三相三线制UPQC对电能质量问题的综合治理

统一电能质量调节器是一种综合治理调节电能质量的控制装置,可以对串联、并联补偿单元各自独立运行和协调控制两种工况下出现的电网电压跌落和电网电流谐波、无功电流等电能质量问题进行综合治理。首先分析了三相三线制UPQC的结构和各模块功能,然后采用同步坐标变换的畸变量检测算法和串联、并联协调控制策略,最后搭建UPQC实验平台,经过实验验证,UPQC在两种工况下对电能质量具有良好的治理能力。     

基于数理统计的变压器油色谱联合预警策略

文中针对目前采用国标中变压器油色谱阈值进行预警时裕度不高的问题,提出了一种采用数理统计方法确定的油色谱联合预警策略。首先,基于广义横向比较法原理,利用数理统计中的分布假设,确定了各种油色谱气体的两级预警阈值。接着,对各种特征气体进行相关性分析,得出各种气体之间的相关系数,以此确定辅助决策气体组。最后,提出了一种联合预警的策略,并通过一个实例说明了采用文中所述方法能够较早地发现变压器的潜在问题,以便及时进行维护,具有一定的推广价值。     

基于H∞鲁棒控制的多功能光伏逆变器

为使光伏逆变器在传输有功功率的同时能兼具电能质量治理功能,在一定程度上减少本地负载注入电网的谐波电流,提出一种基于H∞控制理论的电流控制器设计方法。在静止坐标系下建立起LCL型逆变器电流内环控制系统的状态空间模型;基于该模型利用H∞控制理论设计了稳态控制精度高、鲁棒性较强的重复控制器,在实现准确跟踪基波和低次谐波电流指令的同时,使控制系统对滤波器参数的摄动具备良好的适应性。利用PSCAD软件仿真验证了所设计控制器的有效性。     

不平衡电网下的改进型锁相环设计研究

针对电网三相不平衡时,常用锁相环方法存在电压测量偏移降低,检测准确度和抗低次谐波干扰能力弱的问题,提出一种基于改进型二阶广义积分器(Second Order Generalized Integrator,SOGI)的三相锁相环设计方案。分析了SOGI可提取出电压正序基波分量的原理;通过对SOGI进行频域特性分析,找到传统SOGI抗直流分量和低次谐波干扰能力弱的原因。据此,提出一种能消除直流分量影响的改进型SOGI结构,并以此改进型SOGI为基础通过多个并联来达到消除低次谐波干扰的目的;利用PSCAD软件对基于传统型SOGI的锁相环、基于单个改进型SOGI的锁相环、基于多个改进型SOGI并联的锁相环进行多项对比仿真,仿真结果证明了所提锁相方案的有效性。     

两种紫外成像仪检测电晕放电的对比研究

文中通过提取紫外成像放电区域的面积,分别用CoroCAM504型的紫外成像仪和OFIL系列的紫外成像仪进行了棒—板间隙放电紫外成像特征的定量研究,对比分析目前两种主流紫外成像仪在检测电晕放电时的区别。试验表明:1在物距相同的条件下,两种紫外成像仪图像清晰度以及视场角不一致,OFIL系列更适合于细节拍摄;2在相同的情况下,随着增益的增加,两种紫外成像仪的光斑面积也相应增加,两者之间近似满足指数关系;3在相同的情况下,两种紫外成像仪的光斑面积都随距离的增加而减小,近似满足指数的变化特性;4在相同的试验条件下,相同电压等级下OFIL系列的紫外成像仪的紫外成像光斑面积大约为CoroCAM504型的紫外成像仪的0.5倍,增益值大约为CoroCAM504型的紫外成像仪的2倍。     

考虑新能源渗透的电网频率概率分布研究

随着我国能源绿色低碳转型的发展,新能源在电力系统发电结构的比重逐年提升,导致电网动态频率特性出现新的变化。为深入研究电网频率的总体演变规律及概率分布特性,从理论上阐述了考虑新能源渗透的电网频率变化趋势,给出计及新能源渗透率的电力系统调频简化模型及其稳定性分析。使用Simulink搭建电网频率仿真模型,并通过实验室高精度PCI-4474采集卡及基于LabVIEW编写的人机交互界面采集电网频率,得出的仿真和实测结果验证了理论分析所得出的结论。最后以应用的角度总结了电力系统频率概率图对智能电网安全稳定运行及电能计量装置在线评估的重要性。     

交流电压下变压器油中流注发展时空演化的光-电信号特征研究

流注放电多具有电离程度高、发展速度快及树状分叉等典型特征,是介质击穿前发生的各类放电起始、发展现象的统称。研究变压器油中流注现象对于加深液体介质放电机理的认识以及提升油纸绝缘性能具有重要意义。本文通过搭建流注光-电特性检测平台,获取了交流电压下针板电极结构中流注放电的光-电脉冲电流序列和光学图像。结果表明,负流注主要包括单个脉冲、幅值递增序列、幅值递减序列及幅值先增后减序列四种典型序列模式。负流注通道形状为球状,但较难向前发展,导致击穿电压较高;正流注电流脉冲序列为正脉冲簇形式,通道形状为细丝状且发展过程中伴随着随机分叉现象。结合流注发展电流序列和空间发展图像,对正、负流注起始与时空演化机理进行阐述,根据电容模型和流注通道压力平衡方程计算了正、负流注发展时的半径、速度特征参量,得到负流注通道半径约为80?m,正流注直径为60～80?m,平均速度约为3km/s,计算结果与实验现象相符。     

变压器绝缘击穿试验的油色谱分析

根据油品质和绝缘故障类型以及故障部位和范围,结合油色谱分析其特性和发展规律对积累工程分析经验有重要意义。为此,在500 kV变压器油隙绝缘试验平台上,进行了均压球对油箱壁击穿试验;在变压器绕组匝绝缘试验平台上,进行了匝间击穿试验,并均对油色谱进行了采样和分析。根据国家标准,用三比值法和大卫三角形法分析了油品质状态与油色谱的关系;根据油裂解、油纸绝缘裂解温度与比值关系,估算故障温度;根据油裂解产气速率与温度的关系,估算故障面积。结果与实际现象基本吻合,表明所提方法可为变压器在不同绝缘状态下故障诊断及确定故障范围提供参考。     

变电站蓄电池机理分析及其状态多维度智能检测策略研究

以研究蓄电池运行健康状态管理为目的,通过对蓄电池内部电化学理论进行底层分析,研究蓄电池运行状态参数的基本概念。以蓄电池内阻、电压、容量以及开路特征和温度的全维度数据的检测方法为基础,提出变电站用直流电源蓄电池的状态检测采集和智能一体化多维度管理策略,为实现蓄电池状态监测、容量预测、开路预测、健康状态预警等功能提供思路。研究结果表明:该方法解决了变电站运行的蓄电池设备在运行中的状态监测盲点、故障无法提前预知等所带来的事故隐患问题。