高性能三相背靠背变换器主电路参数设计

针对高性能三相异步电机变频调速系统的总体需求,提出了一种背靠背变换器主电路参数的设计方法。以电网电流总谐波畸变率(THD)作为电流稳态性能的衡量指标,推导了2种不同的计算电流谐波的方法。然后详细分析了主电路中的网侧滤波电感和直流母线电容与系统控制性能之间的关系,据此提出了这2个储能元件的设计原则。同时结合背靠背变换器功率可双向流动和直流母线电压可控的特点,对系统的电路参数进行合理的设计,在此基础上研制出一套用于驱动55 kW异步电机的实验装置。仿真和实验结果验证了所提主电路参数设计方法的可行性。     

基于全成本电价的电网规划方案评估与优选

针对电网企业在新电改形势下面临的实际挑战和迫切需求,基于传统节点电价机制,分别采用潮流追踪法和邮票法分摊电网建设成本和运维成本,提出了一种计及电网建设成本与运维成本的全成本电价模型。基于全成本电价模型提出了兼顾安全性与经济性的电网规划方案评估流程,并采用IEEE 14和IEEE 33节点系统验证了所提方法的有效性。算例结果表明,所提全成本电价模型能够在纵向实现不同电压等级线路规划方案的评估,在横向实现不同配网投资项目的组合优选,可为电网公司在新电改背景下的投资规划提供量化分析方法和辅助决策工具。     

大型发电机及其机端外接元件单相接地故障定位

为了区分大型发电机及其机端外接元件的单相接地故障,提出了一种基于零序方向判别原理的定位方案,将发电机及其机端外接元件划分为发电机本体、励磁变高压绕组、高厂变高压绕组和剩余外接元件4个区域,采用排除法依次排查并确定故障位置。该定位方案的关键在于机端零序电流和励磁变/高厂变高压侧零序电流的测量,需要结合故障区域选择不同的电流互感器。采用现场故障案例对所提定位方案进行了验证,表明该方案能够实现发电机及其外接元件接地故障的准确定位,缩短了故障检修时间,保证了发电机及时恢复供电。该故障定位方法具有推广应用价值。     

基于新型探测线圈的永磁电机转子失磁故障在线监测方法

在永磁同步电机(PMSM)靠近定子侧的气隙中布置特殊节距及联接方式的新型探测线圈,转子局部失磁故障会在其端口引起特定频率的交流电压,理论上可作为转子失磁故障的判据。由于电机实际运行中转速的波动和采样频率的限制,采用传统信号处理方法难以准确提取探测线圈电压采样信号中的故障特征频率,可能会将转子失磁故障误判为定子内部短路故障。因此提出借助现代功率谱估计算法中的最小二乘旋转参数不变估计结合模拟退火算法,即使在转速扰动造成非整周期同步采样的情况下,也能够准确计算出探测线圈电压监测信号中各种分量的实际频率和有效值等,在此基础上提出了一种PMSM转子局部失磁故障的在线监测方案。通过样机实验,验证了这种在线监测方案的可靠性和灵敏性,为PMSM的安全运行提供了更完善的保障。     

非圆截面接地体的等效半径研究

现有接地计算均将接地体视为圆柱导体,而工程中大量使用扁钢、角钢等非圆截面材料。总结了各种接地体半径等效方法,利用有限元计算软件,建立了扁形、角形、圆形等典型横截面接地体的计算模型,基于接地体对地电阻相等原则确定其等效半径。进一步分析等效半径下接地体的纵向内自阻抗,确定接地体相应的等效电阻率和相对磁导率。最后,研究各种等效方法对接地网工频接地阻抗计算结果的影响。研究发现,各种工程近似等效方法中,利用截面周长相等法获得的扁钢接地体等效半径进行接地网的计算能够保证足够的准确性。     

暂态行波保护测试仪

随着对基于暂态行波故障信息的继电保护装置的不断研发,目前迫切需要一种试验装置对其进行测试。对暂态行波保护测试仪输出频率、幅值的技术要求进行了讨论与研究,提出了具体的实现方案及硬件系统。分析了影响行波继电保护装置测试的相关因素。最后,通过对暂态行波保护测试仪实际应用的举例验证了其工作的正确性和有效性。     

新能源发电低电压穿越的VSG实验平台研制

针对低电压穿越(LVRT)试验所需电压跌落发生器(VSG),提出一种基于LabVIEW上位机控制的变压器形式VSG设计方法。重点分析了所研制VSG实验平台的设计原理,通过LabVIEW设计上位机与本地VSG控制器进行通信控制,VSG控制器采用STM32F103作为主控芯片构建控制系统。VSG主体结构主要包括抽头变压器、继电器与限流电阻。研制的实验平台可实现上位机安全可靠操作VSG,能精确设置电压跌落持续时间,模拟不同跌落深度的电网故障电压,满足LVRT试验要求。实验结果表明所研制VSG实验平台的有效性与可靠性。     

500 kV终端变电站建设原则及其应用

终端变电站的建设对于优化电网结构具有重要的意义。分析了500 kV终端变电站站址选择的一般性原则,给出了500 kV终端变电站方案可行性论证思路,结合广东电网"十二五"规划网架,讨论了500 kV终端变电站在广东电网中的应用方案。对所提方案进行电气计算、可靠性和经济性分析比较,得出广东电网终端变电站建设推荐方案。     

C5.0算法在极端环境输电线路巡检中的应用

以新疆地区的极端环境为背景,针对目前输电线路巡检效率低下等问题,选取新疆某地区的历史巡检数据,详细介绍了利用C5.0算法对该数据进行自动提取、分类的过程,构建了输电线路巡检评估决策树,并从中提取了一些重要信息。研究方法和结果可为输电线路巡检人员制定巡检计划提供参考。     

风电场送出线非全相运行潜供特性

结合风电场的特点,推导了风电场送出线和常规能源送出线非全相运行时健全相电流表达式,研究了风电场和常规能源健全相电流的差异。在此基础上研究了风电场、常规能源送出线非全相运行时潜供电流的特点。研究结果表明风电场在送出线非全相运行时,由于风电场的正、负序阻抗远大于零序阻抗,其健全相电流大于常规能源的健全相电流,引起潜供电流较常规能源增大。在PSCAD中仿真分析了风电机组类型、风电场出力以及投运机组数对送出线非全相运行时健全相电流和潜供电流的影响。