基于法拉第磁光理论的光学电子电压互感器

介绍了光学电子式电压互感器的技术现状，并分析了现有光学电子式电压互感器应用中的问题，提出了一种基于法拉第磁光原理的光学电子式电压互感器，互感器主回路采用电感分压原理，采用Ampere环路定律和磁光Daraday效应进行电流测量，通过检测布置在载流导体周围的光纤中传输的两束偏振光间形成的相位差大小，以间接地测量电流值，这个电流值与被测电压值之间是一个固定线性与微分的函数关系，合并单元通过对电流信号进行线性与离散微分获得一次回路在主回路电感上施加的对地电压值，并通过实验室测试的验证，证明这种利用电流测量原理实现电压测量的方式完全可以满足电 力系统对于电压互感器的要求。     

案例推理式输电线单端电流行波故障测距

针对线路单端电流行波故障测距因波头标定困难所导致的测距可靠性不高、难自动执行等不足,提出基于历史数据进行案例推理的经验学习式改进思路。首先分析线路故障实录行波的形态特征和影响故障距离折算的因素。针对故障的复发性和多厂家、跨平台、不同电压等级线路故障波形的相似性,对测距过程中的波头标定和距离折算2个关键阶段进行参数化、案例化描述,根据相应特征属性于历史案例库搜索最相近样本进行算法参数复用从而实现智能测距。该方法能够对复发性故障实现测距结论复用,能够对高相似度故障样本实现测距方法复用,测距效果随历史故障样本积累而提升。不同厂家行波装置获得的大量故障实录数据表明该方法可行、有效。     

基于智能终端逐级查询的馈线拓扑识别方法

配电网中的智能终端(STU)要实现分布式控制需要知道馈线实时拓扑。依赖配电自动化主站给STU下发馈线实时拓扑的方式灵活性差,不利于实现自治性控制系统;为每一个STU人工配置关联馈线全局静态拓扑,通过STU获取关联馈线域内开关的实时状态信息建立馈线实时拓扑的方式配置工作量大;提出了一种STU自主识别馈线拓扑的方法,为每个STU配置局部拓扑信息,由STU通过逐级查询的方式获取馈线实时拓扑。以广域闭锁分布式电流保护为例,在有源配电网静态模拟系统上搭建了测试系统,证明了所提馈线拓扑识别方法的有效性。     

特高压直流输电线路接地极线路高阻故障测距方法研究

直流接地极线路不同于直流输电线路,其在正常运行下,电压电流的值均很小,且极址点是通过阻值很小的过渡电阻接地,因此接地极线路精确定位是故障测距的难点。理论分析和仿真表明,当接地极线路发生接地故障,且接地点电阻大于或等于极址电阻时,流入故障点的电流很小,利用沿线电压分布推导得到的故障点电压不再是电压在线路上分布的最小值,而极址点电压是沿线电压分布的最小值。因此根据故障点电压相等来构造测距函数的测距原理存在不足之处。利用极址点电压相等构造测距函数,提出一种基于故障录波数据的耐受高阻接地的直流接地极线路故障测距新方法。大量仿真表明,该算法可以实现接地极线路的精确定位,对采样率要求不高,便于工程实际运用。     

物联网下新型教学模式及全周期培评研究

电气学科工程教育目前面临着新机遇、新挑战，本文拟结合物联网理念及其“感知-传输-应用”三层体系架构，建立电气学科“调研-教学-评价”三层电气教学物联网体系：“感知”即调研，“传输”即教学，“应用”即评价。接着文章构建了电气学科“感知式基础库”，研究了传统+现代的多平台教学模式进行人才培养；最后开展了教学模式的全培养周期学习及评价，以满足学生多元化发展，适应社会及行业的发展需求。     

基于可拓融合的±800 kV直流输电线路雷击干扰识别方法

±800 kV特高压直流(ultra high voltage direct current,UHVDC)输电线路在雷击故障或非雷击故障下,因有故障电流入地的集中参数通路,保护安装处观测到的电压波形在5 ms时窗内幅值骤降,出现过零点,且多次与零轴相交,其故障后的暂态分量与极电压值相关度较小,时窗内的电压均值也较小。在雷击未造成故障情况下,由于不存在故障电流入地集中参数通路,雷电引起的冲击响应相对于极电压值较小,电压波形在5 ms时窗内围绕各极直流电压轴线上下交替变化,并逐渐衰减至极电压轴线,其电压暂态分量与极电压轴线相关度较大,时窗内的电压均值接近于该极电压轴线值。将时窗前2 ms电压采样值直接进行相关度计算,后3 ms采样值直接进行电压均值归一化计算,将两特征进行可拓融合来实现雷击干扰识别,兼有故障选极功能。仿真结果表明该算法有效。     

三相重合时序对暂态电压稳定性的影响

发现合于永久故障时三相重合闸时序对系统暂态电压稳定性有较大影响,以单负荷无穷大系统为例探讨其机理.分别在恒阻抗、恒电流和恒功率3种静态负荷模型以及感应电动机动态负荷模型下,考虑故障点位置变化,推导出交流线路从发生三相短路至三相断路器跳闸、三相重合于永久故障直到后加速三跳的整个过程中,负荷侧母线电压的解析表达式.通过比较2种重合时序下的负荷侧母线电压发现,在恒阻抗、恒电流及动态负荷模型下,由远离负荷的线路首端重合,可增大负荷侧母线电压,动态负荷模型下还可减小保护再次跳闸时的电动机转差率,有利于提高系统暂态电压稳定性;而在恒功率负荷模型下,重合时序受故障位置影响,推导出了影响重合时序的故障距离解析式.鉴于实际系统中运行方式变化,提出了离线计算与在线结合的实用三相重合时序整定策略,以提高系统暂态电压稳定性.对单负荷无穷大系统和2010年南方电网的仿真结果验证了其正确性和有效性.     

一种满意控制的水轮机调速系统参数优化方法

水轮机调速器比例积分微分(proportion-integration- differentiation，PID)参数优化是经久不衰的研究课题，目前研究较多的是基于最优化理论的参数设计。提出一种基于水轮机转速性能指标满意度参数优化的新方法，该方法直接计算系统响应的上升时间、超调量、调整时间、稳态误差和反调量等性能指标，籍此得到各性能指标的满意度函数，并以系统总体满意度作为适应度函数，利用遗传算法进行参数优化，得到总体满意度符合设计要求的PID参数。该方法设计目标更实际、具体，尽管参数不一定最优，但能满足系统响应要求，且代价较小，更具实用性。应用至刚性水击模型和弹性刚性水击模型水力系统的PID参数优化设计，仿真结果表明满意度控制方法在水轮机调速系统参数优化中的有效性和实用性。     

配电网络单相故障馈线的S变换检测新方法

配电网络单相接地故障行波频率分布在几十~几百kHz范围,应用S变换检测故障行波几十kHz的高频暂态量来实现配网故障选线。故障配网母线零模电压的S变换幅值矩阵最高频率行中幅值最大的分量所对应的时刻即为母线零模电压的突变时刻,借此标定故障电压行波首波头到达母线的时刻,并记为故障初瞬。以故障初瞬保护安装处TA检测的故障线路电流行波与健全线路的电流行波的相位相反为依据,对故障零模电流进行S变换,故障线路与健全线路零模电流S变换辐角矩阵的最高频率行的辐角在故障初瞬相差180°,借此检出故障线路。该方法从行波中相对低的高频暂态量的层面检测行波信号相位特性,降低了对行波高速采集和处理速度的要求,耐受高阻接地和抗噪能力强。大量数字仿真试验表明,选线结果准确、可靠。