面临挑战.目前,由电网故障直接引发的多回LCC-HVDC同时换相失败现象受到关注,但是换相失败过程中LCC-HVDC系统之间的相互影响却被忽视.LCC-HVDC换相失败后的状态和输出特性急剧变化,通过交流系统的耦合势必对相邻LCC-HVDC产生直接的影响.为此,文中研究了LCC-HVDC换相失败对相邻健全LCC-HVDC的影响,分析了受端弱电网故障下多馈入LCC-HVDC系统中相继换相失败的产生机理和换相失败期间控制系统作用下逆变站的动态无功特性;推导了计及控制系统响应的逆变站无功功率表达式,解析了相邻LCC-HVDC无功交换特性,分析了相继换相失败的特征和影响因素.最后,通过标准模型验证了理论分析的正确性.     

适应大容量直流接入弱受端的直流极控系统优化控制方法

大容量直流接入较弱受端系统,换流母线电压相对敏感,故障扰动易引起直流换相失败甚至发生连续换相失败。针对弱受端交流故障恢复过程中可能出现的连续换相失败问题,提出了根据交流系统和直流系统关键变量,在线计算调整低压限流功能直流电压上限值的方法,使直流的恢复速度能适应交流系统的恢复状态,避免连续换相失败的发生;提出了逆变站调节器配合和分接头控制的优化方法,使逆变站进入定直流电压控制模式,能在一定程度上减小远端故障引发换相失败的概率。利用与实际直流工程极控系统完全一致的仿真模型进行仿真验证,仿真结果表明:所提出的优化方法可行、有效,能适应弱受端系统对于抵御换相失败的需求,有利于改善交直流系统运行稳定性。