基于PSO的故障限流器优化配置

提出了一种故障限流器(Fault Current Limiter,FCL)的全局优化配置算法。FCL在电网正常情况下等效阻抗接近于0,且对电网无不利影响,短路故障时迅速增大等效阻抗限制短路电流,从而确保断路器可靠开断短路电流。FCL的配置是在满足限制短路电流的前提下,使得加装FCL的数量和阻抗值最小,同时保证系统正常运行。通过进行短路计算,首先确定安装FCL能够可靠启动的支路,应用支路追加法形成导纳矩阵。基于PSO算法对候选支路进行优化选择,通过FCL的启动条件缩小搜索范围,实现FCL的安装位置、数量以及阻抗值的优化配置。最后,应用该算法对湖南电网2015规划数据进行了计算分析,得出了相应的FCL的优化配置方案。     

饱和铁心型超导限流器应用技术研究

短路电流水平越来越大对电力系统的安全稳定运行造成了极大的威胁。饱和铁心型超导限流器具有稳态阻抗小、损耗小、恢复时间短、限流效果好等优点,是限制电力系统短路电流的理想设备之一。介绍了饱和铁心型超导限流器的工作原理,阐述了其国内外发展现状,并在此基础上分析了其应用于电力系统应考虑的重点问题。     

考虑注意力机制的CNN-LSTM高渗透风电并网暂态电压稳定性研究

为了能够快速且精确地判断出风电场接入电网后系统暂态电压稳定性,文章基于注意力机制提出一种卷积-长短时记忆网络（Convolutional Neural Networks-Long Short-Term Memory,CNN-LSTM）暂态稳定评估指标。为了更好地捕捉输入数据中空间和时间的相关性,基于核主成分分析（Kernel Principal Component Analysis,KPCA）进行特征降维;针对高比例的新能源电网中,整个系统的短路容量下降、短路电流水平攀升问题,提出了安装超导故障限流器的主动支撑措施,限制故障过程短路电流水平,维持并网点电压稳定。最后,在PSD-BPA中搭建含风电的IEEE39节点系统进行仿真计算和数据采集。结果表明,KPCA方案能有效筛选电力系统暂态稳定评估中重要度高的特征,所提评估指标具有更高的辨识能力,所提改进措施对高比例风电并网系统暂态电压稳定具有积极作用。     

面向直流配电系统的新型固态故障限流器设计

摘要： 与交流配电相比,直流配电具有供电容量大、线路损耗小、电能质量好、有利于分布式电源接入等一系列优点。然而,保护技术的不成熟在很大程度上限制了直流配电系统的发展。针对当前直流配电系统保护技术中存在的问题,提出一种新型固态故障限流器。该限流器采用晶闸管与IGBT相结合的方式,不仅可以快速响应直流电网的故障电流,而且减少了功率损耗。当发生短路故障时,采用峰值电流控制策略可以进行电流控制,将短路电流限制在一定的范围内。     

带旁路电感三相桥式固态限流器桥臂故障对系统的影响研究

利用Matlab／Simulink的电力系统仿真模块建立带旁路电感的三相桥式固态限流器模型,简单介绍其基本工作原理,并对单桥臂发生短路或断路故障时对一次系统的影响进行仿真。在分析比较电流电压波形的基础上,可知带旁路电感的三相桥式固态限流器在单桥臂故障时对一次系统影响较小,验证了限流器的可靠性。     

故障限流器在新能源并网中最佳安装位置和参数配置研究

当电力系统发生短路故障时,为了防止并网容量逐年增加的分布式电源提供过大的短路电流,该文提出安装故障限流器(FCL)来限制短路电流突增的问题.FCL的安装主要考虑安装位置和参数配置,利用PSCAD/EMTDC搭建典型仿真模型,分别进行有/无新能源情况下,不同故障点的短路电流变化情况,对比得出新能源并网端变化最大,即FCL...     

自动重合闸重合于永久性故障对电力系统 暂态稳定的影响

在电力系统网络暂态能量函数的基础上,根据暂态能量在网络中的分布与系统稳定性之间的关系,提出了永久性故障重合闸优化时间范围。通过对多机系统的仿真表明,在该时间范围重合闸可以改善电力系统暂态稳定性     

超导限流器的多目标优化设计算法研究

为优化设计超导限流器参数,提出了超导限流器在电力网络中多目标优化设计的一种改进算法。即先基于MATLAB和PSCAD/EMTDC搭建超导限流器仿真模型,并利用有限元模型对其进行准确性校验;然后根据上海市某配电网搭建电力网络仿真模型,从而进行优化设计。在仿真计算过程中,考虑了短路类型和短路初始相位角所带来的影响,从而使超导限流器的优化参数可以通过三个优化目标和四个约束条件来获得。仿真结果表明,参数优化后的超导限流器能在不影响电网正常运行的同时有效限制短路电流。     

一种电力电缆故障精确定位新算法

在电力电缆发生故障后,为提高电力电缆故障测距精度采用双端法进行故障标定,双端法故障测距影响电缆故障精度的主要因素有行波在电缆中传输的波速和行波到达监测设备的时间差,由于不同频率的信号分量传播速度不同,采用固定的经验速度进行定位必然会造成定位误差,在波速选定时采用了中心频谱法进行波速确定,针对不同型号电缆选取不同的波速,...     

Directional Overcurrent Relays Coordination Restoration by Reducing Minimum Fault Current Limiter Impedance

FCL （fault current limiter） is used to solve relays miscoordination problem arises from DG （distributed generation） installation. In most published researches, different optimization methods are developed to obtain optimal relay settings to achieve coordination in case of not installing DG, then depending on the achieved optimal obtained relay settings, FCL impedance is deduced to ensure relays coordination restoration in case of installing DG. Based on original optimal relay settings, obtained FCL impedance is not the minimum one required to achieve relay coordination. The contribution of this paper is the generation of multi sets of original relay settings that increase the possibility of finding FCL impedance of minimum value which is lower than the calculated value based on original optimal relay settings. The proposed method achieves better economic target by reducing FCL impedance. The proposed approach is implemented and tested on IEEE-39 bus test system.     

超导限流器在解决电网短路电流中的应用分析

作为一种新型限流设备,超导限流器以其优越的特性,将在解决短路电流问题上发挥重要作用。讨论了不同电压等级电网对超导限流器的应用需求及设计要求,并通过与传统方案的技术经济比较,分析了其市场发展路径。220 kV级SFCL将以其综合技术经济优势打开应用的突破口,随着技术不断提高及成本降低,将在500 kV电网和分布式配电网中得到广泛应用。     

500 kV超导限流器在广东电网应用选点研究

随着电力需求的不断发展,广东电网短路电流水平迅速提高。超导限流器对电力系统的正常运行无影响,一旦发生故障能够立即投入限制短路电流,达到对短路电流的抑制。以2015年作为研究水平年,以广东规划电网为研究对象,对广东500kV电网短路电流水平进行计算分析。综合考虑超导限流器安装对短路电流的抑制效果、对电网发展的适应性及对电网运行的影响等方面来进行其在广东电网应用选点方案的研究,推荐西江站、东纵站及深圳站考虑作为加装超导限流器的站点,有力降低广东电网短路电流水平,促进广东电网发展。     

基于暂态零模电流的配电网故障区段定位

为降低小电流接地系统通信过程中小波扰动(噪声)对暂态电流法的干扰,减小因采样频率增加造成的通信网络负担,解决故障两侧馈线终端不同步的问题,提出了一种小电流接地系统的故障区段定位方法.通过检测故障区段两侧的暂态零模电流,提取其中的极值,并计算其衰减程度,利用其极性进行辅助定位.数值仿真的结果验证了所提方法的有效性,该方法...     

基于南澳柔性直流的超导直流限流器运行工况设计研究

目的  电阻型超导限流器的工作原理基于超导体的零电阻效应,串联于线路中,正常工作时基本没有电阻。线路发生短路,电流超过临界电流时超导体失超而阻值迅速增大,从而起到限制短路电流的作用。因此超导直流限流器正常运行时对电网基本无影响,系统短路电流超出临界电流后,会迅速限制电流值,有效降低对直流设备的要求。文章基于南澳±160 kV多端柔性直流输电系统,讨论超导直流限流器可能的多种运行工况,分析如何实现限流器的各种工况。 方法  对于可能的5种运行工况,建议设置隔离开关来实现工况的自动切换。 结果  结合设备的配置,给出了超导直流限流器和相关设备的电气主接线、紧凑化平面布置的建议方案;针对不同的运行工况,给出了对应的电流路径图。 结论  对于其他的柔性直流输电系统,可通过类似分析得出超导直流限流器可能的工况及自动切换的电气主接线方案、布置方案。     

直流微电网的故障电流控制器研究

目的  随着交直流配电网及分布式发电技术的快速发展,直流微电网在配电网中的作用愈发重要,将成为未来配电网中的重要组成部分。由于直流微电网覆盖面积小,线路阻抗小,当发生极间短路故障时,故障电流上升速度快,幅值大,可达到额定工作电流的10倍以上。这使得直流微网保护整定困难,设备选型要求高,制约了直流微网的快速发展。 方法  针对上述问题,文章以直流微电网为研究对象,从直流微电网的极间故障的工作原理出发,分析直流微电网直流侧的故障特征,针对现有主要限流方法的不足,提出利用一种电压可控的故障电流控制器,来实现对故障电流的精确控制并搭建了直流微电网和故障电流控制器的仿真模型进行仿真验证。 结果  仿真结果显示,该故障电流控制器可大幅降低故障电流,并可实现精确控制故障电流,使得故障前后系统均处于可控状态而不会闭锁保护。在稳态运行时,故障电流控制器还可辅助VSC（Voltage Source Converter, VSC）进一步稳定直流母线电压。 结论  为配合继电保护装置正常动作,同时避免VSC触发过流保护闭锁,建议故障电流控制范围设置为1～2 pu。     

基于PSCAD/EMTDC的短路电流计算标准分析

为了使电网的短路电流计算和开关开断能力校核能有一个科学合理的依据,降低对开关设备的遮断能力要求在分析IEC 909标准、ANSI标准及暂态稳定计算短路电流方法的基础上,提出了以暂态电抗Xd忆作为电机参数进行短路电流工程计算方法,并以PSCAD/EMTDC搭建IEEE 9的动态仿真模型,以动态仿真结果为基准,给出了2个标准的精确度,把提出的短路电流计算方法与根据IEC 909标准、ANSI标准及机电暂态仿真计算的结果进行了比较分析,结果显示基于暂态电抗Xd忆短路电流计算方法具有较好的精确性,且可以明显降低电网短路电流评估计算值。     

故障分量电流保护性能分析

分析了反映故障分量电流保护的动作特性、负荷波动及故障分量存在的时间及方向性,提出了采用基于不同原理的故障分量组合可解决选相、健全相电流影响动作的正确性,采用不同原理的方向元件及不同组合方式解决方向元件误动和拒动方案.     

基于故障电流控制的直流微网过电流保护研究

目的  随着分布式电源以及电动汽车等新型负荷的发展,直流微网相较于交流微网有着换流环节少,系统损耗低等优点,成为目前的研究热点。直流微网覆盖范围小,且接入了大量的分布式电源,因此发生极间短路故障时,故障电流上升速度快,幅值大,使得传统交流配电网采用的过流保护难以实现级差配合,给故障定位造成了极大的困难。 方法  对此,针对直流微网故障电流的特点,提出限流与保护相融合,基于故障电流精确控制值设计过流保护整定值的方法,结合各支路合理的容量设计,可轻松实现级差配合,准确定位故障。 结果  文章在PSCAD/EMTDC仿真平台上搭建相应的直流微网模型,对所提保护方案进行了仿真验证,结果表明该方案能正确定位故障点并迅速切除故障。 结论  所提的保护方案保证了过电流的选择性。这验证了所提保护方案的合理性。     

计及限流—储能协调控制的高渗透率微电网故障穿越能力探讨

高渗透微电网在短路故障时的应对机制及暂态性能将对配电网的运行产生重要影响,确保故障下微电网与配电网的安全可靠运行具有极强的理论和现实意义。解析了不同故障位置下微电网的应对处理机制,并提出了一种结合故障限流器与储能装置的协调控制理念,以期使高渗透微电网在无需孤岛运行时实现故障穿越,在应转为孤岛运行时实现平稳过渡。在此基础上,针对国内外的相关研究现状开展了概述及分析,并以某微电网系统范例为具体对象,验证了限流-储能协调控制在强化微电网暂态性能的有效性和可行性。