并网双馈感应风电机短路故障特性的仿真研究

研究并网双馈感应风电机短路故障特性.由于变流器控制系统对故障特性的影响不可忽视,所以为了更为准确地分析诊断系统故障以保证系统的安全运行,从DFIG短路故障时的暂态过程出发,在考虑转子电流动态特性的情况下提出了DFIG对称短路电流的动态表达式,进而对短路故障电流的特性进行了分析,并利用PSCAD/EMTDC平台进行了仿真分析.仿真结果表明了DFIG变流器控制系统对短路故障特性的影响,为风电系统的故障分析诊断提供了一定的依据.     

并联全桥子模块MMC直流故障抑制性能仿真分析

基于并联全桥子模块(Paralleled Full-bridge Sub-modules,P-FBSM)的模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)因具备良好的自均压能力和电流通流能力在高电平应用领域得到重视。目前针对P-FBSM-MMC的研究侧重于其自均压特性,而对直流故障阻断机理分析较少。文章为研究P-FBSM-MMC系统在发生直流侧双极短路情况下的故障电流抑制能力和恢复能力,首先分析P-FBSM-MMC在发生直流侧双极短路故障时的故障电流通路,然后利用PSCAD/EMTDC仿真软件搭建21电平P-FBSM-MMC和半桥子模块(Half-bridge Sub-modules,HBSM)MMC仿真模型,分析了P-FBSM-MMC在直流侧双极短路故障情况下的故障电流、直流侧电压以及故障恢复能力。通过与HBSM-MMC仿真结果对比验证得出结论：P-FBSM-MMC在发生直流侧双极短路故障情况下通过闭锁所有IGBT能够有效抑制故障电流,且直流电压能在解锁IGBT后的较短时间内恢复到额定值,对未来P-FBSM-MMC的研究有较大参考价值。     

MMC-HVDC直流双极短路故障电流分析

直流母线上双极短路故障是柔性直流输电系统最为严重的故障.目前针对模块化多电平换流器的高压直流输电(MMC-HVDC,modular multilevel converter based HVDC)系统故障的研究大多数侧重于故障的保护,而对于故障电流特性的研究只是简单的仿真分析.因此为了能够准确分析系统直流侧暂态故障电流的特性,通过对短路故障的暂态特性建立数学模型,进而分析MMC-HVDC系统直流母线上双极短路故障的暂态特性,推导出故障电流的数学表达式,并提出利用比例因子的方法来改进等效电容值,从而使故障电流计算值更精确.在PSCAD/EMTDC中搭建双端MMC-HVDC系统,对实验仿真波形与计算波形进行比较和分析,验证了所提方法的可行性与精确性.     

基于SABER的PWM整流器滞环控制仿真

交直交传动的核心部件就是牵引变流器,它主要分为网侧变流器和电机侧逆变器。单相电压型脉冲整流器是牵引传动系统的一个重要组成环节。该文简要介绍了单相电压型脉冲整流器的工作原理,利用SABER仿真软件的MAST语言编写了单相电压型脉冲整流器的控制程序,采用滞环电流控制的控制策略,产生脉冲整流器的PWM控制信号。根据供电电网电压及中间直流回路电压给定,对主电路的元件参数进行了选择和优化。仿真结果表明,滞环电流控制算法简单,直流侧电压脉动小,交流侧电流和电源电压同相位,功率因数接近于1。     

270V高压固态功率控制器硬件短路保护电路设计

在电力系统中,许多电器设备运行在大电流的供电状态下,一旦发生短路故障,尤其是高压大电流下,将造成严重的损坏,因此短路保护应该工作稳定且快速。本文介绍了一种基于霍尔电流传感器、比较器以及分立元器件电路搭建的纯硬件短路保护电路,电路成本低,经验证,该电路可靠性高,响应速度快。本文对具体实施方法及参数计算进行了详细介绍。     

一种矿用相控开关短路电流过零点预测算法

现有短路电流过零点预测算法存在计算复杂、误差大等问题。针对煤矿供电系统三相短路故障,提出了一种矿用相控开关短路电流过零点预测算法。该算法利用三相短路故障发生后1个基波周期内短路电流采样数据,通过累加和的方法计算短路电流的直流分量,可减小计算量、消除谐波干扰;将采样数据与直流分量相减,得到短路电流的交流分量;利用交流分量周期性的特点,可预测1个基波周期后任意采样时刻的交流分量;将1个基波周期后任意采样时刻的直流分量与交流分量相加,即可重构出任意采样时刻的短路电流,从而预测短路电流过零点。仿真和实验结果验证了该算法的准确性。     

地铁牵引供电系统直流侧短路故障研究

牵引网短路故障中线路电气参数的暂态变化是研究轨道线路保护与控制技术和短路故障定位技术的基础。基于Matlab/Simulink建立了24脉波整流电路模型,计算了集肤效应作用下等效接触网与钢轨网的电阻和电感值,建立了直流牵引供电系统牵引网短路故障仿真模型,利用该模型对空载线路下牵引变电所近端与远端的牵引网短路故障进行仿真,分析电流瞬态值随不同故障距离变化情况。仿真结果曲线充分反应整流机组等非线性器件使得近端短路瞬态电流峰值呈振荡收敛状态,证明了该模型的准确性,为牵引变电系统线路保护装置的精确配置提供参考。     

三相高功率因数可逆变流器的主电路参数设计

高功率因数变流器可对输入电流进行实时控制,使系统具有高功率因数,低谐波含量,改变装置中的有功和无功电流,因此可显著提高输电系统传输功率的能力。本文主要阐述该变流器的主电路参数即交流侧电感和直流侧电容在系统中的核心作用,从系统稳定性、电感及电容与功率因数的关系等方面考虑,给出了主电路参数的设计思想以及设计方法。通过仿真分析验证了主电路参数设计的正确性。     

风电电网侧变流器在不平衡电压条件下的控制研究

为了提高采用LCL滤波的电网侧变流器在电网电压不平衡情况下的工作性能,文章对变流器在上述条件下的数学模型进行了理论分析,给出了基于LCL滤波器的不平衡电流指令算法,并提出了在同步旋转dq坐标系下采用PI调节器和重复控制器并联结构的电流复合控制方案。文章提出的电流控制策略可有效减少电网电流中的低次谐波含量,并提高直流电压...     

限流电抗器对短路电流的影响分析

分析了供电线路串接限流电抗器后对短路电流稳态、暂态过程及短路电流冲击值的影响。     

大电流接地系统故障分析与保护研究

大电流接地系统发生单相接地短路时会出现零序分量,而正常运行时无零序分量,根据这一特性,零序分量成为了接地短路保护的关键因素。介绍了大电流接地系统故障的特点,推导了三段式零序电流保护的公式,并且提出一种基于零序分量的有效保护方案,通过监测零序分量来定位故障类型,从而实现保护。通过科学设置参数,把中性点直接接地系统短路故障在Simulink平台上进行仿真与计算。该方案对大接地电流系统故障分析和保护具有一定参考价值。     

双级式储能变流器波形控制策略研究

针对储能变流器双向能量控制的电流谐波问题,提出了一种基于双级式主电路拓扑的电流波形综合控制策略。在直流侧为减小滤波电感体积,采用双重化电路和载波移相控制方法有效抑制输出电流纹波,降低开关损耗;在交流侧为提高系统并网电能质量,采用PI控制和重复控制并联的复合控制方法有效抑制了并网电流的谐波含量,提高了系统的动态响应速度。实验结果验证了该控制策略的有效性和可行性。     

270 V高压直流固态功率控制器软启动电路的设计

270 V高压直流固态功率控制器在接通或关断过程中会出现过载、短路、大容量的容性负载等,这些将产生很大电流冲击,引发严重的安全事故。针对上述问题,基于DSP系列的微控制器设计了一种270 V高压直流固态功率控制器软启动保护电路,通过初步设计的原理样机,实现了电路的缓启缓关、过载反时限（I2T）跳闸保护、短路保护等功能,较好地解决了高压直流固态功率控制器在接通或关断时产生大电流冲击的问题,极大提高了飞机供配电时的可靠性和安全性。     

异步电动机短路反馈电流衰减时间常数分析

在异步电动机定子绕组突然短路时,每个转子绕组都会产生直流电流,同时在定子绕组中感应,出短路电流的交流分量称之为异步电动机的短路反馈电流,该电流的特点是按照转子绕组的时间常数衰减到零,不同类型,不同的转子结构,其短路反馈电流衰减的时间常数是不一样的,本文对此问题进行了具体分析。     

新型换流变压器外部短路故障电流研究

本文首先给出了新型换流变压器及其滤波系统的接线方案;以新型换流变压器及其滤波系统的数学模型为基础,考虑到新系统的特点,详细推导了新系统在发生外部短路故障时,短路故障电流的计算公式;最后,以实际设计参数为依据,建立了外部短路故障的仿真模型;对比仿真结果和计算结果,验证了短路故障电流理论计算的正确性,为新型换流变压器及其滤渡系统外部短路故障的保护策略的研究和继电保护整定计算提供了理论基础.     

矿山电网瞬时电流速断保护整定策略

矿山电网作业环境较差,当井下供电系统发生短路故障时,使用复杂的防越级跳闸保护装置会使整个电网的可靠性降低、成本提高,并且矿山电网需要保证电流速断保护能够瞬时动作以切除短路故障,尤其是线路出口处的短路故障。目前矿山电网防越级跳闸保护方案不能兼顾保护速动性、供电可靠性和设备经济性。针对上述问题,根据矿山电网井下发生短路事故不能越级到井上的最低原则,提出了一种基于整体最优原则的矿山电网瞬时电流速断保护整定策略。分析了矿山电网短路电流与短路点位置的关系及线路首末端短路电流的分布特征,对比研究了传统单一整定方法存在的缺陷。定义了最小-最大系统阻抗比、最大系统阻抗与线路阻抗比、相邻线路阻抗比3个指标,用来表示不同短路电流分布场景的特征关系式和各整定方法满足要求的条件,从而判定不同短路电流分布场景下瞬时电流速断保护所适用的整定方法,并给出相应的最优整定策略流程。以典型矿山供电线路为例,根据所提整定策略对其各级保护开关进行整定计算,结果表明：采用该整定策略对矿山电网模型中5个存在越级跳闸风险的保护开关进行整定,可将其中4个保护开关的保护范围控制在2级线路之内,减少了越多级跳闸事故的次数,降低了矿山电网...     

架线电机车电源装置的改进

<正> 架线电机车是煤矿井下运输的重要工具。采用GTA—200/275型硅整流设备,系人工合闸送电。原设备整流变压器BZ采用定时限允许过负荷和短路保护,同时又作为外线路过负荷、短路的后备保护,直流侧采用直流电磁继电器瞬动无时限的过电流保护,直接保护外线路。     

基于铁路电力线路的继电保护设计研究

重点分析铁路电力线路的继电保护设计及短路电流整定计算,通过对铁路电力线路的短路电流整定等值电路及电流三段保护原理图分析,进而选用MATLAB编程对电流三段式保护进行仿真研究,仿真结果验证了理论与实际结果的可靠性。     

柔性电磁环网控制保护系统研究与设计

对贵州电网存在大量500/220kV电磁环网运行无法在短期内实施解环的特性,实现开环运行容易降低供电可靠性,合环运行面临潮流控制困难、短路电流超标这一矛盾问题。而系统运行主要是以提高局部电网运行可靠性为目的这一背景。提出了采用柔性直流输电系统安装于电磁环网低压侧通道实现合环运行的方案。利用柔直的不向系统注入短路电流、有功无功可实现独立解耦控制等众多优势。研究了这种方案下柔直的控制保护系统系统方案的基本策略,包括柔性直流输电系统的基本保护策略,基于贵州电网环网的整体控制保护不同控层级的设计原则及设计方案。最后以贵州六枝、普定变的220千伏的电压层级安装柔性直流背靠背装置为仿真研究对象,仿真结果表明：该设计方案可以有效的保护柔直在电磁环网应用场景下的的安全稳定运行。     

基于单片机的矿用电动机相敏保护的实现

大功率电动机启动时电流较大,传统的保护策略无法区分是短路电流还是正常启动电流,易产生误动。文章介绍了一种高性能的电动机启动保护策略———相敏保护,及其基于凌阳SPCE061A单片机芯片的实现过程。