低压微网接地型式选择和中性线环流抑制

微网是由分布式电源、负荷和储能单元组成的有机体,合适的接地对于保障设备和人身安全具有重要作用。为此,以低压微网为研究对象,广泛查阅了国内外接地相关标准;归纳了TN、TT和IT各种接地型式的特点,总结了微网接地型式的选取原则,着重分析了电磁兼容,杂散电流问题;针对多个分布式电源通过中性线并联可能造成的谐波环流问题,提出分布式电源只配出相线而由具有低零序阻抗的变压器提供中性线的方案,对该方案的中性点电压偏移进行了理论分析和仿真研究,验证了其可行性。对国内相关标准中有待商榷的地方并进行了探讨,涉及重复接地和共用接地问题,最后提出了对这些标准的修改建议。     

核电厂低压系统接地型式及典型故障分析

阐述秦山第二核电厂核岛、常规岛及生产性BOP厂房的低压系统接地型式及保护配置,分析核电厂不间断电源系统的接地型式、运行特点,结合曾经发生的低压系统典型接地故障,提出相应改进建议,并针对目前低压系统接地现状进行展望,希望对同类型电厂低压系统接地有借鉴意义。     

接地型式与保护配置

概述了各种接地制式的低压配电系统，通过对其在各种故障状态下的分析，指出了它们的应用范围，提出了各自的保护方式，以及如何设计和选择剩余电流保护器（RCD）。     

火电厂低压厂用电系统接地保护误动问题分析

针对某火电厂低压厂用电系统接地保护误动问题,分析主要原因为零线、接地线混用,剩余电流互感器接线不正确,三极断路器设置不当对剩余电流产生影响以及部分保护整定不合理,对此采取了规范零线、接地线使用,正确连接剩余电流互感器,将配置不当的三极断路器改为四极断路器以及核算保护定值的措施。实施后校验保护合格,再未发生保护误动情况,提高了厂用电系统的可靠性。     

低压电网接地方式设计

介绍低压配电系统的接地方式及相关的接地接零保护措施。针对不同用电情况和接地系统,设计了多种保护接地和保护接零的不同接法,并加入了漏电保护器的接法     

低压出线接地故障保护与保护电器--兼谈低压熔断器的应用

分析了ＴＴ和ＴＮ系统的接地故障保护和保护电器及其应用条件。在对比ＴＮ系统出线接地故障采用低压断路器和熔断器过电流保护的优缺点之后,认为重视廉价的电压熔断器的选用,并提出其应用条件和适用的装设场所。     

城市微网接地方案探讨

针对低压微电网在不同接地方式下运行的安全稳定性问题,提出了典型微网的接地方案。基于国家/行业标准,结合理论分析和实践应用比较,对低压微电网主变压器接地方式、微源接地方式、低压微网系统接地方式分别进行了比选,给出了不同情况下各种接地方式的适用条件和场合。结合微网系统特点得出了适用低压微网的接地方案,即主变优选用D,yn11连接组别,中性点有效接地,微源并网时中性点不接地,孤岛时仅主电源中性点接地。整个微网系统采用TN-S/TN-C-S与TT混合接地方式,微源和三相用户采用四级开关,单相用户采用两级开关。     

低压微网中永磁风力发电系统逆变器控制策略研究

在低压微网中,以永磁风力发电并网系统的逆变器为研究对象,主要研究了风力发电系统在并网和离网两种模式下系统逆变器的控制策略。对于系统处于并网和离网情况下,逆变器的电流内环采用瞬时反馈电容电流控制,有效解决了因LCL滤波器引起的系统不稳定控制问题。针对两种不同模式下,本文对并网模式下系统的逆变器控制采用瞬时功率外环、瞬时电容电流PIR内环控制;离网模式下采用负载电压为外环、瞬时电容电流PIR控制为内环的双闭环控制。经过仿真分析,外环瞬时有功无功控制实现了风力发电并网系统逆变器给定功率控制,在系统输出功率发生变化的情况下,电流具有快速精确的动态跟踪性能,实现了系统功率解耦控制,保证了系统输出高质量电能,有效验证了本文控制策略的可行性。     

模拟雷电冲击电流对接地网腐蚀的影响研究

当雷电冲击电流经接地网泄放入地时,会对接地网造成严重腐蚀,从而威胁建筑物、工作人员和设备的安全。为了得到雷电冲击电流对接地网腐蚀速率的影响,本文基于热等效性利用交流工频电流来模拟雷电流,通过长期试验测量了不同位置、不同电流下接地网的腐蚀率,得到了模拟雷电流对接地网腐蚀率的影响规律,并通过测量接地电阻的方式分析了电流和土壤对接地网腐蚀的综合影响,最后,论文根据试验结果分析了接地网腐蚀机理。研究结果表明,接地网的腐蚀率是由土壤性质和电流综合决定的,施加模拟雷电流会大大增加接地网的腐蚀程度,未施加电流的接地网腐蚀机理为微电池腐蚀,施加电流的接地网腐蚀机理为电解腐蚀,其中,电解腐蚀对接地网腐蚀的影响大。本文所得结论可为接地网的安全防护提供理论依据。     

一种适用于低压微电网的改进型下垂控制器

针对低压微电网中采用传统下垂控制器多微源之间功率分配精度不高和非线性负载影响的问题,通过虚拟阻抗的设计,将等效线路阻抗设计为在工频附近呈现阻性,满足低压微电网的线路阻抗特点,同时降低了微源逆变器功率均分控制对输出线路阻抗的敏感性;等效线路阻抗在高频谐波段呈感性,有效抑制非线性负载造成的高频谐波。同时改进了功率控制环,避免了较大的阻性等效输出阻抗造成电压降低的问题,加入的并网自动跟踪相角控制器在计划并网前自动调整微源输出电压相角,保证并网过程平滑过渡。仿真结果验证了提出的改进下垂控制器可以消除微源之间的环流,同时抑制高频谐波,输出电压与设定值无静差且并网过程平滑无冲击;基于DSP的样机实验结果也验证了该方法的正确性和可靠性。     

厂站低压直流系统接地查找

低压直流系统为厂站的继电保护装置、跳合闸线圈提供电源,直流接地降低了电网的可靠性,可能会给电网带来灾难性的后果,所以必须快速地查找并消除接地点。目前最有效彻底的方法就是通过"试拉法"缩小故障范围,然后再借助其它手段找到接地点。通过建立厂站的直流系统信息台帐,把直流回路分布情况直观地体现出来,帮助查找人员准确、快捷地锁定接地点。按照分网法缩小查找范围,把直流系统分成几个不相联系的部分,最终找到故障点。     

厂站低压直流系统接地查找

低压直流系统为厂站的继电保护装置、跳合闸线圈提供电源,直流接地降低了电网的可靠性,可能会给电网带来灾难性的后果,所以必须快速地查找并消除接地点.目前最有效彻底的方法就是通过"试拉法"缩小故障范围,然后再借助其它手段找到接地点.通过建立厂站的直流系统信息台帐,把直流回路分布情况直观地体现出来,帮助查找人员准确,快捷地锁定接地点.按照分网法缩小查找范围,把直流系统分成几个不相联系的部分,最终找到故障点.     

低压微网逆变器自适应谐波下垂控制策略

在多个分布式电源逆变器并联于同一公共连接点(PCC)的典型低压微网中,针对各并联逆变器在无通信线情况下难以协调抑制PCC处谐波电压的问题,提出了低压微网逆变器自适应谐波下垂控制策略。将基波鲁棒性下垂控制的思想引入谐波控制,建立和分析了鲁棒性谐波下垂控制的控制框图,并根据鲁棒性下垂控制应用至谐波控制额定工况的特殊性,对其进行简化设计;在此基础上,设计了基于PCC处谐波电压检测的下垂系数自适应调节策略和多准比例谐振(PR)电流跟踪方案。通过PSCAD仿真软件构造了2台逆变器并联运行工况对所提策略进行验证,仿真结果表明,自适应谐波下垂控制策略能将PCC处的谐波电压抑制在设定范围内,并且能按逆变器容量分配谐波功率。搭建了2台逆变器并网运行的实验平台,进一步验证了所提策略的有效性,结果表明所提控制策略能使多台并联逆变器在无通信线和负载电流传感器的情况下,独立、自治地参与微网电能质量治理,并按各自容量抑制PCC处的谐波电压。     

低压微电网三相逆变器功率耦合下垂控制策略

常规下垂控制对线路阻感比具有高度依赖性,难以对线路阻抗常呈阻性或阻感性的低压微电网的电能质量实现有效控制。基于通用下垂控制原理,提出了改进型PQ-fU功率耦合下垂控制方法,并通过结合上层能量优化管理与引入比例复数积分(PCI)电压控制技术,设计了一种改进型PQ-fU多环控制策略。该控制策略不仅在线路呈阻感特性情况下仍能实现对低压微电网电能质量灵活而有效的控制,而且适用于并网/孤岛2种运行模式,可对上层能量管理系统给定的参考指令进行快速跟踪,实现各分布式电源输出功率的合理分配。在MATLAB/Simulink中对低压微电网逆变器并联运行系统的控制效果进行了对比研究,结果验证了所提控制策略的有效性和优越性。     

基于动态虚拟阻抗的低压微电网下垂控制策略

传统的下垂控制策略已无法适用于线路阻感比较大的低压微电网。加入虚拟阻抗能改善线路阻感比,提高运行稳定性,但也导致了电压降落过大。其虚拟阻抗值的设定受系统阻抗值实际测量难度及随线路投切的影响,亦无法确定。因此,提出了一种基于动态虚拟阻抗的改进控制策略。设计的动态虚拟阻抗随负载电流和电压降落幅值而变化,虚拟阻抗值在动态虚拟阻抗环的作用下,不断自适应地调整取值,解决了虚拟阻抗值无法确定的问题。在满足系统稳定性的同时,减少了线路电压降落,抑制了系统环流,改善了系统的电能质量。仿真和实验结果验证了该控制策略的可行性及有效性。     

基于下垂控制的低压微电网故障控制策略

下垂控制的分布式电源(Distributed Generation, DG)接入孤岛微电网时,可在故障时呈现电压源特性以维持母线电压稳定。针对低压线路与DG对短路电流贡献能力较弱的特点,分析了非故障与对称故障时DG输出功率与母线电压的关系。提出了故障时根据输出阻抗以设置有功、无功输出参考值与改进的下垂控制策略,解决了故障时电压骤降与频率波动对输出功率的影响。计及DG输出电流受限的情况下,实现了故障时以最大功率输出并尽可能提高母线电压的目的。仿真算例结果验证了所提方法的有效性。     

基于低压台区的抄表及线损管理方案的研究

在生产管理系统(PMS)和营销系统(CIS)信息互联的基础上,通过对低压台区售电侧电量信息与手工抄表方式得到用户侧的电量信息进行比对,分析低压台区线损生成机制,找出影响线损率的各类因素,有针对性地开展降损工作,提出合理解决减少线损的办法,建立起线损精细化规范管理体系.同时根据台区抄表目标,结合线损分析的要求,研究讨论台区抄表的管理办法,从抄表实现、数据采集、线损管理、工作流程、人员配备等方面入手,通过对试点台区抄表、线损分析的归纳总结,系统合理地制定台区抄表管理办法,指导台区抄表工作的全面开展.     

用于多微源低压微电网的虚拟阻抗反下垂控制

针对含有多个不同额定容量微源的低压微电网系统,其负荷功率按微源容量比例进行分配的性能对系统的稳定及高效运行十分重要。反下垂控制策略因受微电网线路阻抗不平衡的影响存在有功功率分配误差问题,应用虚拟阻抗可抑制这种误差,但传统的虚拟阻抗方法会导致较大的电压跌落。因此,提出一种引入虚拟阻抗的新型反下垂控制方法,在实现功率按容量比例分配的同时保证电压和频率的稳定控制。最后,在PSCAD/EMTDC平台上搭建含有六个具体微源的低压微电网系统进行孤岛/并网模式下多工况的仿真分析,较为全面地验证了该控制策略的有效性。     

基于Pearson相关系数与广义S变换的低压直流微电网的故障选线方法

针对低压直流微电网线路的故障选线方法的研究有限,提出一种基于Pearson相关系数与广义S变换的故障选线方法。首先,介绍了低压直流微电网的一般组成。在此基础上,研究了低压直流微电网的单极故障以及极间故障的故障特征,提出选线方法,对各线路正负极首末端电流差进行Pearson相关系数计算来确定故障线路。然后对所选故障线路正负线路首端的电流量进行广义S变换,计算出其能量和的比值判别故障极性或者极间故障。最后,在PSCAD/EMTDC 中搭建出低压直流微电网模型以输出各线路电流数据,并利用Matlab对数据进行仿真。结果表明,所提选线方法直接有效,且耐受过渡电阻的能力较强。