同步电动机失步的8098单片机保护控制系统

论述了用８０９８单片机控制同步电动机晶闸管励磁防止失步的系统，该系统对电网电压或负载变化引起的电压偏差进行了ＰＩＤ运算，并以此改变晶闸管导通角，从而自动调节转子的励磁电流以避免失步，实践证明本系统能有效地防止失步，具有一定的实用推广价值。     

8098单片机控制同步电动机失步的保护系统

电网电压或负荷的变化会引起同步电动机失步，从而产生严重后果。本文论述了用８０９８单片机控制同步电动机晶闸管励磁防止失步的系统。对电网或负载变化引起的电压偏差进行ＩＤ运算，并以此改变晶闸管导通角，从而自动调节转子的励磁电流以避免失步。     

8098单片机控制同步电动机失步的保护系统

论述了用８０９８单片机控制同步电动机晶闸管励磁防止失步的系统。系统由单片机、存贮器与Ｉ／Ｏ扩展、键盘／显示器、电量测量、脉冲触发移相、过零与掉电检测电气控制、声光报警等电路组成。系统对电网或负载变化引起的电压偏差进行ＰＩＤ运算，并以此改变晶闸管导通角，从而自动调节转子的励磁电流以避免失步。     

8098单片机控制同步电动机失步的保护系统

论述了用８０９８单片机控制同步电动机晶闸管励磁防止失步的系统，系统由单片机、存贮器与Ｉ／Ｏ扩展、键盘／显示器、电量测量、脉冲触发移相、过零与掉电检测电气控制、声光报警等电路组成。系统对电网或负载变化引起的电压偏差进行ＰＩＤ运算，并以此改变晶闸管导通角，从而自动调节转子的励磁电流以避免失步。     

考虑次要失步机群的大区电网失步解列配置

通过对大规模电网的失步仿真研究发现,当系统失步时失步机群可能会呈现为主要失步机群和次要失步机群2种失步模式。主要失步机群决定着整个大区电网的失步中心断面联络线,而次要失步机群不能决定整个大区电网的失步中心断面联络线。该现象将导致通过捕捉失步断面电压最低点（失步中心）寻找失步断面联络线的方法一般只能将主要失步机群分开,却未必能够将次要失步机群也合理分布到与之同调的机群之中。因此,工程中应结合系统离线仿真分析,尽可能对有可能成为次要失步模式的机组安装失步解列装置,以作为一种后备,防止次要失步模式机组扰动系统,造成事故扩大。     

基于电压频率特性的大区联网失步振荡中心研究

长距离、大区互联电网背景下,研究电力系统失步中心的电气量特性是解决失步解列问题的关键点之一。为此,基于理论分析,从频率的角度研究了失步中心电气量的特性,提出了基于电压频率特性识别与定位失步中心的方法。通过构建与求解电网的失步模型,得到失步振荡时任意位置的电压频率解析表达式,基于此,详细分析了失步中心与非失步中心的电压频率特性,得出相应结果:失步中心的电压频率等于系统两侧等值电势平均电压频率;在失步中心同一侧不同位置的频率在时间轴上存在相似的变化规律且曲线有交点;在失步中心两侧的电压频率变化趋势相反且曲线不相交;距离失步中心越近电压频率振荡越剧烈。四机两区域系统和某实际区域互联电网算例的仿真结果验证了上述方法和结论的正确性与有效性。     

基于波形回放的失步解列装置动作行为评估方法研究

大区互联电网配置了失步解列装置以防止系统失步导致的电网崩溃。为了准确评估失步解列装置在电网发生多重严重故障时动作行为的准确性,从BPA和PSASP等电力系统机电暂态仿真程序的仿真结果中提取测量点的三相电压、电流有效值,将其转换为三相瞬时值,进行波形数据回放,同时利用软件模拟UCosφ失步判据,结合失步解列装置整定定值,进行失步判断和解列装置动作行为模拟。实现了一种不依赖于实时数模仿真的UCosφ失步解列装置动作行为的评估方法。     

新型集成电路失步解列装置

失步解列装置是现代大型电力系统中保证系统安全,稳定运行、防止失步事故扩大的重要系统稳定控制装置之一。 随着国内系统的不断发展,系统稳定问题日益突出,系统稳定破坏所造成的后果也愈益严重。因此,必须采取有效措施,防止电力系统中大面积停电以及系统崩溃等重大系统事故的发生。失步解列,则是系统发生失步事故时,防止事故扩大、保证系统安全     

异步联网后云南电网失步特性与解列系统方案研究

云南电网与南方电网主网实现异步联网,云南电网的失步振荡特性随之发生新的变化。利用基于电压比相原理和Ucosφ原理的失步振荡中心搜索方法,对异步联网后云南电网典型方式下的多重严重故障进行仿真研究,确定失步振荡中心的分布区域和失步断面的构成类型。云南电网目前配置的分散独立式失步解列装置,对于复杂断面的失步判别和解列效果均不理想,因此在研究云南电网失步特性的基础上,针对并列式失步断面和长链式失步断面,提出基于Ucosφ判据和电压比相判据的失步解列系统构建方法,设计并初步验证了滇西北、滇中西南、滇东北失步解列系统构建方案与初步策略。     

基于无功功率捕捉失步解列断面的理论研究

就等值双机系统在失步振荡过程中失步断面联络线的电气量进行了研究分析。当多机电力系统失步成2组同调机群,失步断面通常是由考虑到解列后子系统的同步运行并可以将系统解列成2个同调子系统的一组联络线组成。这组联络线的电气量的共同特征主要是:失步断面联络线上有功功率周期性过零振荡;失步断面联络线上有一点(失步中心),其电压幅值的变化幅度明显大于联络线的其他地方,且距离失步中心越远,幅值变化越小,即在失步振荡过程中,失步断面联络线存在明显的电压梯度;失步过程中,无功功率由失步断面两侧流向失步断面中。利用有功过零判断振荡周期并在该周期内对无功功率进行积分,该积分值能够反映出失步断面的这些特征。基于此,提出了基于无功功率寻找失步解列断面的方法。     

快速动态响应同步调相机励磁系统故障分析

新一代大容量同步调相机已成功应用于特高压直流换流站及枢纽变电站,为系统提供动态无功支撑。励磁系统故障多因晶闸管、快速熔断器、脉冲回路故障引起。基于一起实际典型的调相机励磁系统整流回路短路故障,根据试验分析及仿真,发现此类故障是因为晶闸管脉冲电缆内部干扰,晶闸管反向阻断时,晶闸管受到反向电压和干扰触发脉冲,导致漏电流增大,长时间增大晶闸管损耗,造成晶闸管热失效击穿。通过此类励磁系统短路故障研究,建议制造厂家修改脉冲电缆接线方式,GK脉冲线分开布线,防止三相晶闸管同时损坏的故障发生,修改励磁系统标准化设计,防止故障扩大,以保障运维人员人身安全和同步调相机安全稳定运转。     

基于电压相角轨迹的多频系统失步振荡中心定位及预警策略

随着特高压交直流工程迅速发展,系统受到大扰动后面临多群失稳问题,多频失步振荡场景下的失步中心迁移规律亟待研究。推导了三机等值系统振荡中心位置表达式,分析了振荡中心的迁移规律,进而得到多频振荡下失步振荡中心出现的充要条件,并将其描绘成等值三机电压相角轨迹在相角平面中所满足的约束条件,提出一种失步中心预警策略。该策略依据电压相角轨迹接近约束条件时等值机的电压相角与频率,预判失步中心出现的地点与时刻,提前激活解列装置,使其在失步周期的最佳时刻动作。最后,PSS/E中三机九节点与IEEE118节点算例验证了所提方法的有效性。     

失步振荡下瞬时频率特性及振荡中心定位方法

失步振荡过程中应采用瞬时频率来表征失步过程中的电网特性。该文搭建基于瞬时频率的两机振荡模型,分析失步振荡过程系统频率特性。失步振荡中心处电压瞬时频率等于两侧机组频率和的均值,失步振荡中心两侧母线瞬时频率变化趋势相反,没有交集,在系统功角摆开至180°时,达到其极值。当振荡中心落在系统内部,电流瞬时频率介于机组频率之间,且仅当两侧机组电压幅值相等时,线路上电流瞬时频率等于失步振荡中心电压瞬时频率。理论分析基于瞬时频率信息的振荡中心定位方法:装设在线路一侧的振荡解列装置,只需引入线路对侧变电站母线电压瞬时频率信息即可判断振荡中心是否落在本线路上,并能定位振荡中心的位置。仿真验证了所提振荡中心定位方法的正确性。     

基于频率特征的失步解列判据原理

重点研究了电力系统失步振荡时,两侧电动势幅值相等及不等情况下电压频率的特征。研究表明,当系统发生失步振荡时,不论两侧电动势幅值是否相等,电压频率都具有如下特征:振荡中心同一侧的电压频率同时增加或减小;振荡中心两侧的电压频率没有交集;且若振荡中心一侧电压频率增加,则另一侧电压频率减小,反之,则另一侧电压频率增加。提出一种新的基于频率特征的失步解列判据,该判据可以区分同步振荡和失步振荡,识别振荡中心的位置,同时不受系统结构变化和运行方式变化的影响。BPA仿真验证了分析的正确性。     

基于广域测量信息的失步中心快速定位方法

研究了能够减小系统频率偏移影响的相量算法,提出了一种基于母线电压的失步振荡识别方法和一种失步中心快速定位的新方法。所提定位方法依靠广域测量系统上传的3组电压、电流数据,在系统两侧电势幅值不等和全系统阻抗角不同同时存在的场景下,通过求解测量阻抗轨迹方程与全系统阻抗折线方程的交点,能够在失步振荡发生后而两侧电势相角差未达到180°时定位失步中心所在元件,并利用实时测量数据与理论计算值存在的关系确定失步中心出现的时刻,从而为复杂电力系统失步解列断面的确定和解列时刻的选择提供依据。仿真结果验证了所提方法的有效性。     

振荡中心侵入机群场景下的刚性外推策略

大规模电力外送基地机群失步场景下,振荡中心易侵入机群内部,仍采用现有发电机失步保护应对策略将可能导致机组“雪崩式”切机。从切机切负荷有损控制入手,提出了一种通过调整负荷或机组数量维持系统稳定性的振荡中心刚性外推策略。针对振荡中心落入电力外送基地某机群场景,从理论上分析了该刚性策略的可行性;推导了系统内任意一点处电压幅值的解析表达式,并结合振荡中心处的电压特性,得到中心位置表达式;基于此,在振荡中心外推出机群条件下对受端系统负荷或对侧机群机组切除数量进行预测,制定防止过切的约束,进一步判断系统的稳定性,并确定源荷调整有效范围。最后,基于PSCAD/EMTDC仿真软件建立多机并联外送系统仿真模型,通过仿真验证了系统失步过程中发电机失步保护阻抗轨迹和功角变化,采取外推策略后振荡中心外推出机群且功角趋于稳定,该结果说明了所提策略的有效性。     

一种综合判别电力系统失步的新方法

本文通过对电力系统异步运行状态特征的研究,提出一种失步保护综合判别新方法。该方法由三部分元件组成,分别为失步起动诊断元件、失步区域判断元件和失步跳闸时机选择元件。失步起动诊断元件利用系统两侧的功角差和功角滑差判断电力系统是否开始发生失步,并以正序电压和正序电流作为辅助判断条件以增加可靠性。失步区域判断元件利用区域继电器原理判断失步解列的区域。失步跳闸时机选择元件通过Ucos原理统计失步次数,并利用功角差作为辅助判据来选择最佳跳闸时机。当3个元件同时动作时,失步保护动作将系统解列。该方法准确可靠且不受系统运行方式影响。通过RTDS仿真实验,验证了该方法的可靠性。     

一种捕捉失步中心位置的新方法

目前工程应用的失步解列装置基本是通过最小测量电压或最小测量视在阻抗幅值去捕捉失步中心的位置,然后判断装置是否实施解列,但仅通过电压幅值或反映电压幅值的视在阻抗幅值不能判断失步中心的位置方向。无功功率与电压存在强耦合的关系,通过u cosφ轨迹过零等方法可以判断出失步中心出现的时刻,此时瞬时无功功率在失步断面联络线上呈单调性分布且在失步中心处大小为0。基于此,提出了通过无功功率捕捉失步中心位置的算法。该算法在确定失步中心的位置范围的同时可判断出失步中心的位置方向,可给出更多的振荡信息。最后,通过仿真进行了必要的说明。     

换流阀晶闸管电压监视单元综合测试系统研制*

作为光控换流阀的核心设备，晶闸管电压监视单元的运行状态直接影响了直流输电系统运行可靠性，然而对其进行测试的设备受限于进口测试仪，不利于换流阀运维，因此研制晶闸管电压监视单元综合测试系统具有重要工程价值。基于晶闸管电压监视单元的工作原理，结合IEC 60700 1标准，研制一种换流阀晶闸管电压监视单元综合测试系统，并应用于晶闸管换流阀试验。通过仿真分析和试验验证，证明该测试系统设计合理，满足工程应用需求。     

基于电压相量轨迹的失步振荡中心特性解析及解列断面预判

利用电压相量轨迹信息解析电网失步振荡中心分布特性并实时预判解列断面，能够为主动解列控制提供决策依据。首先针对两机失步模型，证明了沿线各节点的电压相量轨迹是圆，其圆心坐标、半径大小与两侧电势及节点位置有关，依据失步振荡中心的电压过零这一特征，推导出失步振荡中心分布特性是圆或直线的解析方程；其次，针对理想两群摇摆，提出了无需等值参数辨识的失步振荡中心精准定位方法，针对实际电网环境下的失步振荡，利用失步振荡中心所在线路端点的电压相量轨迹与坐标原点的位置关系，构建失步振荡中心所在线路的预判指标，指标存在固定临界值零；最后，提出了失步解列断面预判方法，仅依据线路端点量测即可实现实时预判。500kV两机系统、IEEE-118节点系统和实际交直流混联电网算例验证了方法的有效性，方法计算简单、适用性强、时效性好，具有较高的工程应用价值。