基于IEC60060-3标准的变压器感应式操作冲击电压产生方法研究

以IEC60060-3标准为基础,针对变压器感应式振荡型操作冲击电压的产生方法进行研究。在理论上分析了用变压器产生振荡型操作冲击电压的产生方法,列出了回路中元件参数的计算公式。根据公式计算的波头时间、波尾时间和频率值得到元件参数,计算机仿真结果表明所产生的波形符合IEC60060-3标准的规定,且计算公式能够准确地反映回路元件参数值与波形参数之间的关系。在仿真的基础上,在实验室采用哈弗莱RSG481冲击电压发生器对一台单相双绕组110kV变压器低压侧进行输入,在其高压侧产生感应式振荡型操作冲击电压,试验结果表明采用该方法可方便迅速、高效地在被试变压器高压侧产生符合IEC60060-3标准的振荡型操作冲击电压。     

变压器感应式振荡型操作冲击试验及局部放电测量技术

IEC 60060-3标准推荐的振荡型冲击电压波形具有易于调波、产生效率高的特点。针对变压器感应式振荡型操作冲击试验技术进行研究,论述了变压器感应式振荡型操作冲击电压的产生原理,对其参数计算方法进行了研究;并提出了在变压器进行操作冲击耐压试验的同时进行局部放电检测的方法。仿真和试验结果表明,采用所提出的方法可以使用低电压设备产生符合IEC 60060-3标准的高幅值振荡型操作冲击电压波形,便于开展变压器现场操作冲击耐压试验;在变压器进行操作冲击耐压试验的同时进行局部放电检测具有可行性。     

大型电力系统非全相振荡时任意时刻电气量的快速计算

基于双口网络理论，对继电保护整定计算过程中大型电力系统非全相振荡时任意时刻正序网断相口开路电压的计算方法进行了深入研究，提出了一种能自动适应电力系统网络操作，可快速计算大型电力系统非全相振荡时任意时刻正序网断相口开路电压的新方法，并应用这一方法解决了继电保护整定计算中快速计算大型电力系统非全相振荡时任意时刻电气量的问题。该方法在保留现有方法优点的基础上，可显著提高计及网络操作时大型电力系统非全相振荡时任意时刻电气量的计算速度和计算效率，可满足大型电力系统继电保护在线整定计算的需要。     

稍不均匀场中负极性振荡型操作冲击电压下的变压器油击穿特性

操作冲击电压对电力变压器的侵袭频率高于雷电冲击电压。目前针对振荡型操作冲击电压和标准操作冲击电压下变压器油击穿特性研究较少,振荡波形更符合工况实际波形。为此采用3、6、12 kHz 3种频率的负极性振荡操作冲击电压(OSI)和标准操作冲击电压(SI),以间距2.5 mm的板-板电极构成稍不均匀电场模型,研究该电场下变压器油在操作冲击电压下的击穿特性,记录了这3种频率的振荡操作冲击电压和标准操作冲击电压的击穿波形,统计并分析了不同冲击电压下的伏秒特性以及击穿电压概率分布。结果表明:标准操作冲击电压的击穿点集中分布在波形幅值处,少量分布在波尾;振荡操作冲击电压的击穿点分布在各振荡波峰附近,且大部分集中在第1个波峰处;对比10%、50%和90%的击穿概率电压,振荡操作冲击电压高于标准操作冲击电压;对比伏秒特性曲线,振荡操作冲击电压高于标准操作冲击电压,且当振荡频率上升,伏秒特性曲线的电压水平上移;振荡操作冲击电压的Weibull分布曲线更为平缓,随着振荡频率上升,覆盖电压范围更广,在高压区域呈"分散"现象。     

基于抑制电力系统低频振荡的火电机组控制方式优化

电力系统低频振荡事件的发生有一定的随机性,目前火电机组热工控制方式不能有效抑制低频振荡。结合两个具体案例,分析火电机组参与低频振荡的过程,总结得到共同点;基于振荡期间汽轮机转速信号与电网频率信号的显著差异这一特点,提出了可抑制强迫振荡的火电机组控制方式优化方法,并建议使用电网频率信号代替转速信号用于一次调频回路。     

对“绝缘油溶解气体恒温振荡脱气色谱分析计算公式改进”一文的验证

恒温振荡气相色谱法分析油中溶解气体早已进入实用阶段,并已得到了推广。由于该法具有较大的优点,在实际工作中往往陷入盲目使用。有人对k_1值做过讨论,笔者也曾对计算公式进行了评论和改进。最近笔者又进行了考核实验,现对有关问题作一评论。1 计算公式为了对文献(1)和文献(4)中公式进行比较,设计了下面的实验。1.1 温度实验     

基于振荡能量的低频振荡分析与振荡源定位:（一）理论基础与能量流计算

提出了一种基于振荡能量的低频振荡分析方法。该方法通过网络中的振荡能量流评估元件的阻尼特性、定位负阻尼发电机和外施周期性扰动的位置。文中首先证明了发电机能量消耗和其阻尼转矩的一致性。然后利用广域测量信息,建立了不需要构造能量函数的网络中振荡能量流的计算公式。由于流入支路的振荡能量包含支路暂态能量的变化以及支路消耗或产生的能量,因此提出了一种计算能量流的实用方法,以减少其中的暂态能量分量,而只计算出支路消耗或产生的能量。由于系统的总能量与振幅对应,因此消耗能量的元件对振荡衰减的贡献为正,具有正阻尼,而产生能量的元件是振荡源。利用发电机的能量消耗来估计其阻尼转矩系数,与阻尼转矩分析的结果相符。利用能量流即可定位振荡源。     

应用振荡脱气技术解决油色谱检测中的脱气问题

一、前言绝缘油气相色谱检测技术中,目前使用的盐水、薄膜、兽用注射器等各种脱气方法,普遍存在易漏气、操作条件难控制、脱气效果差、重现性不好等问题,直接影响到试验结果的准确性和对部颁“导则”的贯彻执行。从1978年起,我们进行了振荡脱气试验,1981年6月开始正式使用。至今已用振荡脱气法为各单位检测油样1915份,共发现设备存在故障(已证实)26台次。本省主要发供电单位也均已推广使用,很受现场欢迎。     

基于聚合短路比的大型风场次同步振荡风险初筛

大型风场数量众多,逐一针对各风场进行精细化建模与次同步振荡风险分析,面临风场建模、参数获取及所需时间较长的问题。采用计算并网系统短路比的方法确定系统强度,用来对风场次同步振荡风险进行评估。基于常规短路比公式分析表明,该方法仅能考虑并网点处系统短路容量及风场容量,难以准确反应大型风场次同步振荡风险。由此,提出了一种计及多风场因素的聚合短路比计算方法,给出相应的计算公式。该计算方法能够反映风场网架情况、子风场交互作用以及控制系统对次同步振荡的影响。经过典型系统及实际系统算例分析,聚合短路比计算方法能够正确计算不同控制系统下风场次同步振荡风险,能够对具有不同拓扑结构的四个实际风场进行次同步振荡风险排序,验证了所提方法应用于风场次同步振荡风险初筛的可行性。     

用于500kV GIS现场试验的振荡型冲击试验

由上海交通大学高电压试验设备研究开发中心研制的500kA GIS现场试验的振荡型冲击试验装置于1992年12月10日在广州抽水蓄能电站首次投入现场试验使用,获得圆满成功。该套装置采用高效振荡回路,按照150kV级电压的标准组件设计,共7级,每级冲击电容0.5μF。振荡电感值埘振荡雷电波为2mH,对振荡操作波为420mH,可产生波头时间低于15μs的振荡雷电波、波头时间大于100μs的振荡操作波、振荡效率大于130%。整个装置分级     

用机械振荡法测定变压器油含气量

提出了用机械振荡法直接测定变压器油含气量的方法，介绍了测定原理，计算公式的推导，测定条件和步骤的选定，并客观评价了该方法的准确度和精确度。     

HHT在电力系统低频振荡模态参数提取中的应用

针对目前电力系统低频振荡的分析局限于用线性化方法来处理而导致的分析结果不精确，甚至不尽合理，提出基于希尔伯特-黄变换(HHT)的提取电力系统低频振荡模态参数新方法。首先运用HHT中的经验模态分解(EMD)实现各低频振荡模态分量的有效分离，并对各模态分量进行希尔伯特(Hilbert)变换、计算其相对应瞬时幅值、瞬时频率及相位；其次运用该文推导的阻尼比计算公式提取各振荡模态分量阻尼比，从而实现低频振荡模态参数的有效提取。同时对超低频振荡的产生机理给出一种新的解释，该方法有助于分析电力系统强非线性振荡模态及阻尼控制器的设计研究。数值仿真及实例分析均表明该方法的可行性和有效性。     

变压器振荡型操作冲击试验影响因素的仿真分析

采用感应式振荡型操作冲击电压对变压器进行现场冲击耐压试验具有效率高、易于调波、试验设备体积小等优点。为了研究影响变压器振荡型操作冲击试验的因素,建立了变压器振荡操作冲击耐压试验的仿真电路,并以一台110 kV变压器为例,针对发生器球隙导通电阻、变压器励磁电感饱对变压器高压侧波形的影响进行了仿真分析。研究结果表明冲击电压发生器球隙导通电阻会导致波形的波尾时间变短,而变压器励磁电感的饱和不会对振荡型冲击电压的波形产生影响,不会导致波形的畸变。文中的研究结果为现场开展变压器振荡型操作冲击耐压试验提供了理论指导。     

系统振荡时距离保护的对策

通过对高压输电线路动模实验录波数据的分析,注意到振荡平息时,两侧电源之间的电势角度差有时会在180°左右停留一段较长的时间,这会导致目前常用的对称故障解锁方法失效,导致保护误动。针对这一情况,结合目前常用的振荡检测及解锁方法,提出了解决方法,通过两个电阻元件检测振荡速度,根据振荡速度实时地改变三相故障解锁判据的延时,较好地解决了这一问题。通过详尽的动模实验,验证了所提方法的有效性。     

基于系统暂态能量函数及直流灵敏度排序的多直流调制协调策略

超低频振荡是异步联网后送端电网出现的频率稳定新问题。水电机组提供负阻尼是超低频振荡产生的直接原因,而直流调制是抑制系统频率振荡的有效手段。该文根据暂态能量函数,计及直流调制量限制,从能量的角度分析直流调制抑制系统振荡的条件;并定义机组能量参与权重,推导实际系统中某一振荡模式下暂态振荡能量的计算公式;然后基于子空间模型辨识的方法,计算模式可控矩阵,由直流调制灵敏度形成直流调制顺序表;最后由系统暂态振荡能量及直流调制顺序表,确定参与调制的直流,以此对系统进行状态空间辨识,并结合一种新的改进粒子群算法(particleswarm optimization,PSO),对参与调制的直流参数进行优化,实现对系统频率振荡的有效抑制。     

变压器振荡型操作冲击电压现场试验技术研究

采用振荡型冲击电压进行电气设备的现场冲击试验具有电压产生效率高、易于现场实施的特点,利用变压器的感应式原理进行操作冲击电压的产生则可进一步减小试验设备的体积。基于感应式原理,研究了变压器现场振荡型操作冲击电压试验技术。在理论分析的基础上,对1台110 kV变压器进行了现场试验,并利用铭牌参数进行了仿真研究。试验和仿真结果表明,利用本文所研究的方法,可以在现场产生符合标准要求的振荡型操作冲击电压。实现变压器的现场操作冲击电压试验。     

系统振荡时距离保护的对策

通过对高压输电线路动模实验录波数据的分析,注意到振荡平息时,两侧电源之间的电势角度差有时会在180°左右停留一段较长的时间,这会导致目前常用的对称故障解锁方法失效,导致保护误动.针对这一情况,结合目前常用的振荡检测及解锁方法,提出了解决方法,通过两个电阻元件检测振荡速度,根据振荡速度实时地改变三相故障解锁判据的延时,较好地解决了这一问题.通过详尽的动模实验,验证了所提方法的有效性.     

基于卷积神经网络的电力系统低频振荡主导模态特征定性辨识

低频振荡严重威胁电网的安全稳定运行。传统低频振荡辨识方法大都将被测信号视作平稳信号或进行平稳化处理,忽略了信号的非平稳特性。但在高比例新能源和电力电子设备的电力系统中,低频振荡参数具有大范围时变的特性,传统辨识方法难以准确识别。提出了一种基于卷积神经网络(CNN)的电力系统低频振荡辨识方法。首先对原始信号进行时域特征提取作为预处理操作,然后将16个时域特征的信号分别送入训练好的CNN网络,最后由全连接层综合各个网络的输出得到最终辨识结果。仿真实验表明,该方法可以快速准确地辨识出低频振荡信号的频率和衰减因子,具有很好的抗噪性。且与Prony方法相比,它能够辨识振荡过程中是否引入了新的振荡模态。     

大干扰下主导低频振荡模式的鉴别

Prony方法是获取系统振荡模式特征的一种非常有效的方法,它可通过给定输入信号下的响应直接估计系统的振荡频率、衰减、幅值和初相位。基于Prony算法,作者提出了振荡模式能量级的概念,用于鉴别电力系统大干扰下的主导低频振荡模式,在8机36节点系统中应用本文所提方法准确识别出了主导低频振荡模式,验证了该方法的正确性,并与正则形理论研究低频振荡模式间的非线性相关作用的结果进行了比较,再次验证了大干扰中主导低频振荡模式对系统动态特性和稳定性有重要影响这一观点的正确性。     

大型电力系统非全相振荡时任意时刻电气量的计算

提出了一种可快速,精确,方便地计算大型电力系统非全相振荡时任意时刻电气量的实用方法,采用补偿法模拟网络操作和断相口的存在,建立起可适应网络操作的大型电力系统非全相振荡时任意时刻电气量的计算模型,在各序网计算模型断相口分别注入单位电流,求得单位振荡电流产生的任意节点各序电压,基于H型参数的物理意义,在计及电网结构影响的条件下,导出直接利用原网节点阻抗参数计算正序网断相口开路电压的公式,求得断相口各序实际电流,根据线性电路的齐性原理,得到大型电力系统非全相振荡时任意时刻的电气量。这种计算方法具有可自动适应网络操作,可计及电网结构对非全相振荡的影响,互感线路与无互感线路非全相振荡计算方法统一,互感线路非全相振荡计算无需修改故障所在互感组支路导纳矩阵等特点,文中算法已在大电网零序电流保护整定计算软件中实际应用,结果表明,算法在计算速度和精度方面均满足要求。