负荷对接地故障转移消弧技术的影响

为了分析负荷对接地故障转移消弧技术的影响,提出了一种接地故障转移消弧技术等效模型。利用该模型对接地故障转移消弧装置的电流转移性能和恢复电压抑制能力进行了研究,给出了接地故障转移消弧技术受负荷影响的规律。研究结果表明:接地故障转移消弧装置的电流转移性能受负荷影响较大,在大负荷、小接地电阻的情况下可能出现不能转移故障点电流的情况,甚至有增大故障点电流的可能;故障转移消弧装置对恢复电压有较强的抑制能力,且受负荷的影响较小。研究结果为接地故障转移消弧装置控制方法的改进提供了理论依据。     

脉冲电流选线技术对故障电弧的影响

脉冲电流选线技术需要短时改变中性点接地方式,接地方式的改变会给故障电弧熄灭带来负面的影响。针对故障电弧自行熄灭的条件,研究了电弧熄灭后故障点电压的恢复情况,结果表明,接地方式的改变可能加快故障点电压的恢复速度,增加电弧熄灭后复燃的几率。为了避免脉冲电流选线技术对电弧熄灭的不利影响,提出了改变接地方式的合理时间范围并给出了相应的计算方法;另外,指出了添加限流电阻可以减小对电弧熄灭的不利影响。     

计及故障距离的配电网单相接地有源消弧法

传统有源消弧法通过控制母线处故障相电压实现消弧,由于故障线路上存在电压降落,故障点电压与母线测量点电压存在偏差,难以实现可靠消弧.本文提出了一种基于故障距离估计的有源消弧方法,采用二分法估计故障距离,计算合适的参考电压,根据故障距离估计值和负荷阻抗调整逆变器参考电压,通过逆变器跟踪参考电压实现对故障电流和恢复电压的抑制,有效消除线路电压降落给消弧带来的影响.PSCAD/EMTDC仿真结果表明,该方法能有效抑制故障电弧,具有可行性.     

配电网单相接地故障残余电流转移消弧方法

根据消弧线圈和故障转移灭弧装置的优缺点,提出了一种残余电流转移的消弧方法。该方法首先利用消弧线圈将故障点电流补偿到较小数值,再投入故障转移装置转移故障点的残余电流,使电弧可靠熄灭。为了避免转移装置错误投入带来负面影响,采用两级开关结构,并用限流电阻对第一级合闸电流进行限制。通过检测限流电阻的电压或电流,可实现转移装置投入正确性以及电弧是否熄灭的判别,为故障转移装置的投退提供了可靠依据。仿真结果表明,该方法能够解决消弧线圈残流过大的问题,同时也能够避免故障转移装置错误投入带来的风险。     

计及配电网接地故障消弧的逆变器设计*

针对现有的有源电压消弧方法未考虑线路阻抗和负荷影响,在配电网重载工况下会出现故障点电流较大,存在难以稳定消弧的问题,首先通过复合序网模型图分析了计及线路阻抗和负荷影响的电压消弧法的原理,推导出消弧逆变器的控制目标,并提出了一种适用于配电网有源电压消弧的逆变器设计方法。该逆变器采用平均值电压闭环,确定了控制器和滤波器的参数,实现了逆变器输出电压、相位的精确控制。最后,在PSCAD/EMTDC和实验室中分别搭建了仿真模型与实物样机进行验证,结果表明逆变器闭环参数设计合理,消弧逆变器具有良好的故障电流抑制性能。     

适用于短路故障的电气特征量快速提取算法*

短路故障使电网信号中存在暂态的衰减直流分量,影响基频稳态信号的电气特征量提取速度。为此,针对单相接地故障中的DDC分量提出dq0坐标下的三点采样检测算法,该方法在延时采样周期的双dq变换基础上进行改进,通过先提取出0轴的DDC分量,将提取结果与dq坐标系下的正序和负序分量相结合,滤除含有DDC分量的部分后,再从dq坐标下滤除二次谐波,从而快速且准确地提取出基波的正序和负序分量。最后,通过PSCAD/EMTDC和MATLAB进行仿真,并将改进后算法和改进前算法、FFT算法进行比较,得出该算法在响应速度上的快速性和计算结果的准确性方面更好的结论。     

计及等效负载变化的消弧逆变器性能分析与设计

分析了消弧逆变器等效负载的性质,结果表明：等效负载是有源负载,等效源具有较大的幅值和较宽的变化范围;随过渡电阻和故障距离的变化,等效负载阻抗可呈现阻性、阻感性和阻容性。这一结果表明逆变器需要在负载性质改变和等效电源扰动的情况下,仍能稳定跟踪包含多频次的给定电流。对抗扰性和跟踪性要求的提高,增加了设计难度。鉴于此,提出了消弧逆变器输出滤波器和控制器的设计方法。输出滤波器采用滤波电容分流法进行设计,保证了逆变器能输出包含多频次的电流。采用电容串联电阻来抑制阻感负载情况下带来的谐振失稳问题,并给出了串联电阻的计算方法。控制器采用了定带宽设计法,带宽选定在幅频特性重合段。控制器参数设计准则为：保证阻容负载情况下传函幅频特性低频段具有较高增益。采用PSCAD/EMTDC仿真验证了结论的正确性和所提设计方法的可行性。     

配电网单相接地故障脉冲电流测距

针对配网单相接地故障电流较小,测距困难的问题,提出了一种脉冲电流测距方法。该方法通过短时改变中性点接地方式,在故障线路上产生幅值较大的脉冲电流。合理选择连接于中性点的限流电阻,将暂态过程控制在脉冲电流前半段,采用后半段数据计算脉冲电流稳态特征。利用脉冲电流稳态特征与故障距离之间的关系,实现了脉冲电流故障测距。该方法用于测距的脉冲电流幅值较大,可有效解决单相接地故障测距问题。通过MATLAB/Simulink仿真表明该方法具有较高的精度且受接地电阻影响较小。     

电流型有源消弧法性能分析与改进

为解决传统电流型有源消弧法受对地参数测量误差影响较大、消弧困难的问题，提出一种改进型电流有源消弧法。该方法在故障后首先从中性点注入幅值为90%的配网总电容电流，以保证注入电流的负误差；再通过调整注入电流的相位，引起故障残流的变化，从而计算出准确的注入电流；随后改变注入电流的幅值和相位，将故障点电流抑制到零附近。最后通过PSCAD/EMTDC仿真实验表明，对于任意单相接地故障，均能实现可靠消弧，而且配电网线路结构变化不会对该方法的消弧性能带来影响。