UPFC系统的变压器差动保护分析

并联变压器和串联变压器是统一潮流控制器(UPFC)的核心交流器件,差动保护作为这两类变压器的主保护,受UPFC特殊的运行工况影响,在不同的运行条件和不同类型的故障下会表现出不同的特性。为分析评估UPFC中各类故障对差动保护的影响,文中以实际UPFC工程的控制系统为基础,讨论了各类故障下可能对并联、串联变压器差动保护灵敏性及可靠性产生影响的因素;根据变压器区内外典型故障的仿真结果,分析了差动保护在此类故障下的行为特征,形成差动保护的适应性分析,验证了保护配置的有效性;从保护设备的角度出发,讨论了阀控制保护与交流继电保护的关系,从防误和防拒两方面为UPFC工程的交流继电保护实施提供技术参考。     

直流偏磁对变压器保护的影响及直流偏磁保护改进

随着高压直流输电工程的建设,直流系统对周边电力设备的影响逐步受到关注。当直流系统单极大地运行或直流控制系统出现异常时,可能产生较大的直流电流注入相邻变压器。此时变压器可能产生直流偏磁。文中通过对变压器几种磁饱和特性的对比指出了直流偏磁的特殊性,结合现场波形特征分析直流偏磁及常见的偏磁抑制装置对保护设备的影响,指出现有直流偏磁保护判据存在的问题,进一步从直流偏磁出现的场景以及波形特征出发提出了对现有偏磁保护的多种改进意见。仿真及试验验证结果表明改进判据可有效提升直流偏磁保护的可靠性。     

计及储能全寿命周期运维的综合能源系统优化配置

传统的能源系统难以满足不断变化的发电结构及用户用能需求,包含冷、热、电等多能流的综合能源系统(integrated energy system, IES)可以充分发挥多种能量耦合互补优势,促进系统资源的高效利用。为此提出综合考虑经济性和环保性,以系统全寿命周期成本最低及一次能源消耗最少为目标,构造IES优化配置模型。首先计及储能的全寿命周期运维,综合考虑储能系统的充放电损耗、容量衰减、荷电状态、能量存储时间、削峰填谷效率等因素,建立计及储能的全寿命周期运维的IES优化配置模型;继而通过算例对比分析所提优化方案与传统方案的优劣性及多目标函数权重的影响。结果表明,所提方法具有削峰填谷、促进分布式能源消纳、改善电能质量、提升供电可靠性的功能和加强IES资源高效利用的优势。     

一种混合卷积窗及其在谐波分析中的应用

电力系统稳态信号非同步采样时,利用离散傅里叶变换分析谐波会使各频率成分产生频谱泄漏,增大了谐波参数的测量误差。为进一步抑制频谱泄漏,提高谐波测量的准确度,提出一种由矩形窗和余弦窗经过卷积运算得到的混合卷积窗。定义L阶混合卷积窗并分析了这种新型窗的主瓣宽度和衰减速率。与经典窗函数比较,新型窗具有更高的旁瓣衰减速率,大大减小了频谱泄漏的影响。将所提新型窗应用于谐波分析,推导了基于L阶混合卷积窗的谐波插值算法。仿真结果表明,混合卷积窗具有优良的频谱泄漏抑制性能,能有效地降低各谐波成分间的相互干扰。即使在噪声条件下,本方法的优势也比较明显,适用于电力系统谐波的高准确度测量。     

基于继电保护装置态势感知及辅助决策的智能运维系统

为提高电力系统二次设备的运行安全性和运维效率,设计了一种基于继电保护装置态势感知及辅助决策的智能运维系统。该系统部署于主站,通过分析变电站继电保护设备的上送信息,按照综合逻辑推理机制给出保护功能判别结果;构建自主巡检、信息互校机制,迅速发现并定位设备及回路异常。建立保护告警信息处理和知识数据库,及时提供针对性的检修辅助决策。依托保护运行信息采集平台及知识数据库实现区域内所有保护装置历史异常信息数据的采集、处理、分析和展示,为提高二次保护设备运行可靠性提供决策依据。建立了基于虚拟链路的远程运维方式,实现调度端对站内装置的直接访问。设备厂商技术专家可远程协助快速处理现场问题,显著提高了现场消缺速度。     

计及出力波动的光伏电站无功支撑能力评估

在满足配电网稳定运行的前提下,充分利用光伏电站并网逆变器的额定容量,挖掘光伏的无功支撑能力,能够促使配电网经济运行,因此开展光伏电站无功支撑能力评估具有重要的现实意义。首先,提出了基于动态时间弯曲算法的无功支撑能力评估方法和评估指标体系,实现实时态的无功支撑能力评估;然后,提出了基于深度置信网络模型的光伏出力预测方法和预测指标体系,结合预测数据实现未来态的无功支撑能力预测。算例分析表明,预测的光伏电站未来态无功支撑能力与实际未来态评估结果相吻合,验证了所提评估、预测方法的有效性。     

柔性低频输电系统的主变稳态负序差动保护

为了解决常规纵差保护难以适用于低频系统的问题,通过分析低频系统的序分量抑制策略,并根据低频系统故障进入稳态后单侧有负序注入的特征,提出一种基于稳态负序分量的主变差动保护方法。为防止该差动保护在区外故障时因电流互感器饱和出现误动,通过对比分析三类制动电流计算方式的制动性能,得到了差动保护的制动方程和制动系数。为解决励磁涌流、电流互感器断线可能导致误动的问题,提出了相电压突变量的差动保护开放条件。仿真分析表明,该方法能够灵敏反映区内金属性故障及轻微故障,在区外故障伴随电流互感器饱和时有可靠的制动裕度。     

防止超高压备自投诱发线路零序过流保护误动的对策初探

高压内置型高阻抗变压器空载合闸时可能会产生高幅值的零序涌流,该零序电流在上游线路中分配后很可能引起线路零序过流保护误动作。这一现象同样存在于变压器备自投过程中,从而导致备自投失败。为解决这一问题,首先从零序涌流特征出发,结合零序涌流的半解析表达式,量化分析零序涌流中间断角和二次谐波含量特征,并据此分析利用传统的间断角和二次谐波涌流识别判据进行零序涌流辨识的可行性。理论分析表明:较相涌流,零序涌流的间断角显著减小,不适用于涌流识别;二次谐波特征显著加强,可作为识别零序涌流的可取方案引入零序过流保护,保证变压器备自投正常进行。最后,基于PSCAD/EMTDC的仿真结果验证了上述结论的正确性。     

基于切比雪夫窗的电力系统谐波/间谐波高精度分析方法

基于离散傅里叶变换的谐波分析方法通常采用加窗插值的方式来减小频谱泄漏和栅栏效应的影响。针对谐波/间谐波及负频率成分对关注频率存在频谱干扰,提出了基于切比雪夫窗的高精度谐波/间谐波分析方法。对信号加切比雪夫窗截断,并采用相位旋转及奇数点插值的方法,求解信号的频率、幅值和相角,极大地抑制了频谱泄漏。对经典谐波信号和电力谐波信号进行了仿真分析,计算结果表明,所提出的方法在谐波/间谐波测量上具有更高的测量精度,并且具有一定的抗噪性。     

基于灰色预测的电力电缆老化过程预警仿真研究

为了对电力电缆的老化状况进行监测和预警,对理想条件下电缆老化过程进行了模拟和仿真,得到了可以表征电缆运行状况的电流信号。将灰色理论引入到了老化预测中,并与基于时间序列的神经网络预测模型做了对比分析。结果表明,在本文条件下,基于新陈代谢的灰色预测模型的预测精度、过程可重复性和计算速度上要优于神经网络预测模型。因此,通过预测电流变化趋势,反映电缆的绝缘老化程度时,改进的灰色预测与神经网络预测相比具有一定的优势。同时,建立了一种电缆老化预警机制,为进一步诊断和维护老化严重的电力电缆提供一种判据。