LCC-VSC型混合直流输电系统及其控制策略

基于相控变流器的高压直流(LCC-HVDC)和电压源变流器的高压直流(VSC-HVDC)共同组建由电压源变流器(VSC)和相控变流器(LCC)组成的混合HVDC输电系统,可有效实现对两种HVDC输电技术的优势互补。此处设计了由VSC整流器和LCC逆变器组成的双端混合HVDC输电系统拓扑结构,分别给出了VSC整流器和LCC逆变器系统模型及详细控制策略,建立了基于RTDS硬件在环的混合HVDC输电系统实验平台。实验结果表明:在所设计的混合HVDC输电系统中,两端变流器可以独立调节直流系统的传输功率;当发生直流侧短路故障时,该系统能够及时响应,并在故障清除后快速恢复正常运行。证明了所设计的混合HVDC输电系统及其控制策略是可行的、可靠的。     

800kV对接式直流穿墙套管缺陷分析及应对策略研究

本文针对对接式结构高压直流穿墙套管回路电阻异常的缺陷事件,根据力矩平衡原则,对套管关键部位受力情况进行了分析,并通过有限元仿真进行了验证。在此基础上,提出了一种端部新增接线端子的结构优化整改方案,通过仿真验证了方案的有效性。     

基于卸荷电阻的多类型直流断路器自适应重合闸策略

直流断路器(DC circuit breaker,DCCB)是直流组网的关键设备。由于DCCB拓扑多样、操作特性各异且实际工程中存在一条线路两端配置不同类型DCCB的情况,在研究系统层面的故障处理时,涉及不同类型DCCB的详细建模和重合闸策略,增加了分析问题的难度。该文分析实际工程中的各类混合式/机械式DCCB工作原理,依据外特性等效原则,提炼出可以表征DCCB操作特性的控制参数,进而得到各类DCCB的通用外特性模型,显著简化多类型DCCB的仿真建模工作。然后,理论分析DCCB开断后故障线路上残压的自然分布特性及产生机理,发现无法直接利用残压自然分布特性区分永久性和部分瞬时性故障。接着,提出基于卸荷电阻的故障性质识别方法和自适应重合闸方法。该方法具有通用性强、系统冲击小、抗过渡电阻能力强等优点。最后,在PSCAD中进行仿真算例分析,验证了所提DCCB外特性模型和重合闸策略。     

湿热环境下杀藻剂对绝缘子表面藻类的生长抑制研究北大核心CSCD

近年来,中国南方湿热地区复合绝缘子和室温硫化硅橡胶(reem temperature vulcanized silicone rubber,RTV)涂料表面发现了较严重的藻类覆生现象,大大降低了复合绝缘材料表面的憎水性,影响其电气性能。传统绝缘子清洗方法存在生物污秽层难以根除等问题。文中以绝缘子表面常见的小球藻为研究对象,通过细胞破胞率、光合活性和叶绿素a质量浓度等测试手段,表征喷涂杀藻剂过后藻细胞的生长情况,探究喷涂杀藻剂对在高温硫化硅橡胶覆生的藻类生长抑制效果。研究发现,采用摩尔质量分数为0.025 mol/L的1427母液(十四烷基二甲基苄基氯化铵)作为杀藻剂,杀藻剂剂量大于0.2μL/cm^(2)对单位面积密度为2.5×10^(7)个/cm^(2)的小球藻有灭活效果,杀藻剂剂量越大,灭藻效率越高;杀藻剂作用于藻细胞上首先会抑制其光合活性,并引起细胞破裂和叶绿素减少,最后实现细胞完全被分解。喷涂剂量为0.4μL/cm^(2)及以上杀藻剂,能在至少10天内对空气中再次附着于硅橡胶上的藻细胞产生较好的抑制效果。在现场应用上可喷涂剂量为0.4μL/cm^(2)杀藻剂,对绝缘子表面藻类灭活和抑制生长。     

基于有限采样的柔性直流系统损耗计算方法

近年来随着柔性高压直流(modular multilevel converter based high voltage direct current, MMC-HVDC)输电工程的增长,主网架线损率呈上升趋势。对柔性直流工程进行准确高效的损耗计算与分析是研究损耗构成、降损措施的关键步骤。提出了一种基于有限采样的柔性直流系统损耗高效计算方法,该方法考虑脉冲波形及器件阻抗的非线性特征,并可通过改变输入数据快速计算长时段损耗电量,有效解决了长时间尺度损耗精确计算的难题。最后通过与实际工程的测量值进行对比,验证了该算法的准确性。     

一起500kV变压器短路故障分析及处理

对一起500kV变压器主变短路故障的原因进行了分析,并详细介绍了故障概况、试验结果及分析过程,提出了相应的处理措施和预防措施。     

基于多分辨率分析与相关检测的海底电缆分布式故障检测

针对海底捆绑光缆故障检测存在漏报、误报,故障点单一等缺点,提出了一种基于多分辨率分析与相关检测的海底电缆分布式故障检测方法。首先利用多分辨率分析对采集到的原始数据进行分频带检测,确定海底电缆故障的数量和故障发生的时间点;然后针对检测出来的各个故障,利用相关检测方法计算互相关函数进而得到各个故障发生的位置;最后通过数字模拟仿真验证了方法的有效性。该方法不仅可以检测单故障,而且可以检测多个故障同时存在的情况,有效地提高了检测的精度,降低了漏报和误报率。     

基于18相风力发电系统的最大功率跟踪控制策略研究

多相电机具有转矩大、 转矩脉动低以及容错性高的特点,适用于低速大功率场合.提出一种基于18相直驱永磁同步发电机的风力发电系统,该系统由18相电机、三相桥式不控整流器、并联隔离型DC/DC变流器和模块化多电平变流器构成.通过理论推导得出在最大功率点时,三相桥式不控整流器的输出电流为一恒定值,因此只需控制输出电流恒定即可实现最大功率跟踪.与传统控制方法相比,该控制方法复杂度显著降低.此外,对并联的隔离型DC/DC变流器输入电流进行反序分配,从而调节DC/DC占空比,维持模块化多电平变流器能量平衡.最后在Matlab/Simulink软件平台下搭建了相应仿真模型,仿真结果验证所提控制方法的有效性.     

兴安直流C1不平衡保护采用计数方式的研究

介绍了兴安直流近年发生的扰动导致C1不平衡保护误动作事件,对扰动波形进行了分析。分析了兴安直流滤波器C1电容器结构特点,C1不平衡保护原理和配置。对C1不平衡保护程序中至关重要的积分功能模块INT进行了分析。为避免C1不平衡保护再次误动作,根据C1电容器不平衡故障的发展过程,提出兴安直流C1电容器不平衡保护修改方案。动态段采用计数方式,可以限制扰动对保护造成的影响,避免误动。根据C1电容器不平衡故障造成的过电压水平,在过电压可承受的范围安排不同的动作出口策略:短路小串数较少,过电压较低时告警出口;短路小串数较多,过电压较高时跳闸出口。     

采样频率对直流线路行波保护的影响

结合直流线路行波保护原理及各判据的实现方法,利用云广±800 k V直流输电系统的PSCAD/EMTDC仿真模型,从采样数据不确定性、区内外故障区分度、暂态干扰等方面分析了不同采样频率对直流线路行波保护各种判据的影响,结果表明采样频率的变化主要会对直流线路行波保护中的电压变化率判据产生较大影响。最后从整体性能角度给出了直流线路行波保护采样频率选取的建议。