基于S变换的高压直流输电故障诊断

在研究采用S变换提取的信号的幅频特性和相频特性基础上,提出了一种基于S变换的高压直流输电故障诊断方法。通过对故障信号进行S变换(一种可逆时频局部分析方法,能有效提取信号的时频特征)后,提取故障特征量,融入构建的故障识别指数,利用识别指数所在值域来判断故障类型。该方法已经在高压直流系统各类型故障中进行了仿真测试,表明是有效可行的。     

高压直流输电系统故障诊断新方法

提出了一种新的故障跟踪估计器来诊断高压直流输电(HVDC)系统中的故障。考虑到随机噪声对测量结果的影响,首先采用协同(Consensus)滤波器对HVDC系统的输出滤波,然后根据HVDC状态方程引入一个新的参数——虚拟故障,来构建故障跟踪估计器。根据预测控制中的滚动优化思想,选取优化时域,并根据故障跟踪估计器的输出电压和HVDC实际电压的差,通过反复迭代运算来调节虚拟故障,使虚拟故障逼近系统中实际发生的故障,从而对故障进行分类。与基于神经网络等方法的故障诊断不同的是,该设计方法不但可以检测出故障,还可以估计出故障函数,针对不同类型的故障也可以很好地进行诊断。最后针对不同类型故障的仿真结果表明了该算法的可行性和有效性。     

高压直流输电系统混合直流滤波器性能研究

由于技术经济的原因,在高压直流输电系统中采用有源滤波器和无源滤波器构成的混合直流滤波器是未来的发展方向。首先探讨了混合直流滤波器的一种实用原理接线,即有源电力滤波器串接在原先并联的无源滤 波器下方的方式,并在此基础上分析它的谐波等效电路,以幅频特性为指标分析其稳态滤波特性,对控制方法提出了改进,最后对该混合直流滤波器的稳定性作了理论分析。结果表明,有源滤波器的装设有效地改进了滤波效果,而且也提高了系统的稳定性。     

混合双极高压直流输电系统的特性研究

为了充分发挥电网换相换流器高压直流输电系统(line commutated converter based high voltage direct current,LCC-HVDC)和电压源换流器高压直流输电系统(voltagesource converter based HVDC,VSC-HVDC)的优势,针对一种新型的混合双极高压直流输电系统(hybrid bipolar basedhigh voltage direct current,HB-HVDC)进行了研究,该系统的正极是传统的12脉动LCC-HVDC系统,而负极是VSC-HVDC系统。建立了由LCC正极和VSC负极组成的混合双极高压直流输电系统的模型,推导了其在稳态时的数学模型,并设计了正负极之间的协调控制策略。在PSCAD/EMTDC环境下对HB-HVDC系统的稳态和暂态运行特性进行了研究分析。最后对HB-HVDC系统和闭锁负极VSC-HVDC后LCC-HVDC系统的运行特性进行了对比研究。结果表明:HB-HVDC系统可以更好地调节交流母线电压,减少LCC极换相失败的可能性,并且具有快速的故障恢复能力;同时也证明所设计的协调控制策略可以有效地改善HB-HVDC系统的稳态和动态特性。     

高压直流输电系统的通信

介绍了高压直流输电系统的直流控制保护系统及其对通信的要求，提出了高压直流输电系统换流站站间通信及直流换流站至调度中心的通信方案。     

高压直流输电系统的行波保护方法的研究

本文在分析单回线路波过程的基础上,应用模变换理论,研究了有耦合的多回线路并行时线路上的波过程及行波表达式,并提出了高压直流输电系统的行波保护方案。该方案可以有效地区分区内和区外故障,区分健全线路和故障线路。而且允许保护区内有较大接地电阻,且有很好的抗干扰能力。两侧保护不需要交换信息,保护动作速度较快。     

高压直流输电系统的保护策略

直流系统保护策略是直流输电工程系统研究和控制保护系统设计的重要组成部分，其目标是保护设备，避免故障或异常工况造成的设备损坏和影响直流输电。高压直流输电系统可能的故障工况包括挟流阀故障、直流部分故障和交流部分的故障，直流系统在不同的故障情况下表现出一定的特性，根据直流系统运行特点和故障特性提出了高压直流输电系统的保护策略。文章以三常高压直流输电工程为例详细说明了长距离直流输电系统的保护策略，包括功能配置、保护原理、保护动作的处理方式以及控制保护系统仿真研究所采用的手段，并在此基础上时高压直流系统保护策略进行了总结。     

前苏联的高压直流输电

作者根据在前苏联工作期间掌握的资料,全面介绍其高压直流输电情况,包括历史概况,已有的4个直流输电工程,从事直流输电技术研究的科研机构,直流输电的教学情况,对采用直流方式远距离输送大功率的两种不同的观点,以及苏联专家看中国的直流输电技术等内容。     

高压直流输电系统故障及控制策略

最近几年高压直流输电在我国有很大的发展,继葛—上直流工程以后,天生桥—广州±500kV直流输电工程又投入了运行。根据以上2个直流工程的控制与保护设置及试验和运行情况叙述了高压直流输电系统在各种故障,包括换流器故障、冷却系统故障、各种情况下的换相失败、交流和直流线路故障,交直流滤波器等故障所采取的控制对策。     

高压直流输电线路单端故障测距组合算法

行波波速的选取和反射波头的识别是影响单端行波测距精度和可靠性的主要因素。基于故障行波的时频域特征,提出一种行波法和固有频率法相结合的单端故障测距算法。利用行波固有频率计算出故障点位置的粗略值,确定故障反射波达到母线测点的时间范围。利用集成经验模态分解算法提取的行波高频分量,对反射波头进行有效识别并获取测距所需的精确时间参数,同时将该高频分量对应的行波波速利用到行波测距中,解决了波速选取的难题。PSCAD仿真结果表明,该测距算法可有效识别行波波头,且测距的精度得到明显提高。     

基于VMD与广义S变换的HVDC线路故障定位

针对高压直流输电线路故障定位中存在的输电线路长、故障概率大、测距精度不高以及故障波形含有噪声等问题,提出了VMD分解与广义S变换结合的高压直流输电线路故障测距算法。首先通过变分模态分解(Variational Model Decomposition,VMD)对含噪声的行波信号进行VMD分解,滤去噪声并获得最优模态分量。然后采用广义S变换(Generalized S-transform,GST)计算最优模态分量,生成高时间分辨率S矩阵。并选取S矩阵中的高频分量,识别该频率分量的波形突变点,从而获取故障初始行波到达时刻。最后通过测距公式获得故障距离。PSCAD/EMTDC仿真表明,所提方法受过渡电阻影响很小,不同故障距离的测距精度很高。经过现场故障行波数据的验证,可以实现在线路范围内快速准确的故障定位。     

基于行波原理的直流输电线路过渡电阻在线测量

直流输电线路发生故障后,在通过行波故障测距装置获得故障点位置信息的基础上,若还能进一步了解故障点过渡电阻的信息,并由此推断故障性质和故障原因,对故障快速查找和修复是极为有利的.在分析直流输电线路故障暂态行波产生机理和传播特性的基础上,提出基于行波原理的直流输电线路过渡电阻在线测量方法,即利用故障初始行波浪涌幅值的过渡电阻初始值测量法、利用正向行波浪涌及其在故障点反射波之间幅值关系的过渡电阻中间值测量法、利用线路两端故障电压和电流的过渡电阻稳态值测量法.仿真分析表明所提出的直流输电线路过渡电阻在线测量方法是可行的,并且具有较高的测量精度.     

高压直流线路区内外故障判别新方法

采用理论推导与仿真分析相结合的方法对高压直流线路区内和区外故障的电压以及电压变化率的暂态特性进行了研究,发现区内外故障的电压变化率最大值出现时刻存在明显差异。利用该特性区分高压直流线路区内外故障。基于PSCAD/EMTDC的仿真测试结果表明,所提方法能可靠识别直流线路区内外故障,且耐受较高的过渡电阻,所需采样频率较低、时间窗短,可基于现有软硬件平台实现。     

高压直流输电线路故障定位研究综述

高压直流输电是我国的重点发展方向之一。快速、准确的高压直流输电线路故障定位对保障高压直流系统运行可靠性、减少停运时间具有重要意义。对目前应用于高压直流输电线路以及柔性直流配电网故障定位的主要技术,包括行波测距法、固有频率法、故障分析法和非精确同步测距法,进行了详细的分析和综述。探讨了不同故障定位技术在高压直流输电线路故障定位应用中的优缺点。结合传感器技术、计算机技术与人工智能技术的发展趋势,对高压直流输电线路故障定位技术的未来发展进行了展望。该研究给高压直流线路故障定位方法的研究者提供了良好的参考。     

一种基于故障限流器的混合级联直流输电系统故障穿越方法

针对混合级联直流输电系统逆变侧低端模块化多电平换流器(MMC)易受过压、过流影响导致闭锁的问题,提出一种基于故障限流器(FCL)的混合级联直流输电系统故障穿越方法.所提方法既适用于交流故障使得逆变侧高端电网换相换流器(LCC)换相失败,从而导致低端MMC充电造成的过流场景,又适用于直流侧单极接地,导致MMC子模块放电造...     

基于声纹特征和集成学习的变压器缺陷诊断方法

变压器运行过程中产生的振动噪声与其运行状态及内部缺陷情况直接相关,对其声纹信号开展特征分析,有助于进一步了解设备运行工况,保障电力系统安全稳定运行。文中以声纹特征分析为基础,兼顾诊断效率与准确性,提出一种基于卷积神经网络及集成学习模型的变压器缺陷诊断方法。该方法以变压器声纹数据的时域及频域信号为多通道输入混合特征,构建了基于卷积神经网络模型和声纹特征分析法的集成学习模型,可实现变压器声纹特征的有效识别,并通过由多个基学习器组成的集成学习模型提高了变压器缺陷诊断的准确性。基于文中所构建的变压器声纹样本库,可得到该方法对变压器单一缺陷的识别准确率为99.2%,对变压器混合缺陷的识别准确率为99.7%。研究结果表明该方法可有效识别变压器的运行状态,为变压器运维检修提供技术参考。     

3种混合直流输电系统的交流故障特性对比

综合电网换相换流器(LCC)和模块化多电平换流器(MMC)的优点,并针对我国西电东送的实际场景,对如下3种目前比较有应用价值的混合直流输电系统方案进行研究：方案1的送端采用LCC,受端采用半桥子模块型MMC串联二极管阀;方案2的送端采用LCC,受端采用全桥子模块与半桥子模块构成的子模块混合型MMC;方案3的送端采用LCC,受端采用LCC和半桥子模块型MMC构成的串联混合型换流器。首先,分别介绍了3种混合直流输电系统的拓扑结构、数学模型及控制方式;然后,在PSCAD/EMTDC中搭建了3种混合直流输电系统,对3种混合直流系统在送端交流系统故障和受端交流系统故障情景下的响应特性进行对比分析;最后,基于仿真结果总结了每种拓扑结构的优劣势。仿真结果表明,在送端交流系统故障的情景下,方案1可能会出现功率中断;在受端交流系统故障的情景下,方案1的故障响应特性要优于其他2种方案。     

齿轮故障诊断中的选择性集成技术

齿轮故障数据的建模因为数据复杂有一定的挑战性.提出将选择性集成学习技术引入到该领域,并将聚类算法用于选择性神经网络集成学习技术.对已有的选择性集成学习技术进行改进,构建了一个基于聚类的选择性神经网络.应用实际数据进行实验,结果表明新算法提高了对齿轮故障诊断的精度,同时诊断效率比基于遗传算法的选择性神经网络集成算法有了显著提高.     

输电网故障诊断研究综述及发展

在深入分析输电网故障诊断信息结构的基础上,综述了目前此课题国内外研究现状。并且,以一个简单的诊断实例为基础,详细地分析了各类诊断模型的思想和特点。最后,基于现有的研究成果,结合电网、信息技术等各方面的发展现状,指出当前研究缺陷的同时,预测分析了下一步输电网故障诊断研究的发展方向。