配电线路电流保护的跌落保护性能评估

系统中大部分电压跌落由故障引起,快速可靠地判断并切除故障是继电保护的主要职责.然而,目前的电压跌落治理方案均缺乏对继电保护技术的评价和应用.文中将三段式电流保护动作特性引入CBEMA(Computer Business Equipment Manufacturing Association)敏感特性曲线中,提出了电流保护的电压跌落安全域评估模型及保护性能评估模型,有效地衡量了线路电流保护可以提供给敏感设备安全运行的有效区域以及最大电压跌落保护能力.相关理论与算例分析表明,继电保护技术可以提供一定的电压跌落治理能力;改善电流保护的电压跌落保护性能,只能从增大无时限电流速断(I段)保护的保护范围入手.     

电网电压跌落下双馈感应风电机组控制性能测试方案

基于电网电压跌落和恢复下的双馈感应发电机电磁暂态响应分析,提出了定子非同步并网模拟电网电压跌落和恢复的测试方案。通过控制转子励磁电流,使定子与电网电压在非等幅值情况下并网。电机暂态直流磁链、定转子电流以及中间直流电压的响应分析表明,测试方案能够模拟电网电压跌落和恢复过程中双馈感应发电机的暂态响应,实现电机侧变流器控制性能的测试。仿真和实验结果验证了测试方案的可行性。     

应用于风力发电系统中的撬棒阻值整定新方法

在电网发生电压跌落故障的情况下,双馈异步发电机(Doubly-Fed Induction Generator,DFIG)多采用撬棒保护电路以实现低电压穿越(Low Voltage Ride Though,LVRT),而撬棒阻值的选择对机组的LVRT效果影响很大。从DFIG在电压跌落故障下的暂态数学模型出发,运用空间矢量分析和拉普拉斯变换的方法,推导出风电机组在电压跌落故障下的暂态电流时域表达式、转子侧故障电流的计算式。由此提出一种切合工程实际的撬棒阻值整定方法,解决了投入撬棒保护电路后转子侧出现过电流和直流母线过电压的问题。算例及仿真实验数据均表明,采用该方法可有效抑制暂态故障分量,显著提高风力发电系统的LVRT水平。     

双馈电机电压跌落暂态过程分析

为了便于研究并网双馈风力发电机组低电压穿越运行的控制策略,有必要对电压跌落时双馈风电机组的暂态特性进行分析.本文利用双馈发电机定转子磁链的暂态变化机理,推导并提出了双馈风电机组在电网电压骤降时的定子暂态电流和电磁转矩的解析表达式.在此基础上,通过对表达式的分析得到影响电压跌落电磁过渡过程的本质因素.在理论分析基础上,为了验证所提电磁过渡过程的正确性,建立了1.5MW双馈电机低电压穿越控制模型,仿真结果表明:电网电压跌落时,双馈电机定子侧电流和电磁转矩与理论分析基本一致,因而可以说明本文电压跌落的分析方法能够正确地反映电压跌落过程中的电磁现象,可以为双馈电机LVRT控制策略的研究提供足够的理论依据     

配电网电压跌落对分布式光伏输出的影响

针对目前因配电网电压跌落影响光伏发电系统的暂态电流输出特性的情况,为了更高效地稳定电力负荷,有必要分析当前电网轻度跌落(不超过80%)情况下,光伏发电系统的暂态电流输出特性,及时快速解决配电网电压跌落导致的系统不稳定。对低电压跌落过程中电流输出特性的仿真和10 k V与380 V接入逆变器低电压试验进行分析研究,并对比电压跌落期间引起的电压谐波和幅值,为改善电能质量提供有力的理论基础。     

一种考虑RSC和GSC的双馈风机短路电流实用计算方法

由于双馈风机(DFIG)的短路电流特性与传统电机不同,使其保护整定变得困难。针对电网对称故障下双馈风机短路电流,提出一种同时考虑机侧变流器(RSC)和网侧变流器(GSC)故障期间特性的双馈风机短路电流实用计算方法。在电网电压轻度跌落时,考虑RSC和GSC对风机暂态特性的影响。在电网电压深度跌落时综合考虑RSC、GSC和撬棒保护(Crowbar)的影响,把风机短路电流视为定子短路电流和变流器GSC输出电流两部分之和。建立双馈风机短路电流计算数学模型,并在数学模型中体现Crowbar动作的延时性。计算过程以Crowbar动作时刻为时间分界点,获得短路电流时域表达式,计算短路电流的最大值和有效值。在PSCAD中进行仿真验证,验证所用方法的准确性和有效性。     

电力系统电压最大跌落的EEAC法分析

本文揭示了电力系统暂态电压最大跌落与暂态势能之间的联系，指出电压最大跌落发生在监介的等值二机的平面上暂态能到达最大的时刻，文中还提出了用ＥＥＡＣ法进行暂态电压最大跌落的分析方法，对浙江电网的仿真结果表明，利用ＥＥＡＣ分析首摆电压最大跌落具有快速和较为准确的优点。     

动态电压调节器在电压跌落控制中的研究

随着各种敏感性设备在电力系统中的大量投入使用,电压跌落成为人们最为关注的影响设备正常工作的电能质量问题。配电系统电压跌落时,动态电压调节器可以维持敏感性设备的电压稳定。给出了动态电压调节器的电路结构以及其改善电压跌落的基本工作原理,论述了动态电压调节器的动态特性,并结合这些特性对其可靠性提出了一些改进措施。     

配电系统电压跌落幅值估算分析

电力市场的快速发展及敏感负荷的逐年增多，要求发展相关的评估指标和方法，来衡量整个配电网络或者评估不同馈线之间的暂态电能质量优劣。然而实际系统中不能保证对每一个点都进行实时监测，因此必须根据己知的不完整监测数据来准确地估计其余各未知点的电压跌落幅值。为了解决该问题，提出了“电压跌落幅值估算”的概念，并且基于最小二乘原理发展了实用的幅值估算算法，该算法通过判断故障相位，搜索故障路径，估计出未知点的电压跌落幅值。理论分析和仿真表明，该算法的提出为配电系统电压跌落的状态评估和数据统计提供了有力的保障。     

动态调整转子撬棒阻值的双馈风电机组低电压穿越方法

双馈感应发电机(DFIG)等大型电力电子发电设备接入电网,改变了电力系统源端的暂态特性。在系统故障下,为保证DFIG不脱网运行,常采用转子撬棒保护电路完成低电压穿越(LVRT)。DFIG的暂态特性与故障发生时刻和故障程度有关,传统固定阻值的撬棒电路很难保证不同故障下的LVRT。从时域角度推导了撬棒投入后的暂态转子电流表达式,并提出了基于动态调整转子撬棒阻值的DFIG的LVRT方案,制定了转子撬棒自适应控制策略及阻值整定方法。仿真分析了不同电压跌落深度下所提方案的LVRT特性。结果表明,所提方法不仅能够满足不同电压跌落深度下的转子电流和直流母线电压,而且降低了撬棒投入次数及时间。     

配电网中电压暂降源定位方法比较

电压暂降已经成为最受关注的电能质量问题之一.电压暂降源位置的确定对暂降故障检测、诊断及制订缓和措施十分必要,同时有利于区分暂降责任,协调缓解纠纷.对现有的基于无功功率变化、基于系统参量斜率、基于实部电流分量和基于距离阻抗继电器四种电压暂降源的定位方法进行了原理分析和仿真比较,对其进行了分类并讨论了各自特点,证实了基于距...     

考虑用户投资意愿的电压暂降治理设备优化配置

针对目前电压暂降治理方案未考虑治理设备标准容量与定制容量单位成本的差异,分析了不间断电源(uninterruptible power supply,UPS)与动态电压恢复器(dynamic voltage regulator,DVR)治理设备不同容量(定制和标准化)与初始成本之间的关系.同时为合理量化用户电压暂降治理投...     

基于电气特性–物理属性的工业用户电压暂降缓减策略

电压暂降可引发工业用户生产过程非正常中断,造成巨大经济损失。针对现有工业用户电压暂降治理方案单一、成本较高等问题,该文首先依据工业过程的电气特性和物理属性,提出作用于电压补偿的电气类手段和着眼于过程量维持的物理类手段;其次,从过程参数角度,统一衡量各类缓减措施的效果,提出一种加装定制电力设备与改造厂务设施相结合的电压暂降缓减方法,以维持过程参数在受到扰动期间不越限,避免过程中断的严重后果;最后,综合考虑各类缓减手段的投资成本与收益,以方案净现值最大为目标,确定缓减措施的配置。将所提缓减策略应用于某新能源材料企业,结果表明该文方法能够有效缓减电压暂降后果,且相对于传统单一电压补偿方案更具经济性。     

级联型超导储能系统的整体协调控制方法

提出了级联型超导储能系统的整体协调控制方法,当系统未产生电压凹陷时,级联型逆变器通过相位控制实现对超导磁体的充电和电流维持;当系统产生电压凹陷时,通过状态空间反馈的方法迅速实现完全补偿,以保护电压敏感的负载;当凹陷解除时,又通过相角的渐变从电网吸收能量,以补偿超导磁体中能量的消耗。同时,在电流调节器的控制中,采用统一PI电压控制模式以保持级联逆变器直流母线电压的稳定。系统仿真结果表明,本文提出的方法控制电压凹陷的效果较好。     

基于监测点数据分析的风电场电压暂降预警研究

对风电场电压暂降指标进行深入数据挖掘并给出适当预警,可及时发现电网中已存在或潜在的电能质量问题并加以改善。利用改进的AHP法确定电压暂降各个特征量的权重,结合改进的欧氏距离法计算出风电场并网点电压暂降监测数据、自设等级限值以及前一段时间电压暂降均值的距离系数,进而快速准确地对风电场电压暂降干扰的真实水平做出及时预警。通过实例分析,证明了所提方法的实用性和高效率,可将其有效应用于电能质量异常数据预警系统。     

Evaluation Method and Probabilistic Index of Voltage Sag Severity Considering Point-on-wave

The impact of voltage sag on sensitive devices is related to the time when the sag occurs. However, the point-on-wave of a sag is uncertain. Therefore, this paper presents a novel approach to evaluate the voltage sag severity considering a random point-on-wave. First, the uncertainty of equipment malfunction is revealed. Second, under a given residual voltage, the relationship between the point-on-wave and the duration that the device can withstand is described with a fitting curve. Third, a voltage sag probabilistic index is proposed to describe the severity. The evaluation procedure is also presented. Finally, three types of releasers are tested and analyzed to determine the effectiveness of the proposed method. The evaluation method can help instruct electrical engineers establish more well-grounded sag mitigation proposals.     

单相电压骤降特征量的求导检测算法

动态电压恢复器(dynamic voltage restorer,DVR)是改善电压质量的一种有效工具。在电网电压骤降的情况下,能否快速而准确地检测出电网电压骤降的特征量将直接影响到DVR的补偿效果。文章在研究现有的电压骤降特征量检测方法的基础上,提出一种适用于单相电压骤降的ab求导检测算法,利用求导来代替ab变换方法中的相位延迟算法,并且考虑了发生电压骤降过程中可能伴随的谐波的影响。仿真分析结果表明,该算法检测精度较高,实时性好,满足DVR检测的需要。     

基于虚拟上下限曲线的电压暂降防治指标

基于敏感设备对电压暂降响应的不确定性,提出了一种针对单一耐受特性的虚拟上下限曲线的电压暂降防治指标。首先根据设备耐受特性的不确定性刻画虚拟上下限曲线,在此基础上建立了基于虚拟上下限曲线的电压暂降严重程度评估模型,直观地呈现对设备的影响情况;然后通过考虑用户治理期望设定阈值建立了补偿成本函数和基于经济效益的收益函数,并定义了电压暂降防治指标。最后实例分析验证了所提方法的有效性与合理性,可用于实际系统的电压暂降评估与治理工作。     

基于虚拟上下限曲线的电压暂降防治指标

基于敏感设备对电压暂降响应的不确定性,提出了一种针对单一耐受特性的虚拟上下限曲线的电压暂降防治指标。首先根据设备耐受特性的不确定性刻画虚拟上下限曲线,在此基础上建立了基于虚拟上下限曲线的电压暂降严重程度评估模型,直观地呈现对设备的影响情况;然后通过考虑用户治理期望设定阈值建立了补偿成本函数和基于经济效益的收益函数,并定义了电压暂降防治指标。最后实例分析验证了所提方法的有效性与合理性,可用于实际系统的电压暂降评估与治理工作。