井下电缆短路故障检测方法及仿真模拟研究

为了提高煤矿井下电缆短路检测要求精确性、及时性,分别对电流有效值检测方法、相敏短路检测方法、电流瞬时值检测方法和电流变化率检测方法进行了分析,电流变化率检测方法满足电缆短路故障检测要求。运用MATLAB数值仿真软件对电流变化率检测电缆短路故障进行了模拟分析,仿真表明电流变化率检测电缆短路故障准确度高,所用时间短,效果理想。     

直流系统接地故障定位探测仪设计

介绍了一款低成本直流系统接地故障定位探测仪的设计方法。该仪器信号发生部分在直流系统正负母线注入低频方波电压信号,故障定位部分则利用直流钳表对支路中的低频电流信号进行检测,通过AD转换后,利用单片机对采集的数据进行分析和处理,来实现对直流系统接地故障的定位判断。     

基于零序电流-电压波形相似度的小电阻接地系统高阻接地故障检测方法

由于配电馈线往往深入负荷中心,所处环境较为复杂,对于小电阻接地系统,现阶段采用的阶段式零序电流保护方案无法有效解决高阻接地故障难以检测的问题.针对此现象,通过分析高阻接地故障时故障线路与健全线路零序电流-电压之间不同的约束关系,进而提出一种基于零序电流电压波形相似度的高阻接地故障检测方法.所提方法通过对各馈线检测点零序电流与母线零序电压进行采样,并通过计算波形相似度相关系数进行故障检测,该方法可显著提高保护耐受过渡电阻的能力.最后,通过PSCAD对典型系统的仿真测试验证了该方法的有效性.     

基于磁通不对称分布的串联电弧故障检测研究

目前串联电弧故障检测以主线路电流为判断对象,该方法容易受非线性负载正常工作电流奇异性的影响而造成误判;而且小功率支路的电弧故障特征容易被干路电流"淹没"而造成漏判。为了解决该问题,根据电弧高频电流电磁耦合机理,提出一种基于L-N线不对称分布和高阶累积量识别的检测方法。通过分析电弧熄灭重燃时高频剩余磁通的耦合信号,利用高阶统计量工具计算出耦合信号的峭度值。对单一负载电弧故障、综合负载干路电弧故障和综合负载支路电弧故障等不同情况进行判断,得出统一峭度阈值。结果表明,该方法可有效检测和识别串联电弧故障。     

直流系统绝缘接地巡检装置

本文以应用改进的直流电桥法为基础,以89C52单片机作为主控芯片,配上其它外围设备构成直流系统绝缘电阻在线巡回检测装置,对直流系统进行接地检测。该装置通过对母线的接地检查和支路的接地检查,测得数据,经过处理,自动的显示接地故障支路,从而实现了直流系统绝缘接地巡检装置的自动化和智能化。该装置简单、实用、可靠。     

10kV柜式母线设备间歇性接地保护动作情况分析

间歇性接地故障是小电流接地系统中的常见故障,其故障时间长、破坏范围广,产生的过电压很容易导致电力设备绝缘遭受损坏,对电力系统的正常运行影响极大。现分析一10kV母线由于间歇性接地引起三相短路故障的案例,梳理保护动作过程,分析故障原因及其危害,并从理论上对电弧接地过电压的形成进行深入探究,提出了几点防止间歇性接地过电压的措施。     

240 MVA高阻抗主变压器在220 kV变电站中的应用研究

首先，介绍大型变压器出口短路电流的产生及影响，限制变电站10 kV母线短路电流的措施，南网标准设计中220 kV变电站采用240 MVA主变时低压侧限制10 kV短路电流的通用设计方案；然后，针对限制10 kV侧短路电流，基于一个具体项目对采用常规阻抗变压器加10 kV限流电抗器和采用高阻抗变压器两个方案进行讨论和对比，两种方案在短路电流水平、综合能耗上有差异；最后，从运行维护、经济性、电费损耗等角度进行分析，得出采用高阻抗变压器更加符合降低投资和能耗的要求，可为今后南网220 kV变电站240 MVA主变的选择提供更有价值的借鉴。     

一种高压线非接触式自取电电源的设计

介绍了一种应用于高压线故障检测节点的非接触式自取电电源.该电源从高压母线电流周围产生的磁场中获取能量,能够持续平稳地对外供能.电源利用特制的电流互感器,可以在较小的母线电流下开始工作,同时,采取了控制线圈电路、泄放电路和瞬间分流技术相结合的多重保护措施,能够在大母线电流下确保安全,从而针对性地解决了高压线上故障检测节点的电源问题.     

基于模拟选择开关和故障字典的数字芯片检测系统

设计了一种基于模拟选择开关和故障字典的数字芯片检测系统,主控芯片采用MSP430单片机,实现了对常见数字芯片的自动化故障检测,可以检测数字芯片是否存在短路、开路和逻辑功能错误等故障,并可确定具体故障位置。芯片的短路、开路检测基于数字芯片内部的二极管钳位保护电路,通过霍尔电流传感器和ADC进行检测。测量结果显示,该系统的测量准确率高,测量速度快,功耗低,可实现电池供电和手持化。     

基于TMS320F2812的船舶电网短路电流自动录波软件设计与实现

针对船舶直流幅压电网短路故障电流上升率高、幅值大的特点,对一种结合电流上升率和电流幅值的短路故障判据算法进行了研究,提出了一种基于TMS320F2812 DSP处理器平台的短路电流自动录波软件设计方案,对录波软件的工程实现方法、工作流程和通信协议设计等作了重点说明,利用脉冲功率发生器测试电路对录波软件的效能进行了测试.研究结果表明,该录波软件能够实现短路故障电流自动检测及短路全过程电流波形自动记录且实时性强,能为船舶电网事故后分析提供重要的数据.     

电压源换流器直流侧短路故障特性分析

电压源换流器直流侧发生故障时,其故障电压电流变化迅速,对系统造成了严重威胁。针对这一问题,从电力电子层面深入分析了电压源换流器直流侧短路故障中最为严重的两极短路故障过程。将故障过程分为3个阶段,推导了电容放电阶段直流电压、电流表达式,分析了不控整流初始阶段存在的两种情况,对不控整流稳态阶段提出了采用开关函数计算短路电流的方法。最后通过PSCAD/EMTDC环境下±10 kV直流线路两极短路故障模型的仿真计算,对理论分析进行了验证。研究结果表明,两极短路故障后电路的响应情况与短路阻抗大小相关,短路阻抗较小时需要直流断路器在极短的时间内切除故障,短路阻抗较大时则可以利用交流侧的保护装置对直流侧电压、电流进行动态监测,实现直流侧短路故障的后备保护。     

基于单电流检测的电动变桨系统容错控制

针对电动变桨系统中常见的电流传感器故障,提出一种基于单电流检测的电动变桨系统变论域模糊容错控制方法。当变桨系统发生单个或两个电流传感器故障时,该方法利用直流母线电流传感器对所缺失的电流信息进行重构,保证三相电流能在任意两个相邻采样周期内得到及时更新,确保闭环系统稳定,并通过自适应阈值故障判断法完成故障相电流传感器的切换及容错。针对调制法引起的重构信号误差及电动变桨系统的主要控制目标,将变论域模糊控制方法应用于速度环,以改善系统抗负载扰动能力,提高容错系统鲁棒性。结果表明,该容错控制方法使得变桨系统在传感器故障情况下,牺牲部分系统性能后依然具有较理想的控制特性,并且该方法的正确性也得到了验证。     

基于矩阵式变换器的多驱动混合电气传动系统研究

提出了一种适合全电动战车的基于矩阵式变换器的多驱动混合电气控制系统,该系统由一个矩阵式的整流单元、多个逆变单元和其它单元组成;矩阵式的高频整流可以获得单位输入功率因数的输入电流,多个单元接在同一直流母线上,可以同时驱动和控制多路负载,在多个逆变单元中采用空间矢量调制,可以获得不同频率和幅值的PWM正弦输出电压;直流母线上还有蓄电池组,作为发电机故障时提供逆变用的直流电源。这个系统具有多驱动、体积小、集成度高、单位输入功率因数、输出多路可调和对主动力系统要求低的优点,适合车辆的全电动化,提高车辆的机动能力,仿真实验结果证实了所提出理论的正确性。     

铁路信号电缆网络故障在线检测系统设计

实现铁路信号电缆网络在线管理与故障自动诊断，可提高信号电缆的工作可靠性，减少电缆故障的人工排查工作量，提高铁路运营的自动化程度。设计基于同一硬件平台的多种故障检测方法相结合的铁路车站信号电缆网络故障在线检测系统，实现对车站信号电缆网络的实时在线监测和故障自动定位。该系统以DSP＋CPLD模块为核心电路，利用DDS芯片发生任意信号波形，运用新型高速A／D芯片进行采样，通过485总线实现各功能模块之间的通讯。可组成分布式检测网络，利用SSTDR检测技术实现信号电缆的实时在线监测，在线预测电缆低阻故障，再利用TFDR检测技术进行离线故障精确定位和类型判断。     

混合式直流断路器控制策略及实验验证

针对现有的限流式混合直流断路器存在的损耗较高、控制难度较大的问题,对一种机械开关串小电感结构的直流断路器拓扑模型的工作原理、短路故障开断、控制保护策略等方面进行了研究。对该新型限流式混合直流断路器的拓扑结构进行了低电压等级的单元样机研发,并完成了样机平台的搭建。对样机中不同控制模块的处理流程进行了详细的分析和介绍。最终,通过一整套合理的控制策略,在样机上进行了断路器的正常分合闸及短路故障开断等相关验证性试验。研究结果表明,该新型限流式混合直流断路器能够凭借自身的优良特性,在短路换流过程中加速固态开关的导通,完成短路故障的快速有效切断,同时降低了断路器的设备复杂度和控制难度,具备明显的技术优势和成本优势。     

基于CAN总线的直流电源在线监测

CAN总线是一种主要用于各种过程检测和控制的现场总线网络。由于可靠性高．实时性好．成本较低．近年来已经广泛应用于各种工程控制领域．特别是汽车自劫化领域。本文简要介绍了CAN总线的技术特点和工作原理．同时将CAN总线应用于直流电源在线检测，设计了系统结构并介绍了系统的工作过程。     

Study on the effect of measuring methods on incident photon-to-electron conversion efficiency of dye-sensitized solar cells by home-made setup

An experimental setup is built for the measurement of monochromatic incident photon-to-electron conversion efficiency (IPCE) of solar cells. With this setup, three kinds of IPCE measuring methods as well as the convenient switching between them are achieved. The setup can also measure the response time and waveform of the short-circuit current of solar cell. Using this setup, IPCE results of dye-sensitized solar cells (DSCs) are determined and compared under different illumination conditions with each method. It is found that the IPCE values measured by AC method involving the lock-in technique are sincerely influenced by modulation frequency and bias illumination. Measurements of the response time and waveform of short-circuit current have revealed that this effect can be explained by the slow response of DSCs. To get accurate IPCE values by this method, the measurement should be carried out with a low modulation frequency and under bias illumination. The IPCE values measured by DC method under the bias light illumination will be disturbed since the short-circuit current increased with time continuously due to the temperature rise of DSC. Therefore, temperature control of DSC is considered necessary for IPCE measurement especially in DC method with bias light illumination. Additionally, high bias light intensity (>2?sun) is found to decrease the IPCE values due to the ion transport limitation of the electrolyte.     

光伏发电系统直流串联微弱故障电弧检测方法研究

光伏发电系统直流故障电弧因随机性强、信号微弱、容易受负载突变影响而难以准确检测.根据光伏电池U-I输出特性,文中分析光伏发电系统直流串联微弱故障电弧产生机理,通过搭建光伏发电系统故障电弧模拟实验平台,分析了微弱直流串联故障电弧信号特性;进而提出了一种基于电流小波能量熵特征的检测直流串联微弱故障电弧的方法.该方法先计算电...     

直流系统接地故障判断和定位装置的设计

直流系统——复杂多分支供电网络,易发生接地故障。该装置采用了隔离、判断、定位的思路,增加一附加备用电源,以MSP430F149为核心构成控制模块,使各支路能在两相互独立电源之间切换,实现故障支路的隔离(即"不断电拉回")。系统能独立判断各支路接地电阻,特别在多点接地故障发生时,能更有效地实现接地故障地查找、定位。能共享现有直流屏的漏电流监测功能,同时能实现动态、自动远程监视和远程诊断。