基于Matlab的弧光接地过电压仿真研究

结合工频熄弧理论,利用Matlab电力系统工具箱(PSB)建立10kV配电网仿真模型,对中性点不接地、经消弧线圈接地和中性点经小电阻接地三种接地方式下的弧光过电压现象进行仿真分析比较,指出了经消弧线圈接地方式是目前比较合理的接地方式,适应智能配电网建设。     

基于MODELS的工频弧光接地过电压的仿真

弧光接地过电压是中性点不接地系统中危害最大的过电压之一.目前,关于弧光接地过电压的研究大都采用系统仿真,基于工频熄弧理论,通过控制开关的闭合来模拟电弧的熄灭和重燃,观察弧光接地过电压情况.由于电弧的熄灭和重燃具有强烈的统计特性,电弧不一定是在工频过零时熄灭,也不一定是在电压达到最大值时重燃.因此,按一个工频周期来设定开关的开闭时间模拟弧光接地过电压时,模型不够准确.鉴于这种情况,在对弧光接地过电压产生机理深入研究的基础上,提出了一种新的开关控制方法,采用EMTP中的控制系统暂态分析TACS模块和MODELS模块对开关的控制部分进行处理.运用MODELS模块中特定的MODELS语言编写控制程序,输出一个信号作为TACS开关的输入控制信号,当满足给定电压和电流门槛值时,开关便会相应地闭合及断开.不必按一个工频周期来设定开关的开闭时间,提高了仿真模型的精确性.将其应用于10 kV中性点不接地系统及小电阻接地系统的弧光接地过电压的研究,取得了预期效果,具有很好的应用前景.     

限制弧光接地过压新技术

介绍了中性点不接地系统弧光接地过压的危害及消弧线圈在实际应用中的优缺点，并介绍一种限制弧光接地过压新技术。     

配电网弧光接地过电压的仿真及分析

提出配电网弧光接地过电压数学模型和仿真软件，其特点不仅真实地反映了过电压的暂态过程，且对实例的仿真结果也和电力系统暂态分析仪的模拟试验结果较好地吻合。研究表明，该仿真系统为配电网中性点接地方式的研讨，绝缘配合以及无间隙氧化锌避雷器在该过电压下的能量验算等提供了有力的计算分析工具。     

基于MODELS的工频弧光接地过电压的仿真

弧光接地过电压是中性点不接地系统中危害最大的过电压之一。目前,关于弧光接地过电压的研究大都采用系统仿真,基于工频熄弧理论,通过控制开关的闭合来模拟电弧的熄灭和重燃,观察弧光接地过电压情况。由于电弧的熄灭和重燃具有强烈的统计特性,电弧不一定是在工频过零时熄灭,也不一定是在电压达到最大值时重燃。因此,按一个工频周期来设定开关的开闭时间模拟弧光接地过电压时,模型不够准确。鉴于这种情况,在对弧光接地过电压产生机理深入研究的基础上,提出了一种新的开关控制方法,采用EMTP中的控制系统暂态分析TACS模块和MODELS模块对开关的控制部分进行处理。运用MODELS模块中特定的MODELS语言编写控制程序,输出一个信号作为TACS开关的输入控制信号,当满足给定电压和电流门槛值时,开关便会相应地闭合及断开。不必按一个工频周期来设定开关的开闭时间,提高了仿真模型的精确性。将其应用于10 kV中性点不接地系统及小电阻接地系统的弧光接地过电压的研究,取得了预期效果,具有很好的应用前景。     

基于ADPSS的配电网弧光接地故障仿真建模

间歇性弧光接地会使故障相与非故障相之间产生多次能量重新分配过程,诱发非故障相过电压,对中低压配电网绝缘造成很大危害,加强对电力系统过电压水平在线监测与分析并采取适当主动性保护措施十分必要。本文研究了中性点不接地系统中低压配电网单相弧光接地故障发生的机制及因此产生的严重后果,搭建了经典单相接地电弧模型并对其进行仿真验证。在此基础上,选用较合适的单相弧光接地模型,首次利用大型电力系统仿真装置ADPSS对弧光接地故障产生过程进行进一步的仿真验证。仿真结果表明,本文基于ADPSS仿真平台建立的中性点不接地系统弧光接地故障模型是正确的,具有较高的工程化应用价值。     

中性点不接地系统消除弧光接地故障的探讨

本文论述了中性点不接地系统中弧光接地的危害性。探讨了消弧线圈和XHG消弧过电压装置各自的特点和适用范围。同时总结了消弧线圈和XHG消弧过电压装置在三峡施工供电系统的应用,并针对存在的问题,提出了XHG消弧过电压装置在实际运行中的改进措施并得以实施;并提出了消除弧光接地过电压的一些其他措施。     

变电站继电保护间歇性弧光接地故障识别方法

传统的间歇性弧光接地故障识别方法主要基于电气量进行故障识别,容易受到系统运行状态、负荷变化等干扰信号的影响,导致故障识别精度低等问题。为解决以上问题,首先需进行接地故障特征分析,然后基于故障特征提取间歇性弧光接地故障信号暂态量,通过包含弧光接地信息的暂态量进行弧光接地故障区段的定位,确定故障位置后即可根据暂态能量变化判别接地故障,实现对间歇性弧光接地故障的识别。试验结果表明：与小波变换法和傅里叶变换法相比,变电站继电保护间歇性弧光接地故障识别方法能识别故障发生的精确位置和持续时间,且识别精度更高,具有较高的实际应用价值。     

配电系统中性点经电阻接地方式限制弧光接地过电压的仿真研究

通过建立数学模型，对配电网弧光接地过电压发展过程进行数据仿真，计算和分析了配电网经电阻接地后对弧光接地过电压的限制效果，并对中性点经电阻接地和消弧线圈接地两种接地方式进行了比较，指出电阻接地方式的优越性，所得结果可供配电网绝缘配合和中性点接地方式研究参考。     

应用灭弧防雷间隙抑制弧光过电压的方法

当绝缘子发生雷击闪络造成单相接地故障时,间歇性电弧容易引发弧光接地过电压,对电网绝缘薄弱处造成破坏,影响电网安全运行。针对上述情况,设计了一种基于"疏导型"防雷理念和"气吹灭弧"相结合的灭弧防雷间隙。该间隙在快速疏导雷电流入地的同时,启动高速灭弧装置,熄灭故障点工频续流,抑制间歇性电弧产生和过电压。笔者通过对小电流灭弧试验和MATLAB建立的灭弧间隙仿真模型进行分析,灭弧防雷间隙可以抑制雷击闪络后引发的弧光过电压。     

采用过电压波形识别的单相接地暂态过电压抑制方法

运行经验表明消弧线圈在中性点非有效接地的电网正常运行和故障时的参数整定、调节困难,常常难以兼顾两种工作状态,限制了消弧线圈的应用。而随着坚强智能电网的建设,为实现调节控制故障的发展需求,快速准确地对弧光接地过电压进行抑制显得非常必要。为此,提出了采用过电压波形识别,有选择性地投入消弧线圈对单相接地暂态过电压进行抑制的方法,并在考虑消弧线圈自身损耗电导和线路对地电导的基础上,推导了电网对地电容电流实时计算的方法,从而实时准确地调节消弧线圈参数。依据该方法,建立了某110 kV变电站的EMTP仿真模型,分析了线路参数和负载变化对消弧线圈参数调节的影响以及有选择性地投入消弧线圈时对暂态过电压的抑制效果。仿真结果表明该抑制方法对电网正常运行状态影响小,且发生单相接地故障时对暂态过电压有很好的抑制效果。     

10kV系统弧光接地过电压的分析与仿真

在中性点不接地系统中,随着电容电流的不断增加,容易产生弧光接地过电压和相间故障,给供电设备造成极大的危害.分析了一起接地刀闸损坏的原因,建立了系统的数学模型.通过理论分析计算得出故障的初步原因,在Matlab/Simulink上的仿真结果验证了理论分析的正确性.最后,给出了抑制措施.     

弧光接地过电压引起设备烧毁事故原因分析

这是一起由于10kV出线A相发生非金属接地短路产生弧光接地过电压的事故,造成10kV母联开关爆炸、10kVI母、II母C相电压互感器以及两条备用出线板上刀闸相继烧毁事故,此时两台运行变压器低压侧开关分别跳闸,减少了事故范围的扩大。     

配电网间歇性电弧接地过电压的仿真分析与对策

在中性点不接地系统中,因间歇性电弧接地产生的过电压较高,且持续时间长,可能危及设备绝缘,甚至引起相间短路。采用仿真计算的方法,研究了10 kV和35 kV系统的间歇性电弧接地过电压,计算结果表明过电压的大小与系统参数、接地电弧的熄弧时间、电弧重燃次数和弧道电阻等因素有关。在最不利的情况下,过电压可达4.5倍以上。并结合实际系统提出了多种防范措施。     

数学形态学在串联型故障电弧诊断中的应用

故障电弧是导致设备或线路电气火灾故障的原因之一。为了实现对配电系统中串联型故障电弧的快速诊断,文中提出了一种基于数学形态学的串联型故障电弧诊断方法。该方法利用数学形态学的开闭运算,有效地滤除电流信号中的噪声干扰,并通过多分辨率形态梯度(MMG)运算提取串联型故障电弧发生前后电流波形的突变特征,进而获取正常工作情况下和故障电弧发生时线路电流波形的形态梯度值。通过比较故障发生前后线路电流波形形态梯度值的大小,可以准确地判断出线路是否发生了电弧故障。该串联故障电弧诊断方法具有逻辑运算简单,计算量小且易于实现的特点。     

基于高漏抗式消弧线圈的配电网单相接地故障状态辨识

在谐振接地配电网中,防止在接地故障消失后消弧线圈与系统对地电容发生串联谐振,是一个值得关注的问题。预防发生串联谐振的关键在于能否准确识别配电网单相接地状态的变化,本文在高漏抗式消弧线圈的基础上提出一种识别系统接地状态的方法,称为频率跟踪算法。研究接地故障消失时,高漏抗式消弧线圈在不同的晶闸管导通角度对系统暂态零序电压的影响。利用跟踪零序电压频率来辨识接地故障状态,在接地故障动态模拟高压试验室中进行模拟试验,并分析了频率跟踪算法辨识接地故障状态的方法在实际现场的应用情况。     

基于进化硬件的自适应形态滤波器设计

针对电力信号监测中可能遇到的各种干扰,提出了一种基于进化硬件的自适应电力系统形态滤波器的设计方法。不仅滤波算法可自适应调节,而且结构元素形状和尺寸也可自动调整。以遗传算法作为优化工具,在Xilinx XCV2000-E 现场可编程门阵列上对滤波器结构和参数进行在线优化。对典型噪声的在线滤波结果表明,该滤波器能够根据噪声的不同自适应调整结构和参数,因而鲁棒性好,适用范围广,滤波性能比均值滤波器和中值滤波器更好,且该滤波器是采用硬件实时实现的,便于在嵌入式系统中应用。     

Identification of the Faulted Distribution Line Using Thyristor-Controlled Grounding

For ungrounded systems, identifying the line experiencing a single-phase-to-ground fault is very difficult because an ungrounded system produces very low fault current. This paper presents a novel method that can help to overcome this difficulty. The idea is to temporarily convert an ungrounded grounded system into a grounded system through a controlled grounding of the system neutral. The result is a controllable ground fault current that is large enough for identifying the faulted line and yet small enough not to cause system problems. Theoretical analysis, computer simulation and lab experiments verified the effectiveness of the proposed method. The proposed method also applies to high-resistance grounded and resonant grounded systems.      

基于小波变换和形态学细化算法的真空电弧形态检测

真空开关电弧的形态特征是电弧特性的外在反映,与真空开关的分断能力直接相关。为了研究真空开关电弧燃弧过程及其形态特征,建立了真空电弧图像实验采集系统,通过高速CCD相机采集真空电弧燃烧过程图像。为了获得电弧形态的细节特征,基于小波变换及形态学细化算法对真空电弧图像进行了形态细节特征提取研究。主要通过电弧图像的分解与重构、多尺度边缘检测及多尺度-细化算法实现电弧图像的形态特征检测。对多尺度-细化算法实验结果与经典算子和多尺度边缘检测算法的检测结果进行了对比分析。结果表明,采用多尺度-细化边缘检测算法可得到更完整、更清晰的细节特征,为研究真空电弧的调控理论提供了技术基础。