附加直流电源漏电保护的研究

利用附加电源直流检测式漏电保护解决漏电保护拒动和误判的问题,设想在三相电网中增加一个独立的直流电源,使之作用于三相电网与大地之间,三相对地的绝缘电阻上则会有直流电流流通,有效检测该电流大小的变化,就可实现选择性漏电保护.介绍了附加直流电源电压的设定以及漏电闭锁动作值的整定方法.试验结果表明,系统各项性能指标均符合标准规...     

变电站直流系统主动综合保护技术研究与应用

针对变电站直流系统综合保护问题,设计了融合多类型故障保护功能的主动综合保护系统.主动综合保护 系统包含隔离电源、改进的绝缘监测装置以及常规的A 型或F型剩余电流保护装置.通过对常规绝缘监测装置的改 进,解决了普通剩余电流保护装置无法实现IT系统直流剩余电流保护的问题.对于轻微故障,改进的绝缘监测装置 配合剩余电流保护装置将负载切至隔离电源供电;对于短路故障,在负载切换到隔离电源供电的同时,快速限制短路 电流.实测结果表明了系统保护的有效性.     

基于低频阶跃脉冲的矿井低压漏电保护技术

为了解决矿井低压系统采用附加直流检测式漏电保护方法不具有选择性的问题,使系统在发生漏电后及时掌握故障程度和位置,提出了基于低频阶跃脉冲注入的漏电保护新方法.研究了矿井低压供电系统的结构,通过向系统注入一低频阶跃脉冲信号,得到了基于注入信号特征量的单相漏电绝缘检测和故障选线方法.利用MATLAB进行了漏电仿真,仿真结果表...     

一种电压源型有源电力滤波器的新型控制方法

研究了电压源型有源电力滤波器、电源及非线性负载三者之间的能量交换机理,分析了变流器直流侧电容电压的稳定问题,提出了维持直流侧电容电压稳定的新方法。在此基础上提出了一种电压源型有源电力滤波器的新型控制方法,详细推导了控制方程。该方法无需检测三相负载电流和三相输入电压,无需计算参考电流、无功电流和谐波电流;只需检测两相电源电流和直流侧电容电压,通过简单运算就可直接求出每个开关周期内各开关的占空比,实现滤波器的控制。仿真研究结果表明新型控制方法能有效补偿谐波电流和无功电流,抑制负载不对称。     

零序直流选择性漏电保护原理分析

对近期提出的克服电网分布电容影响小电流接地选线的零序直流选择性保护原理作了理论分析.按照检测整流半桥导通的不同时段,建立工频周期内三时段的正弦电路模型,用相量法分析检测电流.并在各时段将其转换为瞬时正弦值对时间求取平均值.理论分析表明,检测电流选择性好,受电网电容影响小,理论计算与实验检测曲线在漏电支路绝缘电阻接近动作值段一致性程度高.     

EPR直流馈电电缆裂损放电特性及其应用

根据乙丙橡胶直流馈电电缆敷设方式,开展了直流馈电电缆绝缘裂损放电试验,以及放电信号检测电缆绝缘裂损故障的可行性研究。试验研究结果表明由于运行电压低,绝缘良好的直流馈电电缆检测不到放电,当电缆绝缘层发生破损后,直埋电缆在一定的条件下发生漏电痕放电;桥架电缆绝缘破损较小时也会发生类似直埋电缆的漏电痕放电,绝缘破损较大时(电缆芯裸露)会对桥架发生拉弧放电。直埋电缆可行性模拟试验结果表明电缆放电现象与其绝缘裂损具有良好的对应关系,能够预警其绝缘裂损,但也与外界环境相关。土壤湿度小时容易发生放电,土壤湿度大时,不易发生放电,会产生较大的直流泄漏电流;综合监测直流泄漏电流和放电信号方能有效地实现直流馈电电缆绝缘裂损故障监测。     

一种基于改进型ip-iq方法的有源滤波器

在瞬时无功功率理论的基础上,提出一种基于改进型ip-iq谐波电流检测方法的有源滤波器。改进型检测方法用简单的积分、延时加增益环节来代替传统ip-iq方法中的低通滤波器,将检测延时减少到1/6个电源周期。同时这种检测方法还可以推广到单相、三相4线电路和三相不平衡负载的场合中。电流跟踪控制采用滞环比较方式,实际补偿电流能够实时精确跟踪谐波指令电流。采用能量平衡原理实现了逆变器直流侧电压的控制。仿真结果表明,这种有源滤波器能够实时、有效地补偿系统的谐波和无功电流。     

可控非对称式直流系统绝缘检测

采用相位差式调制器绝缘检测元件的成的直流系统绝缘检测系统工作时,无须向直流系统注入附加交流测试信号,对被测系统影响小,可控非对称直流系统绝缘检测方法能测出对称性绝缘故障和多点故障。     

容错型三相四开关有源电力滤波器及其控制策略

有源电力滤波器(APF)多基于三相六开关拓扑,为提高其运行可靠性,提出一种基于元件冗余的三相四开关容错型APF。针对三相六开关APF的故障判别,应用功率器件承受电压变化识别桥路开路故障;研究了基于谐波检测APF补偿算法与控制电源电流跟踪电网电压APF补偿算法的关系,指出容错型APF切换控制中更适合采用电源电流直接跟踪补偿算法;在三相四开关APF数学模型基础上,研究了直流母线中点偏移对三相四开关APF补偿性能的影响,提出一种直流中点电压差值前馈补偿方法。扩展了配置直流侧储能的情况下,容错型APF的有功调节实现方法;设计了APF容错控制切换策略和硬件实现的电流滞环跟踪控制电路,在建立的三相四开关APF平台上,实验验证了所提方法的有效性。     

基于LF2407A DSP芯片的直流电机控制系统

介绍一种基于DSP控制器芯片的直流电机驱动控制系统。利用DSP芯片的评估模块开发板设计了相应的电源相序检测模块、电流检测模块、驱动模块、故障保护模块等,并设计了双脉冲驱动三相桥式全控整流电路,通过DSP汇编语言实现了对电机的转速调节。     

汽轮发电机定子直流泄漏及直流耐压试验

大型汽轮发电机产品在出厂前及大修后,为考核定子端部线圈绝缘质量需做定子直流耐压及直流泄漏试验,本文介绍直流耐压及直流泄漏试验及试验结果分析。     

基于级联全桥型直流断路器的直流配电网自适应重合闸方案

柔性直流配电网是配电系统的重要发展方向,可以采用电缆和架空线2种方式组网。鉴于架空线路瞬时性故障多发的特点,基于架空线的柔性直流配电网应配备有效的自适应重合闸方案,以提高供电可靠性。为实现这一目标,从断路器线路端电压与电流的相位差异特征出发,提出一种基于级联全桥型直流断路器控制的自适应重合闸方案。首先,通过断路器转移支路的主动控制产生一定频率的故障检测电压;进而,根据断路器线路端电压电流在对应频率下相位特征的差异,区分瞬时性和永久性故障,并进一步分析了过渡电阻等因素的影响;最后,利用PSCAD/EMTDC仿真平台搭建了柔性直流配电网模型,验证了所提自适应重合闸方案的可行性和有效性。     

一种适用于高压输入的零电压开关双管推挽直流变压器

提出了一种适用于高压输入的零电压开关双管推挽直流变压器。该拓扑用两只开关管串联代替传统推挽电路中的单只开关管，并引入了2只箝位二极管，将开关管的电压应力箝位在输入电压，利用变压器漏感和开关管的结电容实现了开关管的零电压开关。同时副边采用带箝位电容的全波整流电路，消除了采用传统全波整流时副边整流管反向恢复引起的电压尖峰和电压振荡，有效地降低了电磁干扰。该文详细分析了变换器的工作原理，讨论了变换器的输出特性、零电压开通条件和箝位电容的选取，最后在一台2kW的原理样机上进行验证，满载时效率高达95.8%。     

基于故障高频电压稀疏量测的直流配电网双极短路故障定位

直流配电网分支密集,支持数据高速通信的测点相对较少,同时故障特性受配电网中电力电子设备控制策略的影响较大,导致传统配电网的故障定位方法难以适用于直流配电网。基于此,文中提出一种适用于直流配电网的双极短路故障定位新算法。基于暂态高频电流回路构建了不受控制策略影响的模块化多电平换流器和DC/DC换流器高频阻抗等值模型,然后,利用小波变换提取稀疏测点处的暂态高频电压形成节点高频电压方程。最后,将节点高频电压方程与基于贝叶斯算法的压缩感知理论相结合,求解节点高频电流稀疏向量,实现基于稀疏量测的准确故障定位。所提算法对测点数量要求低,同时不受换流器控制策略的影响,无需数据严格同步测量,理论上不受过渡电阻和负荷变化的影响。在PSCAD中搭建32节点直流配电网的仿真模型,测试数据验证了所提算法的定位效果。     

SVPWM矢量合成方式对直流母线充电站漏电流的影响

针对采用直流母线拓扑的电动汽车充电站,为降低成本和损耗而不增加变压器结构时存在漏电流的问题,对无变压器隔离的直流母线充电站漏电流产生的原因进行了理论分析,在此基础上提出了一种无变压器结构直流母线充电站共模漏电流模型。根据提出的建模方法和SVPWM整流器理论,最终给出了共模电压和漏电流的数学描述,并进一步分析了整流器采用SVPWM控制时不同空间矢量合成方式对充电站系统共模电压和漏电流的影响,得到了不同空间矢量合成方式对应的共模电压和电流。最后,通过仿真和实验验证了该模型和矢量合成方式理论分析的正确性。     

基于双端直流注入切换采样原理的发电机转子接地保护

为提高发电机转子接地保护的可靠性,降低保护装置成本,提出了一种基于双端直流注入切换采样原理的改进转子接地保护方案。该方案在计算转子接地电阻时取消了转子电压保持不变的假定条件。利用转子直流漏电流等电气量信息进行转子接地保护回路异常的判别,并针对转子回路过电压问题给出了几种工程解决方案。试验结果表明,基于双端直流注入切换采样原理的改进转子接地保护可靠性高、动态测量性能好。     

基于电压源型换流器的柔性直流系统快速方向保护

基于电压源型换流器的直流配电系统发生故障时,故障电流具有速度快、峰值大的特点,对保护速动性与可靠性要求高。针对典型环状直流配电系统,研究了保护正、反方向发生故障时的差异特征。在此基础上,提取直流侧并联电容电压与线路电流在保护正、反方向发生故障时的相关性特征,提出并设计了一种直流线路快速方向保护新原理。该原理具有动作速度快、选择性高、抗过渡电阻能力较强等特点。在PSCAD中搭建了四端环状直流配电系统,大量仿真算例验证了所提保护原理的可行性与优越性。     

三端口混合式直流断路器的工程应用

唐家湾三端柔性直流配电网工程成功应用了世界首套±10 kV三端口混合式直流断路器,可实现多端换流站的联络及故障快速隔离,从而保障系统安全可靠运行。文中针对唐家湾三端柔性直流配电网故障隔离需求,提出三端口混合式直流断路器的拓扑结构、工作原理和技术参数。进而进行三端口直流断路器工程样机研制,开展电流开断试验,试验结果表明,三端口混合式直流断路器工程样机可在2.7 ms内开断10 kA故障电流。最后,将三端口直流断路器工程样机安装在唐家湾三端柔性直流配电网工程,并进行三端系统在线投入、三端系统在线退出和三端系统电流开断试验共3个关键试验,试验结果表明,三端口直流断路器运行状况良好,功能和性能满足工程设计和运行要求。     

基于直流电抗电压的柔性直流配电网故障测距方法

故障测距是柔性直流配电网发展所需的关键技术之一,传统的高压直流输电系统故障测距方法在直流配电系统中适应性不好。因此在考虑线路配置直流电抗器的情况下,提出一种基于直流电抗电压的直流配电网双端故障测距方法。该方法从直流故障的电容放电阶段进行研究,利用线路两端直流电抗电压构建包含故障距离和过渡电阻的两个未知参数的时域微分方程,并利用最小二乘法进行求解。PSCAD仿真结果表明该方法能够有效地进行故障定位,并且能够计算出故障点过渡电阻,可以满足直流配电网的故障测距要求。