反时限过电流保护与改进距离保护整定的配合

配电网中距离Ⅱ段保护与反时限过电流保护作为主/后备保护对时,为了满足选择性要求,通常会增加距离Ⅱ段保护和反时限过电流保护的动作时间。对此,提出了一种改进保护动作特性的保护配合方案,改进后的距离保护将距离Ⅱ段保护分拆为两个阶段,与之相配合的反时限过电流保护动作曲线在T-L坐标系中自适应向下移动,以此可减小主保护和后备保护的动作时间。IEEE8节点系统仿真结果表明,改进后的保护方案在主/后备保护对满足选择性的基础上,能减小系统的平均动作时间,提高保护的速动性,且保护配合无需通信设备。     

井下低压电网智能化综合保护系统的研究

在分析目前煤矿井下综合保护系统存在问题的基础上,设计了一种新型的以MSP430单片机为核心的智能化综合保护系统,本文重点分析了系统的基本保护原理,并介绍了系统的硬件和软件。现场运行表明该保护系统性能稳定,动作可靠,具有良好的应用价值。     

光伏逆变器短路电流3次谐波及其对保护的影响分析

系统发生不对称故障时,短路电流、电压中出现负序分量,导致光伏逆变器直流母线电压中产生二倍频振荡,该振荡分量经过控制回路流通后将在光伏逆变器输出短路电流中生成3次谐波。推导了逆变器输出短路电流3次谐波的解析表达式,计及光伏逆变器的限幅控制特性、负序控制策略、低电压穿越策略,研究了3次谐波的变化特性,然后分析了3次谐波对变压器差动保护电流互感器饱和判据的影响,指出某些工况下光伏逆变器输出短路电流中的3次谐波含量较大,可能造成变压器差动保护误闭锁,导致变压器区内故障无法切除,并提出了相应的应对策略。大量的仿真试验结果验证了理论分析的正确性。     

Simulation Study on On-Line MTPA/MTPV Trajectory Tracking in PMSMs with Power Management

Abstract

This paper proposes an on-line maximum torque per ampere (MTPA)/maximum torque per voltage (MTPV) trajectory tracking method in permanent magnet synchronous machines (PMSMs) with power management. The on-line MTPA/MTPV machine current trajectory tracking algorithm is developed from PMSM model. Maximum source current and machine current are regulated to enhance hardware protection during machine current trajectory tracking. The maximum source current management is achieved by iterating within the current trajectory tracking algorithm over continuous torque command modifications based on power flow analysis, and the maximum machine current management is achieved by torque command limiting based on current angle modulation. Different from the existing techniques in literature, the proposed method has an unique feature of providing on-line regulation of source current, while maintaining on-line MTPA/MTPV trajectory tracking in PMSMs. It also provides machine and inverter overcurrent regulation to enhance their protection. In addition, the proposed method is flexible to tune and does not require off-line calibration. The effectiveness of the proposed method is confirmed by simulation results in MATLAB.     

超高压电网反时限零序过流保护简化整定方法

随着国内超高压电网中传统四段式定时限零序电流保护的整定配合越来越困难,反时限零序过流保护作为后备保护逐渐得到应用。但目前其定值整定多依赖工程经验,缺乏理论支撑,给实际应用带来诸多限制。为此,首先结合超高压电网变电站装设接地变压器的结构特点,分析了零序网络电流的自然差异分布特性,给出了简化整定的理论基础。然后提出采用全网统一定值整定原则的反时限零序过流保护简化整定方法。最后通过理论分析说明了简化整定后仍可保证选择性与灵敏性。利用国内某区域电网500 kV局部输电网算例进行计算,其结果证明了所提简化整定方法有效且合理。     

基于复合故障补偿因子的微电网反时限电流保护方法

为了解决逆变型分布式能源(Distributed Generator, DG)对微电网保护速动性和协调性的影响,提出了一种基于复合故障补偿因子和天牛须搜索(Beetle Antenna Search, BAS)算法的改进反时限微电网电流保护方法。首先,通过分析故障时保护安装处的电压分布特性,并结合测量阻抗特征构建复合故障补偿因子,以解决反时限过电流保护由于短路电流变化引起的动作延时问题,提高保护速动性。同时,为了解决DG接入、微电网运行方式改变等因素引起的微电网保护协调问题,利用BAS算法对改进反时限电流保护的参数进行优化,以保证相邻保护的协调配合。最后,在DIgSILENT/PF软件中建立微电网仿真模型,以验证改进方法的有效性。仿真结果表明,与传统反时限过电流保护相比,改进保护方法在速动性方面明显提升,且在微电网不同运行模式、故障条件下均满足协调性要求。     

适用于母线保护的负序电压提取及闭锁方案

为解决复合电压闭锁元件中负序电压提取快速性与准确性之间的矛盾,研究了基于瞬时对称分量法和半周积分法的负序电压提取方法。通过在故障启动时刻投入负序电压瞬时值提取算法,消除了由于母线电压突变造成的瞬时值提取误差。设计了采用该方法的母线保护复合电压闭锁方案,并与母线差动保护相配合:在故障启动后1个周期内,采用改进瞬时对称分量法和半周积分法提取负序电压有效值,与采样值差动元件相配合;故障启动满1周期后,采用全周算法和序分量分解法提取负序电压有效值,与相量差动元件相配合。通过数字仿真和RTDS实验验证,整个方案可大幅减小负序电压计算的暂态过程误差,有效提高区内故障时负序电压元件的开放速度,有利于改善复压元件的灵敏度。     

110 kV电阻接地系统零序方向电流保护的整定研究

中性点经合适阻值的电阻接地,能有效抑制单相接地故障造成的负荷侧电压暂降,明显提高供电质量。但中性点电阻的接入改变了系统的零序阻抗,导致零序电流、电压的大小和分布以及它们之间的相位差与中性点直接接地系统有很大的不同。通过对其零序电流电压特点的分析,推导出110 kV中性点经电阻接地系统零序电流保护的整定计算方法,修正了中性点经电阻接地系统零序方向元件的动作条件。据此对一个改造的110 kV系统进行了整定计算,并通过现场试验和试运行证明了其正确性。     

角形级联型STATCOM不平衡工况下的无功功率控制策略

针对电压不对称工况下级联静止同步补偿器(STATCOM)的无功功率控制问题,提出一种适用于角形级联型STATCOM的柔性无功控制策略,通过改变正序和负序无功功率指令值的比例,能够在电压不对称工况下柔性地调节输出的正序和负序无功功率,改善公共连接点电压。结合应用于常规两电平的柔性无功控制策略与角形STATCOM电流控制指令求解方法,利用相量分解法,推导了电压不对称工况下的零序电流和相电流解析表达式,所提策略利用电压和电流瞬时值实时计算电流指令,具有较好的动态性能,同时根据推导的相电流表达式可以实时限制相电流幅值最大值,在提供无功功率的同时可以确保STATCOM运行在安全范围以内,提高了STATCOM的工程实用性。最后,仿真验证了所提方法的正确性和有效性。     

关于螺杆式压缩机启动过电流故障分析

某公司生产的RCUA200WHZ-E R410A环保冷媒水冷式冷水机组,其压缩机启动时出现过电流故障。对压缩机拆解后发现:固定活塞与连杆的挡圈结构断裂,机组启动后滑阀不能跟随活塞运动,导致机组带载荷启动,出现启动电流过大报警。利用显微镜观察挡圈断口发现:挡圈断裂是由于加工过程中折弯模具下模V型槽过小,而且折弯部位的压力超过挡圈材料的拉伸强度,产生微小裂纹,并最终在机组运转过程中受力断裂。