污秽潮湿状态下有机复合绝缘子周围电场分布研究

研究污秽潮湿状态下绝缘子表面电场特征可有效提高绝缘子可靠性。本文依据工频复数电场理论,选择合适的参量对污层的电气特征进行描述,建立污秽潮湿状态下绝缘子电场计算三维有限元模型,研究均匀污层对有机复合绝缘子周围电场的影响,对清洁干燥和污秽潮湿状态下的绝缘子电场分布进行实际测量,并对污秽潮湿状态下绝缘子表面的污层进行模拟。实测结果与仿真结果一致,验证了该模型的有效性,同时也得出结论:潮湿污层对绝缘子周围电场的畸变与污层的电导率有关。     

工频变化量距离元件一些问题的探讨

对工频变化量距离元件的特性进行了研究,指出原理上其与自适应电流速断保护是一致的,在实际的判据中,浮动门槛下保护判据和固定门槛下保护判据都与自适应电流速断保护的判据是近似的。同时对沿线电压分布、电容电流对保护范围的影响进行了研究。理论分析了浮动门槛下区外金属性故障时保护的性能,得到保护不会发生误动的结论。     

适应于酒泉风电送出的750 kV线路纵联保护原理研究

针对酒泉大规模风电基地送出750 kV输电线路,提出了一种适用于带串补和可控电抗器输电线路的故障分量综合阻抗纵联保护新原理。通过计算线路故障分量差动电压与差动电流的比值得到综合阻抗,外部故障时,综合阻抗反映线路的并联容抗,模值很大;内部故障时,综合阻抗反映系统阻抗,模值很小,并分析指出补偿相间电容后再分相计算综合阻抗判据,可以增强健全相保护的可靠性。新原理容易整定,本身具有选相能力,不受负荷波动、电容电流的影响,不受串补电容以及可控电抗器的影响,耐受过渡电阻能力强。利用ATP以酒泉风电基地750 kV送出系统为原型进行仿真实验,结果表明该原理可靠灵敏,适应于大规模风电送出工程的需要。     

高压直流线路单端暂态量保护研究

针对国内已投运的高压直流线路主保护存在的问题,提出了仅采用单端暂态电压信号的直流线路保护方案.通过对直流线路两端安装的平波电抗器和直流滤波器组的幅频特性分析,构造了暂态量保护的主元件--边界元件的原理和算法,并在此基础上形成了启动元件、雷电干扰识别元件和故障极判别元件的动作判据以及它们与主元件间的逻辑配合关系.大量EMTDC仿真表明,该方案具有准确、快速、可靠地识别直流线路内外部故障,耐受过渡电阻能力强等特点,且保护整定一次性到位,不需要随着线路长短的变化而改变.     

工频变化量距离元件一些问题的探讨

对工频变化量距离元件的特性进行了研究,指出原理上其与自适应电流速断保护是一致的,在实际的判据中,浮动门槛下保护判据和固定门槛下保护判据都与自适应电流速断保护的判据是近似的.同时对沿线电压分布、电容电流对保护范围的影响进行了研究.理论分析了浮动门槛下区外金属性故障时保护的性能,得到保护不会发生误动的结论.     

基于“DSP＋FPGA”的有源电力滤波器

有源电力滤波器(APF)越来越广泛的运用在电力系统中,用来补偿谐波和无功。本文对基于DQ旋转坐标系的无差控制方法,提出了“DSP＋FPGA”的控制系统,克服了单DSP运算能力不足的缺点,实现了补偿25次以内谐波电流的功能,实验表明,该控制系统能实现DQ旋转变换对计算量的要求。使用该控制系统,APF已经实现了单独补偿25次以内谐波电流的功能,补偿效果显著。     

微网孤岛运行时基于逆变器的新型功率控制

提出了一种在微网孤岛运行下逆变器无信号线功率分配的新型控制策略——动态功率平衡。当微网被动或主动地与上级电网断开时,微网会处于孤岛工作模式。在这种情况下,通过逆变器连接的电源则表现为电压源,其幅度和频率则通过下垂特性得到控制。然而,当负载重载或轻载时,这种下垂特性会产生大的频率偏移;平缓的下垂特性可以避免频率的过大偏差,但却使得逆变器之间难以功率分配。与传统的下垂控制相比,通过动态地改变大容量逆变器中下垂曲线的位置,动态下垂曲线控制则可将系统频率控制在一个设定的范围内,这样不但使得微网中大部分电源工作在额定功率下,在负载降低时也能充分利用新能源发电,同时这些逆变器仍可以保持原有的功率分配特性。还给出了控制方法的分析与设计,通过应用PSCAD/EMTDC仿真,验证了此种控制方法。     

交直流混联电网交流系统故障特征分析

与传统交流电网相比,交直流混联电网在故障时会产生许多新的电气特征,从而对交流系统继电保护动作行为产生不利影响。为此,以±500kV宝-德及贵-广Ⅱ直流工程为模型,在大量实时数字仿真系统(RTDS)试验的基础上,从继电保护应用的角度出发,首次系统地分析了交直流混联电网交流系统的故障特征。研究表明,故障信息中的谐波主要表现为低频分量和非整次分量,且其含量基本不随时间而衰减;由于换流器的非线性特性,使得被保护元件背侧系统正、负序阻抗的幅值和相位均不再近似相等;交流系统单一故障通常具有复故障特点,上述特征将影响选相元件、距离元件、方向元件等保护的动作性能。研究成果为适用于交直流混联电网的继电保护研制及应用提供了依据。     

利用超声相控阵的油中局部放电定位实验分析

局部放电定位检测是电气设备绝缘机理研究与质量监控的关键项目,是状态维修的重要基础。局部放电的超声阵列定位方法从理论上实现了对传统超声定位方法的有效改进,但在实验研究中往往会遇到由于阵列传感器多阵元耦合性能不一致、多次测向结果不一致以及双平台测向交叉定位原理不合理等导致定位成功率低及定位精度下降的实际问题。为此,提出了3种实用方法与技术对其进行改进和完善:一是采用铅笔芯测试技术进行超声相控阵多阵元的耦合性能测试,提高定位成功率;二是对同一位置采取多次测向、加权平均的方法提高同一位置测向精度;三是采用多平台测向、全局搜索定位的方法提高局放源的定位精度。最后,搭建了一套基于超声相控阵的油中局部放电定位实验系统,开展实验研究。实验结果表明,定位误差10 cm,验证了上述3种方法可以有效提高局放超声阵列定位的成功率及定位精度。     

TLS-ESPRIT技术在电力系统谐波检测的应用

随着电力系统的发展以及非线性电力元件的大量应用,电网中的谐波状况更加复杂化.文中将总体最小二乘法一旋转矢量不变技术TLS-ESPRIT应用于电力系统谐波、间谐波的检测.该方法把含噪的谐波、间谐波信号进行采样,形成HANKEL矩阵,对HANKEL矩阵进行奇异值分解,信号划分为信号子空间和噪声子空间,然后通过总体最小二乘法进行谐波、间谐波参数的有效提取,兼具消噪的能力.数值分析结果表明该方法准确有效.