防止过负荷时相间距离Ⅲ段保护误动的新方法

两个大电网通过多回交流线路互联,在系统发生故障切除一回线或多回线情况下,被切除线路的负荷转移到剩余的运行联络线上,形成事故过负荷,此时运行线路中的距离Ⅲ段元件可能动作切除过负荷线路,引发大范围的停电事故.提出了一种新的方法,为相间距离保护Ⅲ段元件增加了限制条件,可以有效防止相间距离保护Ⅲ段元件在事故过负荷时误动.通过RTDS搭建了系统模型,验证了该方法既可有效防止过负荷时距离保护Ⅲ段保护误动,又能够保证在故障时可靠开放距离保护Ⅲ段保护.     

防止距离Ⅲ段保护因过负荷误动的方法

传统距离Ⅲ段保护不能识别线路的过负荷是由于区内故障还是潮流转移引起的,当系统中发生事故过负荷时,距离Ⅲ段保护的误动作对大停电事故的发生起着推波助澜的作用。基于广域测量系统(Wide Area Measurement System,WAMS)提出了两种判据,用来识别各种故障和过负荷,并给出了防止距离Ⅲ段保护因过负荷误动方法的实现逻辑。通过仿真验证,结果表明,使用这两种判据可以有效识别故障的发生,防止距离Ⅲ段元件在事故过负荷时误动。     

基于广域测量系统的潮流转移识别方法

电力系统中的潮流转移会引起线路事故过负荷及其距离Ⅲ段保护误动作,这是导致连锁跳闸,最终发生大停电事故的重要因素之一。为此,利用广域测量系统(wide area measurement system,WAMS)的优势,提出一种潮流转移识别方案。根据三相电流增量及零序电流的大小来区分线路过负荷和不对称短路故障,根据电压幅值的大小来区分线路过负荷和对称短路故障,并提出了相应的识别判据。考虑到系统振荡对判据判断的影响和故障切除后过负荷发生的情况,提出了具体的潮流转移识别策略,并给出了实现流程,该策略可有效防止距离Ⅲ段元件在事故过负荷时误动,并能保证在故障时可靠开放距离Ⅲ段保护。通过对新英格兰10机39节点系统进行仿真,验证了该方法的有效性。     

防止过负荷时距离保护误动新判据

利用相间短路过渡电阻为数值很小的电弧电阻这一特点,提出了一种防止过负荷时距离保护误动的新判据。该判据将相间短路和接地短路分开研究,提高了距离保护Ⅲ段抗过负荷能力,有效防止了过负荷引起距离保护Ⅲ段误动,并利用PSASP对500 k V系统进行仿真,仿真结果与理论分析一致。     

具有防过负荷误动的距离保护新方法

针对事故潮流易造成线路传统距离保护III段误动的隐性故障问题,详细研究了过负荷和故障在Uφcosφφ和电压序分量相位等电气特征差异,提出了一种具有防过负荷误动的距离保护III段新方法。此方法包括两部分:基于Uφφcos(φφφ+90°-φline)0.5UNN的全相过负荷与相间故障识别方法;基于电流不对程度、ARG(U·φ2/U·0)和ARG(U·φ1/U·0)的非全相过负荷与单相接地故障识别方法。介绍了具有防止过负荷误动的距离保护III段实施方案,并通过了RTDS仿真试验验证。     

具备应对过负荷能力的距离保护原理

针对大停电事故中距离保护因过负荷误动的问题,通过比较电压平面和阻抗平面上的过负荷特征,提出了基于电压平面的距离保护应对过负荷策略。本策略分2部分:基于Ucosφ的过负荷与相间故障识别方法,过负荷时Ucosφ较大,相间故障时Ucosφ较小;基于正序补偿电压和相补偿电压相位特征的过负荷与单相接地故障识别方法,单相经过渡电阻接地故障时,正序补偿电压超前相补偿电压相位,线路过负荷时,正序补偿电压与相补偿电压相位一致。根据上述特征实现了过负荷与故障的区分,避免了距离保护因过负荷误动。     

相间距离保护Ⅲ段在线路过负荷时的动作特性分析

结合不同原理构成的相间距离保护Ⅲ段在线路过负荷时是否会误动进行了分析,并从继电保护的选择性方面对相间距离保护Ⅲ段的动作原理提出了要求及建议,确保了继电保护整定计算的正确性和保护动作的选择性。     

一种距离保护Ⅲ段防过负荷误动的方法

针对传统距离保护Ⅲ段不能正确识别过负荷和故障的问题,详细研究了过负荷和故障情况下电流不对称度、Ucosφ和电压相位变化等电气特点的特征差异,提出了一种识别过负荷和故障的新方法。此方法基于电流不对称度、故障处电弧电压与系统中最低电压的差异以及电压相位变化,不仅实现了对称过负荷与各种故障的识别,而且通过比较不对称过负荷和单相高阻接地时电压相位变化差异解决了不对称过负荷和单相高阻接地故障的识别技术难题。通过RTDS仿真试验,验证了该方法既可有效防止对称和不对称过负荷时距离保护Ⅲ段误动,又能够保证在各种故障时可靠开放距离保护Ⅲ段。     

基于复合相量平面的自适应过负荷识别方法

针对本地距离保护III段易受事故过负荷影响导致误动的问题,提出了一种基于复合相量平面的自适应过负荷识别方法。首先根据不同运行工况下量测相量的几何分布特性,建立虚拟电压降落方程,并据此求解自适应整定系数的计算公式,构造距离保护III段自适应过负荷识别判据,然后,将该判据与传统距离保护III段的动作特性相结合,以识别过负荷与对称故障。IEEE 10机39节点系统仿真结果验证了该方法一方面可避免由于过负荷引发的距离保护III段误动情况的发生,另一方面,在过负荷又出现对称故障情况下,仍能有效发挥后备保护的作用。     

110 kV线路接地距离Ⅲ段整定原则的探讨

通过一起110 kV线路接地距离Ⅲ段保护在线路末端变压器35 kV侧母线故障时越级误动事件的分析,提出接地距离Ⅲ段保护定值及时限在整定上的改进措施.使110 kV线路接地距离Ⅲ段保护定值和时限与相间距离Ⅲ段保护的定值及时限按照相同原则整定.既可以提高远后备灵敏度,同时加强了远后备对相邻电力设备安全性的保障.     

微电网概率性最优的储能容量研究

针对可再生能源发电受外界环境影响较大、难以控制,接入微电网后对其安全运行带来很大挑战的问题,指出在微电网中接入储能装置可有效地解决此问题;研究了微电网孤岛运行时储能容量的确定方法,提出了一种概率性最优的储能容量确定方法：计算了微电网调度出力与负荷需求的功率差额,并根据其概率函数密度曲线确定储能系统的最大充放电功率;根据储能系统不同时刻其充、放电量累计值的概率函数密度曲线,求出其最优储能容量,使电网能实现经济效益最优和可再生能源利用率最大。采用该方法确定微电网储能容量,具有求解方法简捷、所需储能容量小的特点。     

电解铝整流系统建模与稳流协调控制策略

介绍了大功率直流电解铝供电系统结构,建立了包括电解槽负载模型、饱和电抗器（ＳＲ）模型以及有载调压变压器（OLTC）的整流系统模型,提出了稳流协调控制策略：OLTC可对系列电流进行离散性的粗调,SR可在一定范围内实现对系列电流的连续性微调,两者结合能有效地解决机组投入与退出、阳极效应发生等大扰动下的稳流精确控制问题。基于电磁暂态分析软件包（ＥＭＴＤＣ）搭建了6机组整流系统,对网侧电压波动、负荷波动等工况进行了仿真分析,仿真结果表明：所提协调控制策略能保持直流系统处于最佳的运行状态,可实现电解铝生产过程中电流的平稳。     

多ARM协同架构的智能合并单元设计

为降低合并单元设备成本、增强其智能化和通用化特性,利用多ARM（高级精简指令集处理器）并行处理的优势来构建智能合并单元。采用灵活的模块化方式来进行总体架构的设计,通过光纤接口方式与其他智能电子设备建立基于快速以太网的双向通信,遵循IEC 61850通信标准进行采样值报文和GOOSE报文的高速网络化传输。结合数据处理和报文传输的要求,详细阐述了采样控制和开入开出控制等核心部分的软件处理流程。采样值及GOOSE传输等相关测试结果表明,该智能合并单元工作可靠而稳定,可满足智能变电站中合并单元在实时性强、可靠性高、通信流量大等方面的要求。     

基于卡尔曼增益动态修正的动力电池SOC估算

扩展卡尔曼滤波法(EKF)被认为是一种精度较高的电动汽车动力电池荷电状态(SOC)估算法,但是观测方程误差会对SOC估算结果带来影响。对EKF滤波过程进行改进,根据观测方程的误差对原EKF滤波过程增设动态卡尔曼增益修正系数,提出基于卡尔曼增益动态修正的动力电池SOC估算法。仿真结果表明EKF法可以有效克服SOC初始值不准确所造成的估算误差,动态卡尔曼增益修正系数可以进一步减小由于观测方程误差造成的SOC估算误差,使估算误差保持在5%之内。     

碱法提取煤矸石中氧化铝试验条件优化

工业固体废物煤矸石中存在有价值的氧化铝，如能将其替代铝土矿提取氧化铝，则将变废为宝。然而，煤矸石中的铝、硅主要以高岭土形式存在，活性很低，因此需要通过高温破坏煤矸石中高岭土结构，才能将其中的氧化铝转化为可溶于碳酸钠溶液的铝酸钙。为了使煤矸石中的氧化铝尽可能多地溶出，采用正交试验方法分别对采用石灰烧结法提取煤矸石氧化铝的活化和溶出条件进行了优化。试验结果表明：采用石灰烧结法提取煤矸石氧化铝，最佳条件下煤矸石中氧化铝溶出率可高达89.5%，试验所确定的最佳条件可供工业试验参考。     

级联Boost变换器输出电压纹波分析

级联Boost变换器含有两个LC滤波器,呈现四阶动力学特性,具有宽输入电压范围的特点。其输出电压纹波与电感、开关周期、电容和负载等因素有关,其中输出电压纹波受电容等效串联电阻影响较大。采用时间平均等效原理对级联Boost变换器进行直流稳态分析,分析了两个电容等效串联电阻对输出电压纹波的影响,由理论分析可知电容C1的等效串联电阻对输出电压纹波影响较小,电容C2的等效串联电阻对输出电压纹波影响较大。采用谷值电流控制策略,保证了变换器稳定地工作在较高直流电压传输比的情况下,避免了次谐波振荡现象。实验验证了理论分析的正确性。     

关于“十三五”配电网发展的思考

配电网直接面向电力用户,是保障电力“落得下、用得上”的关键环节,也是改善民生的重要基础设施。面对“十三五”期间配电网发展“高质量、智能化”的需求,在梳理总结当前存在问题的基础上,从经济社会发展、高供电可靠性要求、分布式能源与多元化负荷接入、外部建设环境变化等角度阐述了配电网发展面临的挑战与机遇,提出了未来配电网发展面临的关键问题,并从规划建设角度提出了应对措施与建议。     

DZM与FM系列铅酸蓄电池在制造过程中的比较

根据多年的实际工作经验,从基本原理、客户要求及电池使用的角度出发,通过不同生产及工艺条件下反应生成物的不同,对DZM与FM系列铅酸蓄电池在生产制造过程中的不同进行了阐述。     

基于NW小世界的量子进化算法在无功优化中的研究

针对量子进化算法的早熟问题,提出了一种适于电力系统无功优化的NW（newman-watts）小世界量子进化算法。该算法引入了NW小世界网络模型,以一种新颖的随机加边方式动态改变种群个体的邻域拓扑结构,从而保证了整个优化过程中的种群多样性,提高了算法的全局搜索能力。应用该算法对IEEE-14节点和IEEE-57节点系统进行无功优化的仿真分析,结果表明,NW小世界量子进化算法在电网无功优化计算中具有较强的全局寻优能力和较高的收敛精度。     

新能源发展关键问题研究

2006年以来,中国新能源发展取得了巨大成就,但也面临新能源发展与电网发展不协调、局部地区风电消纳困难、新能源补贴拖欠等问题。“十三五”是中国新能源发展的关键时期,复制现有技术、依靠政府不断扩大补贴规模的新能源发展模式已难以为继。新能源发展需要处理好新能源经济激励政策调整、新能源与其他电源以及电网的统一规划、大型新能源基地市场消纳三大关键问题。