地区电网电压无功分组自动控制技术研究

在输配电系统中,合理配置无功补偿装置是提高电压质量、增强系统稳定性、节能降耗和提高有功功率输送能力的重要措施。无功补偿装置运行状况的好坏,直接影响着电力系统的供电质量、安全稳定运行。但由于并联电容器无功补偿装置基本为固定式补偿,在负荷变化较大的地区,经常会出现过补偿的现象和过电压的I＇~-J题,而动态无功补偿装置造价大,维护难度大。在地区电网的适用性不强。同时,并联电容器装置所用的干式空芯串联电抗器,其发生的故障中70％为匝问短路故障所引起,出现匝间短路后,后果往往是电抗器起火烧毁。本文依据芜湖供电公司近几年并联电容器装置的故障为参考,为解决上述问题,研制了一套无功分组自动控制补偿兼电抗器匝间短路保护装置．     

一种高速开关装置与电抗器并联限流方法设计与应用

分析供电系统中采用串入电抗器限制短路电流存在的问题,提出在电抗器两端并联大容量高速开关装置的解决方法。     

MCR型动态无功补偿装置优化设计

为解决可控饱和电抗器(MCR)在每相分别补偿时,其输出电流含有大量谐波的问题,提出一种可有效抑制谐波电流的多磁阀可控电抗器优化设计方法.该MCR的铁芯由多种磁阀串联组成,每种磁阀具有不同的长度和导磁面积,在工作过程中,各个磁阀因磁饱和程度不同而输出大小和相位各不同的谐波电流,可减小电抗器输出电流谐波.根据该装置的结构特点,建立其磁化曲线数学模型及谐波输出数学模型,通过遗传算法优化计算得到当磁阀种数取不同值时的最优结构参数;对所提出的电抗器结构进行三维电磁有限元仿真计算以修正设计参数,并根据提出的理论进行了仿真实验.结果表明:经过优化设计后,MCR的输出谐波含量最大值被抑制在输出电流的2.8%以下,其结果和理论分析一致.     

MCR型动态无功补偿装置优化设计

为解决可控饱和电抗器（MCR）在每相分别补偿时,其输出电流含有大量谐波的问题,提出一种可有效抑制谐波电流的多磁阀可控电抗器优化设计方法.该MCR的铁芯由多种磁阀串联组成,每种磁阀具有不同的长度和导磁面积,在工作过程中,各个磁阀因磁饱和程度不同而输出大小和相位各不同的谐波电流,可减小电抗器输出电流谐波.根据该装置的结构特点,建立其磁化曲线数学模型及谐波输出数学模型,通过遗传算法优化计算得到当磁阀取不同值时的最优结构参数;对所提出的电抗器结构进行三维电磁有限元仿真计算以修正设计参数,并根据提出的理论进行了仿真实验.结果表明：经过优化设计后,MCR的输出谐波含量最大值被抑制在输出电流的2.8%以下,和理论分析一致,证明该方法是可行的.     

10 kV配电网短路电流限流措施对比分析

针对配电网短路电流对系统安全稳定运行的影响,本文主要对含分布式光伏电源和感应电动机的配电网限流措施进行研究。考虑分布式光伏电源和感应电动机负荷,研究了加装普通串联电抗器、理想故障限流器、串联谐振型固态限流器和磁通约束型限流器对10kV配电网的限流效果,并通过搭建Matlab/Simulink仿真模型,对IEEE 33节点系统进行仿真分析。仿真结果表明,限流装置中的电感值越大,限流效果越好;普通串联电抗器对于稳态电压和电流有一定的影响,而其余3种限流装置对稳态电压和电流无影响。该研究对电网短路故障分析具有理论研究价值和现实意义。     

10 kV零压降零损耗深度限流装置的设计与应用

为解决10 k V母线短路电流超标不能并列运行和加装限流电抗器带来的压降及损耗难题,研究了一种零压降零损耗深度限流装置,分析了其工作原理,介绍了控制系统的总体构成,并提出分相控制器的具体设计方案.采用了故障电流快速检测技术、高速真空开关快速换流技术,并结合高能氧化锌均能限压技术和智能相控技术,实现了在正常状态下零损耗、零压降,近区短路故障状态下限制短路电流的目的.通过在220 k V变电站10 k V侧的应用,验证了零压降零损耗深度限流装置在限制短路电流中的作用.     

西双版纳电网短路电流衰减的影响因素

在考虑发电机饱和特性、励磁系统及负荷特性等影响因素后,对西双版纳电网的短路电流进行衰减仿真计算.结果表明:发电机饱和特性以及励磁系统对短路电流衰减的影响不大,但负荷尤其是动态负荷对短路电流衰减有较大的影响.这一结果可作为研究与评估西双版纳电网实际短路电流衰减的参考.     

基于复合开关的无功补偿系统的谐波分析

复合开关采用可控硅与交流接触器并联工作结构,可以实现对电容器的智能投切,从而避免系统的瞬间冲击电流和电网波动。将复合开关应用于无功补偿装置,并采用串联电抗器的方法来抑制谐波,建立了仿真模型,进行了复合开关投切过程和串联电抗器抑制谐波的仿真研究。结果表明:复合开关明显改善了投切过程,串联电抗器对谐波有较强的抑制功能,实现了无功补偿装置的安全稳定补偿。     

具有变压器功能的并联铁心电抗器特性分析与结构设计

在复频域建立了场路直接耦合二维有限元方程,开发了相应的计算程序,计算了一台具有变压器功能的500 kV并联电抗器的磁场。电抗器的线圈也作为变压器的初级线圈。初级线圈的电路方程直接与有限元方程进行了耦合。基于计算分析,提出了2种变压器次级线圈的设计方案。分析了变压器负载电流对电抗器电感和次级线圈电压的影响。在假定次级线圈短路的情况下,计算了初级和次级线圈的故障电流,从而评估了由并联电抗器附带的变压器的抗短路能力。     

无功补偿电容器中谐波问题的研究

本文分析了电网中谐波的产生及其对无功补偿并联电容器的影响,探讨了在存在谐波影响下电力系统无功补偿方案--在并联电容器上串联电抗器,并阐述了电抗器的参数选择问题.通过对无功补偿电容器串联电抗器的故障实例进行定性和定量分析,找出故障原因,拟定应对措施.结果表明,通过对串联电抗器参数的调整,明显改善了无功补偿装置运行的安全与稳定性.     

基于磁滞的变压器涌流和短路电流仿真研究

利用MATLAB软件中的电力系统模块库（PSB）,建立分析变压器仿真系统模型。利用这一模型,对磁滞的变压器在空载合闸瞬变过程中涌流和短路电流进行仿真分析。结果表明,变压器铁心的磁滞对涌流影响较大,特殊情况下,涌流可与短路电流相比拟,为变压器保护装置的正确选择提供参考依据.     

电机在线诊断和模糊系统的研究

为了有效地提高电机在电力系统中运行的可靠性,介绍了运用有限元方法和模糊诊断系统对电机进行在线诊断,并建立了较为准确的数学模型。由于电机内部热故障与电机铁心的磁场饱和程度有关,故运用计算机的图像分析能力和模糊诊断系统就可以诊断出电机运行时潜在热故障的具体位置和潜在故障发生的可能度。     

电力变压器铁心饱和磁特性的测量

对电力变压器铁心材料磁特性的测量和模拟具有现实的意义.利用叠片铁心模型进行实验,更接近电力变压器运行的工况,采用WT3000功率分析仪测量数据,得到基本磁化曲线,特别是饱和后的数据,磁感应强度可达到2.058 T.本文对具体测量方案做了详细的介绍,测量结果对于计算饱和后的变压器损耗提供了有力的依据,对铁心材料的模拟提供了实验数据,对变压器过励磁的分析有很强的使用价值.     

串—并联混合型有源电力滤波器（UPQC）的理论研究

本文针对影响电能质量的各种因素进行了初步的研究,对如何将电能的质量提高进行了简要的分析,对目前电力系统研究的重点——有源电力滤波器的发展历程及研究现状进行了简单的探讨。混合型有源电力滤波器是统一电能质量调节器（UPQC）的一种应用功能,本文重点对它的拓扑结构和补偿特性展开了详细的分析,对UPQC补偿系统中电压及负载电流的过程进行了研究。以主电路拓扑结构为依据,对UPQC的串、并联部分进行了功能分解,建立了各自相应的数学模型。经过研究发现,对电力系统进行准确补偿的前提条件是：将电力系统中的谐波及无功电流精确的检测出来。因此,本文对如何精确检测谐波及无功电流进行了重点介绍。     

补偿阳极位置对舰船腐蚀电场防护效果的影响

为了减少舰船腐蚀电场对船上电磁通信设备的干扰,需要对舰船腐蚀电场进行抑制或消除.采用三维边界元法建立潜艇腐蚀静电场模型,研究补偿阳极位置对腐蚀电场防护效果的影响,结合电偶极子模型理论解释了静电场防护原理,基于静电场防护原理,分析不同补偿阳极位置产生舰船腐蚀电场差异的原因.结果表明:补偿阳极的周向位置对电场防护效果影响较小,而纵向位置对电场防护效果有明显的影响;补偿阳极与螺旋桨的纵向距离分别为16.6、10.8、5、1 m时,电场模量的防护效果分别为3.41%、24.88%、49.27%和34.15%.     

高地饱压差油藏合理压力水平研究新方法

海上高地饱压差油藏提高采收率的核心问题是如何保持合理的压力水平,目前对此多单独采用实验室法或数值模拟方法进行研究。针对现行研究方法的局限性,提出将岩心实验法与油藏数值模拟法相结合进行油藏工程方法验证的思路,将压力变化对储层参数影响的实验研究成果体现到数模参数场中,形成海上高地饱压差油藏保持合理压力水平的新方法。     

电流互感器暂态饱和的延时计算分析及改进措施

当电网中一次电流包含有长时间的非周期分量时,可能会使电流互感器的铁芯深度饱和,但饱和出现的时间有时延,且时延大小与系统一次时间常数、互感器二次回路时间常数、非周期分量幅值、CT的工作循环以及CT的暂态面积系数等有关。文中通过实例计算分析了CT暂态延时饱和过程,论述了减小互感器饱和对保护装置影响的改进措施。     

电流互感器暂态饱和的延时计算分析及改进措施

当电网中一次电流包含有长时间的非周期分量时,可能会使电流互感器的铁芯深度饱和,但饱和出现的时间有时延,且时延大小与系统一次时间常数、互感器二次回路时间常数、非周期分量幅值、CT的工作循环以及CT的暂态面积系数等有关。文中通过实例计算分析了CT暂态延时饱和过程,论述了减小互感器饱和对保护装置影响的改进措施。     

短玻璃包覆合金微丝的静磁性能分析与模拟

分析短玻璃包覆合金微丝的磁畴形状,并建立短玻璃包覆合金微丝磁畴的磁化方向模型.根据短玻璃包覆合金微丝的不同长度区域,推导出合金微丝内芯在微丝长度短于和长于临界长度时的平均纵向剩磁比计算公式.模拟临界长度与内芯外壳分界半径的比值随磁各向异性场的变化,以及剩磁比随微丝长度变化.结果表明合金微丝的剩磁比随长度增大,先是迅速增大后增速缓慢,长合金微丝剩磁比较高.