一种分相故障限流开关原理与实现

随着敏感负荷的不断增加,由系统故障短路等引起的电压暂降造成了越来越多的经济损失.针对于此,提出一种基于IGBT的分相故障限流开关,该开关基于全控型器件IGBT能快速投切限流开关,采用相变电阻能在短路时将短路电流限制到安全范围之内,可显著减轻各种短路带来的电压暂降问题,最后通过实际系统仿真进行实验验证.     

IPS装置抑制电压暂降的研究

介绍了双路供电集成电源装置（IPS）的工作原理和结构。利用电压扰动发生装置产生电压暂降,对IPS进行了大量的电压暂降抑制实验。分析了IPS的抑制电压暂降的控制策略、效果与动态响应特性。仿真分析和实验结果表明该装置可有效地抑制电压暂降和短时中断等电能质量的问题。     

高电压大容量实验基地接入电网的电压暂降影响研究

目前,国内接入电压等级最高的电器实验基地将接入甘肃天水330 kV电网,开展开关电器动热稳定实验和变压器短路等实验项目,实验期间持续性的短路将引起甘肃电网严重的电压暂降。为了评估电压暂降给系统带来的影响,先对电网考核实验基地接入的标准进行了筛选,并以甘肃电网数据为基础,仿真计算了不同实验项目和不同实验容量的电压暂降幅值,最终根据仿真结果和国家标准分析了电压暂降对继电保护、发电厂辅机、周边敏感负荷设备等的影响。研究结论可用于支撑大容量开关电器短路实验基地接入系统的安全性评估。     

基于机械快速开关的电压暂降分级治理方案

随着现代工业生产自动化的发展,用电设备及生产过程对电压暂降越发敏感,电压暂降严重影响了现代工业园区企业的正常生产并造成重大经济损失。现有的电压暂降治理措施大多基于电力电子技术,治理设备造价高、损耗大、可靠性差、容量受限,且一般仅在局部单点实施,故难以适应电压等级高、用户容量大、用电设备多的现代工业园区电压暂降治理的需求。针对以上问题,在分析现有的电压暂降治理措施的基础上,提出了一种基于机械快速开关的电压暂降分级治理方案。首先,根据现代工业园区涉及的电压等级和各电压等级主要用电设备对电压暂降的耐受能力,将供电系统分为:公用电网级、园区电网级、用户设备级;其次,针对每级供电结构和电压暂降特点,基于机械快速开关设计3套不同的电压暂降制治理装置;再次,在各级次内部署相应的治理装置,并制定相应的控制策略,从而实现对电压暂降的全面经济治理;最后,通过将本方案与传统方案进行技术经济对比,说明本方案技术指标优异、建设和运维成本较低,具有可靠性和实用性。     

IPS动态响应特性实验与仿真研究

双路供电集成电源装置(IPS)是一种抑制电压暂降和短时中断等电能质量问题的新型装置.该装置集AC/DC变换、DC/DC变换和DC/AC变换于一体,有效地解决了许多敏感电力负荷用户所关心的电能质量问题.对IPS装置的工作原理和结构进行了简单的介绍,对IPS所采用的抑制电压暂降的控制策略进行了分析对比和仿真,研究其电压暂降抑制效果与动态响应特性.同时利用电压扰动发生装置(IG)发生电压暂降,进行大量的电压暂降抑制实验,仿真分析和实验结果均表明该装置可以有效地抑制电压暂降和短时中断等电能质量问题.     

基于小波变换和行波测距的单相短路电压暂降源定位方法

配电网中发生单相接地短路故障的概率占总故障的70％左右,因此,有必要对单相接地短路故障引起的电压暂降进行定位.鉴于行波测距技术在输电线路中的成功应用,给电压暂降扰动源定位的方法提供了一个全新的思路,不仅可以判断出电压暂降扰动源发生在电能质量监测装置的上游或下游方向,还可以精确定位到发生线路故障的具体位置,这更加有利于解...     

考虑变压器接线方式的电能质量监测装置优化配置方法

当前电能质量监测装置配置过程尚未考虑变压器接线方式对电压暂降传播特性影响,针对这一缺陷,本文首次提出一种考虑变压器接线方式的电能质量监测装置的优化配置方法。首先深入分析系统中变压器不同接线方式对电压暂降传播特性的影响,建立与特定接线方式相对应的电压暂降幅值矩阵。然后,构建了各种类型短路故障下的电压暂降可观测矩阵,形成保证全网各节点电压暂降可观的约束条件,以监测装置数量最小为目标函数,建立了基于遗传算法的电能质量监测装置优化配置方法。最后,对IEEE-39节点进行仿真计算,验证了本文方法的有效性。     

配电网敏感性负荷电压暂降分析与治理

针对供电线路电压暂降造成敏感负载运行中断的问题,基于固态切换开关、不间断电源、动态电压调节器等现有电压暂降治理措施的优劣分析与比对,提出了一种基于快速开关与双电源快速切换的电压暂降治理方案,并详细论述了其关键技术和工作原理,为电压暂降治理提供了新的思路。     

dq变换用于电压暂降瞬时检测的合理性分析

基于dq变换的电压暂降检测方法具有良好的动态性能,因此适用于电压暂降的瞬时测量与实时补偿,在动态电压调节器等电力调节装置中应用广泛。关于dq变换能否瞬时检测电压暂降的特征量,国内的一些学者和电力工作者对此存在质疑。本文详细推导了基于dq变换的电压暂降检测方法的原理,并对其特性进行了分析,以解释该方法的合理性,最后利用PSCAD进行了仿真验证。     

炼油厂避开电压暂降的三种措施

2008年6月25日10：20,二循环水4号高压电动机电缆老化短路,引起电力系统电压暂降,部分装置电动机停运。2010年7月27日17：35,1号变压器在倒闸操作过程中短路跳闸,引起全厂电力系统电压暂降,大重整、I套蒸馏等5套装置部分电动机停运。倒闸操作失误、设备短路、雷击低压电网等都会引起系统的电压暂降。     

考虑变电站电压暂降严重性的暂降监测装置优化配置

针对现有的电压暂降监测装置优化配置方法尚未考虑变电站电压暂降严重性,且形成的最优配置方案未能给出各监测变电站的配置先后顺序等缺陷,提出一种考虑变电站电压暂降严重性的暂降监测装置优化配置方法。首先,从外部环境特征和自身电气参数2方面建立变电站电压暂降严重性评估指标,对系统中各变电站作严重性评估;其次,结合评估结果,设计了一种新的暂降监测装置优化配置模型,该模型在满足全网任意故障点发生不同类型短路故障时电压暂降可观测的前提下,依据系统变电站的电压暂降严重性排序对数量一定的暂降监测装置依次进行位置寻优,形成最优配置方案;最后以广东电网某大型城市220 kV主网系统为例进行具体的仿真计算分析,结果表明所设计模型具有良好的工程应用价值。     

基于典型波形特征与改进DBSCAN的电压暂降同源识别方法

针对电网内单次短路故障可能触发多条母线上的电能质量监测装置记录电压暂降波形,造成电压暂降录波数据冗余、电网电压暂降水平过估计的问题,提出一种基于典型波形特征与改进基于密度的有噪空间聚类(DBSCAN)的电压暂降同源识别方法。首先,提出综合倾斜因子、波形相似度和持续时间三维特征,综合刻画电压暂降同源性;同时,研究电压暂降经多级变压器的传播特性,推导出13种变压器相电压等效传递矩阵,并提出基于Bhattacharyya距离的波形相似度计算方法。其次,利用共享近邻点(SNN)改进DBSCAN,对由三维特征构成的矩阵进行同源聚类,提出基于电网节点总数和监测点总数的聚类参数计算方法,实现电压暂降同源识别。应用实测数据和IEEE 30节点系统仿真数据进行验证,结果证明了所提方法的正确性和有效性。     

电压暂降事件分类及短路类型识别研究

随着现代化敏感电力电子设备的广泛应用以及新型电力负荷的迅速发展,电能质量问题日益受到关注,其中最为突出的就是电压暂降。为了更好地研究电压暂降对电力系统的影响,文中首先根据来源电压暂降事件进行分类,主要来源包括短路故障、大型电机启动和雷电等。接下来对短路故障引起电压暂降进行识别,使电压暂降系统能够根据监测到的暂降波形识别出短路故障类型。最后通过江苏电网电压暂降监测系统中的数据波形的案例分析,归类到4种典型短路故障分类,验证了文中算法的可行性。     

基于频谱搬移的无锁相环型电压暂降检测方法研究

电压暂降作为影响最大的电能质量问题之一,严重威胁着现代制造、公共服务等产业的正常运转。电压暂降事件的快速准确检测是暂降治理的重要环节。传统的基于单同步坐标系锁相环与瞬时d-q分解的电压暂降检测算法,无法对包含负序、谐波分量的电网电压进行准确、快速检测。提出并详细研究以估算参考相位Park坐标变换为基础的电压频谱搬移过程,并借助离散滑动平均滤波对电网电压进行有效分量的提取,以此实现无锁相环下含负序与谐波分量的电压暂降快速准确检测。该方法结构简单、适应性强、节省芯片算力,避免了暂降瞬间锁相环动态过程造成的检测延时,也可实现电压特定次谐波分量的快速提取。基于仿真平台PLECS的仿真结果与RT Box的硬件在环实验,验证了所提算法的有效性、快速性和简洁性。以广东某电子工业园电压暂降防治为背景的10 kV快速切换开关装置从工程上验证了本算法的可靠性。     

基于涡流驱动的变压器限流装置研究

为有效解决中低压侧短路电流冲击损毁主变压器的问题,研究了基于涡流驱动的变压器限流装置。该装置将限流电抗器和快速开关并联后接入变压器高压侧母线,通过限流特性和接入系统前后短路电流计算可以看出该装置降低了短路电流,解决了主变压器中低压侧出现短路引起的故障,避免了传统限流技术引发的电压降低,损耗大等问题,抑制了短路电流对其他设备的冲击。     

工业园区配电网感应电机负荷与电压暂降的相互影响研究

现代工业园区中由电压暂降引起的电能质量问题日益突出。为了对电压暂降的传播机理进行深入的研究,本文首先对工业园区配电网中感应电机负荷因电压暂降引起的动态响应特征进行理论分析,建立等效电路和数学模型,分析感应电机负荷与电压暂降过程的交互作用。然后,对不同严重程度、不同短路故障原因、不同持续时间下的电压暂降,利用电力系统仿真软件进行分析验证。最后,考虑在不同的配网结构及转动惯量参数条件下,感应电机负荷对电压暂降的影响。仿真表明,感应电机负荷有抗拒电压幅值突变的特性,其转动惯量参数是造成这一特性的主要原因,并且这一特性的影响会随电压暂降在配网中传播。     

新型电能质量控制装置可行性研究

针对配电网的电能质量及短路电流问题,提出一种新型电能质量控制装置(a Novel Power Quality Controller),可实现对电网电压暂升、暂降、三相电压不平衡和短路故障限流的功能。分析了NPQC中并联变流器与串联变流器的PWM控制方式和反并联晶闸管的短路控制方式;研究了NPQC的电压质量补偿特性和限流特性;描述了NPQC在电压质量补偿状态与短路故障限流状态下的能量流动。最后通过仿真分析验证了新型电能质量控制装置的可行性。     

具备故障限流功能的中高压快速切换开关

固态切换开关(SSTS)是城市供电保障的关键装备,为解决现有SSTS装备存在的问题,此处提出一种新颖的具备故障限流功能的中高压固态切换开关装置(FCL-SSTS),其能够实现双路电源的快速切换和短路故障限流的双重功能。当主供电回路电压出现暂降或短时中断时,FCL-SSTS可实现备用供电回路的快速切换。当负荷侧出现短路故障时,FCL-SSTS可以快速实现故障限流功能,从而避免故障的扩大化,FCL-SSTS结构对装置的自我保护以及电力系统的安全可靠运行具有重要意义。     

级联型电力电子变压器三相电压暂降隔离能力分析

级联型电力电子变压器(PET)在中低压配电网应用前景广泛,深入研究其电压暂降隔离能力,对于其器件参数选择、储能容量配置、减少电压暂降治理装置配置等工作具有重要价值。文中通过理论推导,研究了级联型PET电压暂降隔离能力的限制因素:针对输入级,深入研究了调制比、直流链电容电压波动以及开关器件电流有效值限制对其电压暂降隔离能力的影响;针对隔离级,详细分析了移相比、开关器件电流有效值及峰值限制对其隔离直流链电压跌落能力的影响;明确了不同设计参数下输入级和隔离级电压暂降隔离能力的主要限制因素,并建立了级联型PET电压暂降有效隔离区域。最后,通过仿真验证了研究结果的正确性。     

考虑电压暂降非线性分布的配网故障区段定位

提出一种新的配网故障区段定位方法,根据电压暂降在线路呈非线性分布的特性,仅用单端测量采集到的电压暂降特征进行故障区段定位。对某配电网进行故障模拟分析,建立节点电压暂降数据库和电压暂分布函数降数据库,当实际短路故障发生时,将监测点采集的电压暂降与数据库中的电压暂降数据进行匹配,搜索出所有可能故障区段,计算故障点电压暂降与可能故障区段的电压暂降分布函数的离差,并认为离差最小对应的区段为最有可能故障区段。通过对一个11 kV典型配电网进行单相接地短路故障仿真,结果验证了所提方法的有效性和准确性。