基于混合型MMC主动信号注入的直流故障自适应重合闸方法研究

采用架空线的柔性直流输电系统是解决大规模清洁能源并网外送的有效方案,但架空柔直系统发生瞬时性直流短路故障概率较大,需配置有效的快速重启方法以增强架空柔直系统的利用率。常规的故障重启方法在重合闸于永久性故障时,会对柔直系统中的关键设备产生二次过电流冲击,甚至会损坏某些关键设备,也降低了直流电网的利用率。该文提出一种基于混合型MMC主动信号注入的直流故障自适应重合闸方法,通过在混合型MMC极控制器中加入故障性质辨识控制模式,在故障隔离后向直流系统主动注入特征信号进行故障性质判别,避免重合闸于永久性故障,提高系统安全性。该方法抗噪声干扰能力强,具有较好的工程应用价值。在PSCAD/EMTDC平台搭建含耦合型机械式直流断路器的混合型MMC直流输电系统的电磁暂态模型,仿真验证所提方法的正确性和有效性。     

南澳多端柔性直流输电工程交直流相互影响分析

为了给南澳多端柔性直流输电工程的调度运行提供指导,对南澳工程的运行特性及交直流相互影响进行了分析。首先介绍了南澳工程概况,分析柔直工程的故障穿越特性,明确主网哪些交流站点发生故障将导致柔直闭锁;其次探讨主网故障对风电场经柔直并网送出的影响,比较了纯直流运行方式与交直流并联方式在故障隔离方面的差异;最后研究了柔直在交直流并联方式运行时,交直流输电通道故障分别对供送电能力的影响。分析结果认为:主网侧交流系统故障可能导致柔直因充电过电压而闭锁,而交流侧故障造成直流电压的波动很小,因而柔性直流具有隔离故障的功能。     

多端柔性直流电网保护关键技术

多端柔性直流电网直流故障后故障电流快速上升、无自然过零点等特点使得直流线路保护和故障处理技术成为柔性直流电网发展的关键技术难点。理论分析了多端柔性直流电网线路保护的特殊性,借鉴传统直流输电线路保护原理和点对点式柔性直流输电线路保护原理的研究现状,对多端柔性直流电网线路保护的发展方向进行了探讨。同时,全面分析了各类直流故障隔离方法的基本原理,从故障隔离能力、经济性、控制保护耦合影响等多个方面阐述了其进一步的发展趋势。最后,考虑到架空线路输电的应用前景,设计提出了一种适用于点对点式柔性直流输电系统、具有低电流危害的新型故障重合闸判断方法,较现有重合闸策略而言,该方法重合于永久性故障时能够彻底避免对系统的二次过电流冲击。在此基础上,讨论了多端柔性直流电网对重合闸策略的性能要求。     

应用附加电容的柔性直流输电线路自适应重合闸策略

针对柔性直流输电线路在故障跳闸后线路健全极与故障极不存在耦合关系和基于感应电气量变化特征的重合闸判据难以适用的问题,提出一种基于附加电容放电电压变化特征的柔性直流输电线路自适应重合闸策略。在直流线路跳闸后投入附加电容器,构建附加电容放电的数学模型,分析故障消失前后附加电容放电电压特征的差异。结合该差异设计出能有效识别永久性故障和瞬时性故障的柔性直流线路故障性质识别新判据,基于此故障性质识别判据实现对线路的重合闸。最后利用PSCAD/EMTDC平台搭建了线路模型,仿真验证了所提柔性直流输电线路自适应重合闸策略的有效性与可靠性。     

基于混合式直流断路器的柔性直流电网快速重合闸策略

基于混合式直流断路器(hybrid direct current circuit breaker, HDCCB)保护的柔性直流电网在故障清除之后,需要对故障线路进行快速重合闸操作。在直流系统被孤立的换流站重合闸于故障清除状态的故障恢复期间,会有较大的功率波动导致重合闸过程中功率恢复缓慢,不能满足直流电网快速重合闸的要求。该文首先基于HDCCB的拓扑结构提出重合闸操作时间最短的快速重合闸操作流程。然后基于直流电网的控制系统,从直流电网的故障开断过程出发,揭示了在直流电网重合闸过程中功率波动的原因,并且提出了优化之后的快速重合闸策略,以实现直流系统重合闸于故障清除状态时功率的快速恢复。利用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC搭建5端柔直系统进行仿真,结果表明所提出的快速重合闸策略能够有效地抑制孤立换流站在重合闸于故障清除状态时故障恢复过程中的功率波动,缩短重合闸恢复时间50%以上,提高直流系统的输电可靠性。     

基于直流断路器的柔性直流电网架空线路故障隔离策略研究

柔性直流输电技术未来将向大规模柔性直流电网发展,从经济性和通用性来看使用架空线路的柔性直流电网最具发展前景,然而架空线路故障率较高,如何实现直流线路故障的快速隔离和系统恢复成为制约柔性直流电网发展的关键因素。针对该问题,文中基于张北柔性直流电网示范工程,以半桥结构的模块化多电平换流器进行了研究,提出了适用于工程应用的直流架空线路故障隔离措施和线路故障恢复策略,并基于RT-LAB实时仿真平台搭建了张北工程四端直流电网系统,对相应的隔离方法及故障恢复策略进行了仿真验证,结果表明,可降低直流线路故障对交流系统的影响,降低直流限流切除对系统稳定性和安全性的影响,为柔直电网工程的实际应用提供了依据。     

±500 kV双端柔性直流架空输电系统中混合式直流断路器重合闸操作暂态特性

±500 kV柔性直流输电系统采用架空线路输电方案时,输电线路出现暂时性短路事故的概率激增,需采用断路器实施重合闸以保障系统的可靠运行,目前直流断路器(DC circuit breaker,DCCB)重合闸时的暂态操作特性尚不清楚。本文建立了含换流站关键设备和混合式高压直流断路器在内的双端±500 kV伪双极柔性直流架空输电系统模型,研究了柔性直流输电系统单极暂时性对地短路故障发生后,混合式直流断路器开断至重合闸过程的电磁暂态特性以及直流断路器关键参数对其开断和重合闸特性的影响。仿真分析表明直流断路器能够在5 ms内切断该故障;由于换流阀不闭锁,断路器开断后换流变阀侧电流未降至0。150 ms故障去游离时间后断路器可在4 ms内重合闸,换流变阀侧电流和极线电压将在200 ms内振荡上升至额定运行工况。此外,随着RCD支路电容C增大,断路器关断性能降低,而断路器重合时固态开关支路与机械支路电流转移速率则与RCD支路的电容C无关。研究成果可为±500 kV柔性直流架空输电线路断路器性能校验提供相应的数据参考。     

基于模型校核的柔性直流输电线路自适应重合闸方案

为解决柔性直流输电线路常规自动重合闸盲目合闸的问题,有必要研究断路器合闸前识别故障性质及熄弧时刻的自适应重合闸方案。首先,考虑线路分布式参数及参数的频变特性,在分析Marti模型的基础上,得到线路两端电压电流与行波间的时域表达;其次,基于模型校核思想,将无故障模型作为计算模型,当故障消失时实际模型与计算模型相匹配,而故障未消失时实际模型与计算模型不匹配;最后,利用Pearson相关性对上述差异进行提取,提出一种适用于柔性直流输电线路的自适应重合闸方案。PSCAD/EMTDC仿真结果验证了所提方案的有效性,以及相较于自动重合闸方案和现有自适应重合闸方案的优越性。     

基于行波主频率跃变的柔性直流电网自适应重合闸策略

高压直流架空输电线路受外界环境的影响,发生瞬时性故障概率较高.研究适用于直流系统线路故障后的快速恢复策略对保障电网的可靠运行具有重要意义.多端直流系统多采用直流断路器实现线路故障的隔离与恢复,但现有直流断路器重合闸策略存在重合于永久性故障时对直流系统造成二次冲击的问题;此外,该类方法均需配置固定延时的去游离.针对上述问题,提出了一种可识别故障性质与故障消失时刻的自适应重合闸策略.揭示了不同故障性质下行波传播主频率的变化特征;研究了行波在故障端口不同模域间的交叉传播机理,结合相模变换,论证了基于相域电压行波识别故障性质的可行性;提出了适用于配置直流断路器的柔性直流输电系统线路故障自适应重合闸策略,分析了影响该算法的相关因素,包括故障电阻、燃弧间隙长度以及噪声,并在PSCAD/EMTDC中验证了该算法的有效性.     

基于陷波控制的柔性直流输电系统高频振荡抑制策略

由于控制链路延时、电压前馈的影响,基于模块化多电平换流器的柔性直流输电系统可能发生高频振荡现象.首先在dp坐标下建立了包含链路延时、前馈在内的柔直系统高频阻抗模型和交流系统等效模型,分析了柔直系统高频振荡机理及影响因素.在此基础上,提出了基于陷波控制的柔性直流输电系统高频振荡抑制策略,给出了陷波控制器参数设计方法.最后通过电磁暂态仿真验证了所提控制策略的正确性、可行性.     

国家电网公司灵宝背靠背工程实现完全国产化

我国第1个完全国产化的直流工程——西北—华中联网灵宝背靠背工程对于实现全国联网,振兴民族制造业,提高直流输电装备水平具有重大意义。该工程坚持自主创新原则,从工程组织建设、系统设计、设备成套设计、工程设计到设备制造采购、工程施工和调试全部立足国内,全面实现了国产化要求。该工程坚持管理创新和高质量、高标准验收,建设和运行均达到了国际先进水平,对于加快建设坚强国家电网,具有重要的试验、示范作用。     

LED在背光照明中的应用

随着LCD显示技术的不断发展,其对背光光源性能的要求也越来越高。该文首先介绍了几种主要的LCD背光光源,然后针对目前发展较快的新型LED背光光源做了分析。     

自环在微波设备检修中的运用

介绍在检修微波设备时如何利用各种端口的自环来分析判断故障。     

基于反步法的开关磁阻电机电流斩波控制

开关磁阻电机（switched reluctance motor, SRM）,因为它的特殊构造,以及磁路的饱和性,使得SRM成为了多变量、非线性,以及强耦合的系统,它的磁链、电流、转矩和转子角度之间都存在着复杂的非线性关系。反步法作为一种处理非线性系统控制的高效控制策略,具有高效和鲁棒性的特点,在本文中,选用的是三相6/4开关磁阻电机进行研究,根据SRM准线性公式设计了反步控制模块,接着再利用李雅普诺夫稳定性理论证明了它的稳定性,提出基于反步法的SRM电流斩波控制的方法,通过MATLAB/simulink进行仿真,仿真的结果可以看出在电机启动的时候,电流在80 A上下波动,形成了平顶波,证明了该方案的合理性,为实际SRM电流斩波控制系统的设计提供了另一种思路。     

背压变化对机组热经济性影响的计算模型

以火电机组热力系统的的热平衡方程、汽轮机功率方程和锅炉吸热量方程为基础,导出了火电机组背压变化对机组热经济性影响的计算模型.利用这一模型,可以方便地求出因背压变化而引起的汽轮机循环内效率的相对变化量.以国产220MW机组为例进行了算例分析,表明应用该模型在对电厂进行热经济性分析与计算时速度快、准确性较高.该模型具有较强的通用性,为机组的终参数节能诊断提供了新途径.     

背压式汽轮机驱动给水泵在热电厂的应用

根据生产系统实际情况及供热量较大的特点,运用“热功联产”方式,将给水泵由大功率电机带动改造为低参数背压式汽轮机驱动．充分利用了原除氧加热蒸汽的节流损失,系统具有较高的运行效率．该改造项目是热电厂节能降耗的有效途径。     

利用谐波反电势实现混合式步进电动机速度闭环控制

研究了利用谐波反电势信号实现混合式步进电动机速度闭环控制的方法,分析了谐波反电热信号的构成,设计了相应的位置信号检测电路及步进电动机的微机控制系统。     

油田抽油机永磁电动机反电势点问题探讨

永磁电动机在胜利油田桩西采油厂的应用情况表明,永磁电动机在抽油机上应用具有启动转矩大、效率高、功率因数高、节电效果好等优点,但在应用过程中也发现部分永磁电动机功率因数偏低,能耗比正常水平偏高等问题。分析了负载率、电压变化对永磁同步电动机功率因数的影响,通过试验得出了抽油机永磁电动机工作的最佳电压值(临界反电势点),最后分析了目前在抽油机上调整永磁同步电动机反电势点存在的难点问题并提出了解决办法。     

一种抑制非理想反电势的BLDC电机转矩脉动的方法

转矩特性是电机性能的重要指标,而抑制转矩脉动是无刷直流机(BLDC motors)控制领域中的关键技术之一.本文针对非理想反电势的无刷直流机,对转矩脉动谐波构成进行了推导,分析了转矩脉动和反电动势谐波、电流谐波的关系,提出了一种基于离线反电势测量的优化电流算法,结合空间电压PWM,实现了抑制转矩脉动的电流闭环控制.仿真和实验证明,该方法可以显著抑制转矩六次谐波,是一种有效的改善无刷直流机转矩性能的方案.     

副叶片对双吸离心泵口环泥沙磨损的影响分析

采用欧拉—拉格朗日多相流模型,对双吸式离心泵内的水流和泥沙颗粒运动进行了模拟,分析了不同型式的副叶片对口环磨损的影响,分析结果表明：口环附近流速较低,对泥沙颗粒的挟带能力较弱,造成口环附近泥沙浓度远远高于水中平均泥沙浓度,导致了口环的快速磨损;采用副叶片可以提高口环附近水流相对速度的径向分量,防止泥沙颗粒在口环附近区域淤积,从根本上减少泥沙对口环的磨损;副叶片的存在会引起额外的圆盘摩擦损失,导致装置效率下降,采用后弯式短副叶片可以有效减少摩擦损失。