采用MVC框架的变压器分支短路电流计算改进程序

随着电网规模的发展,设备和数据规模不断发展,必将导致短路电流计算的数据操作日趋繁复,并凸显传统计算模式工作量大、易出错的弊端。本文基于.NET操作平台研发了500kV变压器分支短路电流辅助计算软件,在"模型-视图-控制器"软件框架下,对变压器分支短路电流进行批量计算、结果分析。首先编辑母线名称集,设置潮流数据文件及稳定数据文件等基础数据;其次,导入数据,并调用计算程序批量计算500kV变压器中压侧、高压侧的单相及三相短路电流;再次,提取500kV母线及220kV母线的三相及单相的短路电流,并生成结果分析报告。应用效果表明,变压器分支短路电流辅助计算软件充分应用了现有计算软件和MVC架框架优势,提升了计算效率,避免了人为误差。     

火力发电厂实用短路电流计算软件的开发

对火力发电厂进行建模,得出短路电流计算的计算机算法;利用C#编程开发出一个界面友好,具有数据导入和导出模块,能够对各种常见结构的火力发电厂的各个短路故障点发生短路后的短路电流进行计算的软件。经与专业短路计算软件作数据比较,短路电流周期分量、非周期分量、热效应计算结果均实现了较好的匹配,计算误差基本在5%以内。同时,本软件具有操作简便,执行效率高,应用性强的特点,可应用于常见接线形式火力发电厂设计中。     

双复数阻抗矩阵节点导纳法实现低压短路电流计算

低压电网是电力系统中数量最大、覆盖范围较广的配网系统,低压电网的重要性决定了低压短路电流计算的重要性,但目前国内还没有完善的相应计算软件。本文介绍了利用双复数阻抗矩阵节点导纳法实现低压短路电流计算,分别以低压电网的复数系统阻抗矩阵为基础计算三相短路电流,以复数相保(相零)阻抗矩阵为基础计算单相短路电流。以此方法研发的低压短路电流计算软件,计算准确度高,减少人工工作量,计算方便快捷,能够满足低压配电网的实际需求,填补了国内电气行业软件在此方面的空白。     

双复数阴抗矩阵节点导纳法实现低压短路电流计算

低压电网是电力系统中数量最大、覆盖范围较广的配网系统,低压电网的重要性决定了低压短路电流计算的重要性,但目前国内还没有完善的相应计算软件.本文介绍了利用双复数阻抗矩阵节点导纳法实现低压短路电流计算,分别以低压电网的复数系统阻抗矩阵为基础计算三相短路电流,以复数相保(相零)阻抗矩阵为基础计算单相短路电流.以此方法研发的低压短路电流计算软件.计算准确度高,减少人工工作量,计算方便快捷,能够满足低压配电网的实际需求,填补了国内电气行业软件在此方面的空白.     

PSASP与PSDE-SCCP短路计算的对比分析研究

随着我国特高压工程的推进,大电网互联程度不断加强,短路电流的超标问题日益严重。目前电网短路电流计算两个软件PSASP及PSDE-SCCP的计算结果有着较大的差异,影响到电网的规划及决策。分析了短路计算的主要影响因素,并根据国内现有短路电流计算标准,研究两种程序基于不同方式下的短路电流计算结果。结合实际电网运行情况,对比分析两种程序在相同条件下不同电压等级及其负荷模型类型的短路电流计算的差异,得到同种条件下的短路电流的差异主要来源于标准的不统一及不同的负荷处理方式。根据研究计算结果,提出基于两个程序软件的适应于实际电网的不同负荷模型比重下的短路电流计算的规划的设置标准。并结合实际电网进行验证,为电网的建设规划中短路电流的计算提供合理的参考依据。     

基于MATLAB的短路电流计算程序编制

电气设备和载流导体的选择,继电保护、自动化装置的整定,限制短路电流措施的确定都需要进行短路电流计算。阐述了电力系统短路电流计算的原理,讨论了电力系统短路故障分析的数学模型及程序实现方法,并在分析短路电流计算原理的基础上通过可视化软件MATLAB建立了短路故障的模型,实现了其程序编制。     

基于MALAB的短路电流计算程序编制

电气设备和载流导体的选择,继电保护、自动化装置的整定,限制短路电流措施的确定都需要进行短路电流计算.阐述了电力系统短路电流计算的原理,讨论了电力系统短路故障分析的数学模型及程序实现方法,并在分析短路电流计算原理的基础上通过可视化软件MATLAB建立了短路故障的模型,实现了其程序编制.     

基于PSD-SCCP与PSASP的短路电流计算研究

PSD-SCCP与PSASP是目前国内常用的2种短路电流计算软件,采用不同的计算条件及计算方法,计算结果将大不相同,已影响电网的决策。结合现行常用的3种短路电流计算标准,分析了不同标准对短路电流计算影响因素的处理差异,结合等效电路研究了线路和变压器电阻、线路电容、无功补偿、静态负荷对短路电流计算结果的影响。以"十三·五"期间某年江苏电网规划数据为基础,基于PSD-SCCP与PSASP 2种软件采用了6种不同的短路电流计算方法进行计算,并对计算结果进行比较与分析,提出了推荐意见,以期为电网规划和工程前期设计中短路电流计算提供合理的参考和思路。     

短路电流实时监视软件及在浙江电网的应用

短路电流实时监视软件是一种基于EMS的用于计算和分析电网实时态或研究态下短路电流的软件。介绍了软件的运行环境、算法原理、主要功能与特点以及在浙江省电网中的运行情况。     

基于PSCAD-ANSYS的变压器绕组振动特性仿真研究

为进一步理解和掌握短路冲击下变压器绕组的振动特性,本文基于PSCAD-ANSYS联合仿真实现了变压器突发短路下振动响应的全过程分析,即根据PSCAD软件计算得到的变压器绕组短路电流,在ANSYS软件中使用电磁场和机械场模块计算了变压器绕组的电动力和振动响应。其中,两个软件之间的电流和时间等关键信息的交换通过数据通信接口方式实现。以某110k V变电站为例对变压器突发短路下的振动响应进行计算分析,结果表明,所提出的联合仿真方法能够有效计算突发短路时变压器绕组的振动特性。突发短路时,变压器振动响应与短路电流变化趋势类似,绕组振动在短路故障发生后先达到最大值,然后伴有一定的衰减分量,振动信号频谱分量更加丰富。     

三相并联型有源电力滤波器的仿真研究

分析了三相并联型有源电力滤波器的系统结构和工作原理,介绍了基于三相瞬时无功功率理论的指令电流计算方法和主电路的控制策略,在此基础上建立了有源电力滤波器的仿真模型,并在MatLAB／Simulink平台上对该模型进行了仿真。仿真结果表明谐波计算方法正确,主电路控制策略合理,所设计的有源电力滤波器能够有效地抑制谐波电流,显著提高了电能质量。     

Short‐current pulse‐based adaptive maximum‐power‐point tracking for a photovoltaic power generation system

This paper focuses on a maximum‐power‐point tracking method of photovoltaics via use of the short‐current pulse. It has been reported that the optimum operating current is proportional to the short current and that maximum‐power‐point tracking can be performed by detecting the short current. The proposed method utilizes the intermittent short‐current pulse to estimate the optimum operating current and its operating characteristics have experimentally been verified. Also, an adaptive mechanism to identify the parameter between the optimum current and the short current is discussed. A prototype of the controller has been set up and the experimental results have demonstrated excellent performance, proving the feasibility of the system. © 2002 Scripta Technica, Electr Eng Jpn, 139(1): 65–72, 2002; DOI 10.1002/eej.1147     

交流系统短路故障下MMC对短路电流的影响及抑制策略

基于模块化多电平换流器的高压直流输电系统(MMC-HVDC)接入交流系统可能会对交流断路器清除短路故障造成影响。基于MMC的拓扑结构和控制策略,分析了交流系统短路故障下MMC对交流断路器的影响。然后,研究了交流系统发生对称短路故障时,MMC的运行工况对短路电流的影响,发现MMC对短路电流的贡献主要来源于MMC向交流系统注入的无功功率。接着,研究了交流系统发生非对称短路故障时,MMC在不同运行工况下贡献的三序短路电流的计算方法,得出MMC阀侧零序和负序电流为0,阀侧正序电流是三相对称的且大小由运行工况决定的结论。最后,提出了交流系统对称短路和非对称短路故障下抑制MMC贡献的短路电流的控制方法,并通过PSCAD/EMTDC仿真验证了所得结论的正确性以及控制方法的有效性。     

计及负荷转供措施的电网设备过载辅助决策

电网设备过载辅助决策是大电网安全稳定综合协调防御系统的重要功能,当电网中当前状态下和预想故障下出现过载问题时在线计算负荷转供措施,减少发电机调整量和卸负荷量,提高过载控制的经济性。采用不同的限值计算电网当前状态和预想故障下设备的过载安全裕度,计算负荷转供措施和有功调整措施的综合性能指标。若投运设备无法解决过载问题,则在此基础上确定解决过载问题的发电机、负荷有功调整措施。采用集群计算技术对调整方案进行交流潮流校核,确定控制代价最小且满足有功调整计算精度要求的调整方案。     

基于不确定多属性决策理论的电网连锁故障模式搜索方法

针对电网的连锁故障,提出了一种基于不确定多属性决策理论的优先排序直接搜索法.根据引发线路原发性故障的各种因素结合系统当前运行状况及历史统计数据形成决策属性表,运用基于离差最大化的多属性决策方法对可能发生的线路故障进行排序,依据排序结果及设定的门槛值进行电网连锁故障模式的搜索.搜索过程中,综合历史统计数据与系统当前状况对可能的继电保护动作行为进行排序,根据该排序结果继续搜索.搜索过程中考虑了自动装置的动作,交替进行潮流和稳定计算,以快速搜索出较易发生且后果严重的电网连锁故障模式.该方法避免了通过重复抽样来确定不确定因素造成计算时间的浪费;同时,将历史数据与当前条件相结合,运用合理的决策方法决定搜索过程的排序,保证了搜索的合理性.对WSCC-9系统进行的算例分析表明该方法具有良好的应用前景.     

提高变压器耐短路冲击能力

近年来由于电力系统短路容量的日渐增大，接入系统的变压器因出口短路造成损坏的台数也日渐增多，而损坏的原因绝大部分是由强大的短路冲击电流在变压器绕组中产生的电动力，超出了变压器设计的耐受能力所致。提出了在变压器设计方面改变变压器的结构，降低电动力，在运行方式上限制变压器的出口短路容量到可以承受的地步，以提高变压器耐短路冲击能力。     

Analysis and design of a novel 3-φ solid-state power factorcompensator and harmonic suppressor system

A novel three-phase solid-state power factor compensation scheme is presented and analyzed. This scheme employs a PWM voltage-source inverter and has two important features. First, it can maintain a near-unity mains input power factor without sensing and computing the associated reactive power component, and second, it can substantially reduce any line current harmonics generated by nonlinear types of load. The proposed scheme is discussed in terms of principles of operation, power system design, and analysis under unbalanced operating conditions. Predicted results are verified experimentally     

MMC-HVDC的稳态运行范围研究

针对基于模块化多电平换流器的高压直流输电系统（modular multilevel converter based high voltage direct current, MMC-HVDC）,研究了交流系统对MMC-HVDC稳态运行范围的影响并且揭示了限制直流功率输送能力的关键因素。首先,文章基于一个单端的MMC-HVDC系统,列写出完整的数学模型。其次,分别研究了交流系统短路比、换流变压器容量和换流站容量对换流站稳态运行范围的影响。最后,研究了并联无功补偿电容器对MMC-HVDC运行范围的影响。计算结果表明,当交流系统短路比较大时,MMC-HVDC的运行范围主要受到换流变压器容量的限制;当交流系统短路比较小时,MMC-HVDC的运行范围主要受到交流系统短路比的限制。此外,无功补偿电容能改善MMC-HVDC的运行范围。     

基于网络分割的电力系统潮流分解协调计算

因现有计算模式的速度已无法满足现代大规模电力系统实时计算的要求,故引入对等计算(P2P)模式以提供低廉而充足的计算力。为此研究了网络计算环境下的电力系统潮流计算模型,结合基于支路切割的网络分割方法和基于注入电流的潮流模型,提出了基于网络分割的电力系统潮流分解协调算法,将大规模互联电力系统分解成若干子网络,子网络间只需交换边界母线的电压状态就可完成分布式潮流计算,保证各个子网络潮流计算模型的独立性。对IEEE标准系统进行潮流计算的结果表明该法具有较高的收敛速度和计算精度,适合网络计算环境。     

A Hybrid DC Circuit Breaker Combining a Multilevel Converter and Mechanical Contactors: Verification of the Principles of Operation by Experiment and Simulation

This paper presents a new hybrid dc circuit breaker producing no conducting power loss under normal operating conditions and having the capability to interrupt a large amount of short‐circuiting current within several milliseconds. It consists of two reactors for current limiting and current control, two mechanical contactors, and a multilevel converter based on the cascade connection of multiple full‐bridge dc/dc converter cells. It is characterized by achieving current commutation from the main mechanical contactor to the multilevel converter with fast current control. This results in eliminating auxiliary power semiconductor switches that produce a nonnegligible conducting power loss under normal operating conditions. This paper discusses both principles of operation and control method of the new hybrid dc circuit breaker. Experimental verification is performed by a downscaled system rated at 300 V and 150 A, along with verification by computer simulation.