故障电流限制技术及其新进展

负荷中心大电源的投入和系统互联都会大大增加系统的短路电流。如果短路电流超标,则相应设备必须更换,这既需要昂贵的费用也需要较长的工期。故障电流限制器提供了另外一种解决方案。文章首先综述应用于中高压领域的故障电流限制技术;然后介绍成熟的和正在研究的比较有代表性的故障电流限制器,并重点突出基于晶闸管保护型串补的短路电流限制器;最后介绍华东500 kV电网故障电流限制器示范工程,给出该工程采用的主电路和过电压保护措施,并展望故障电流限制器的发展方向。     

动态电压恢复器的检测算法研究

动态电压恢复器(DVR)是补偿电压暂降最经济、最有效的装置。研究DVR 的检测算法是设计DVR最重要和最主要的任务之一。常见的检测算法有每相电压量导数算法、单相电压延迟60°构造三相电压dq 变换法、求导数法构造三相虚拟电压的dq 分解法和两点法。通过对各种检测算法的理论分析和在实际装置上的仿真波形研究, 确定两点法具有原理明确、实现方法简单、计算误差小等优点, 更适合作为工程用DVR 装置的检测算法。     

统一电能质量调节器串联侧滤波器设计与有源阻尼控制策略

首先分析了工业级10 k V/1 MVA等级统一电能质量调节器(unified power quality conditioner,UPQC)串联侧滤波器设计方法,分析了RLC滤波器与LCL滤波器的性能优劣,并最终选择RLC滤波器作为UPQC串联侧滤波器。其次从振荡谐波源的产生、滤波器传输系统的放大过程以及控制环节的反馈3个方面分析了RLC滤波器引起逆变器谐振甚至失稳现象的机理,并基于该分析结果从反馈控制角度提出了有源阻尼控制策略。最后在UPQC的实际物理控制器中增加有源阻尼控制环节,并基于实时数字仿真仪(real time digital simulator,RTDS)进行闭环测试,实验结果验证了所提策略的有效性。     

动态电压恢复器的启动算法研究

采用动态电压恢复器(dynamic voltage restorer,DVR)可有效补偿电压暂降。为了更好地衔接动态电压恢复器的检测算法和控制策略,避免因非故障引起的供电电压波动而造成的DVR装置的频繁启动,提高DVR装置工作的可靠性和实时性,将启动算法分为检测算法和启动判据两部分,提出了一种较适合工程应用DVR装置的启动判据。     

华东500 kV电网串联谐振型故障电流限制器的保护配置

采用串联谐振型故障电流限制器(fault current limiter,FCL)是解决超高压电网短路电流超标问题的一种新技术手段。文章介绍了华东500kV电网FCL示范工程的选址和主要参数设计等基本情况,阐述了基于晶闸管保护串联电容器(TPSC)技术的FCL的基本原理和主体结构,以及FCL控制保护样机的系统结构和主要功能,详细描述了样机所采用的各类保护配置,并分析了FCL对系统继电保护的影响。对保护配置中最具代表性的线路过电流瞬时保护和金属氧化物限压器(MOV)过电流保护试验数据进行了分析,验证了FCL控制保护样机保护配置的合理性和实用性。     

基于EtherCAT总线技术的链式STATCOM控制系统

为了使静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)控制系统具有灵活的扩展性、灵活的信息配置功能、高速的传送速率、极短的数据交换时间以及精确的时钟同步,提出了一种用于链式STATCOM的基于EtherCAT总线技术的控制系统。该控制系统采用2个EtherCAT总线网：（1）主控网采用串型通讯方式,从站有数据采集从站、开入开出从站、调节保护从站和暂态故障记录从站;（2）模块网采用星型通讯方式,所有从站经耦合器引出,从站有调节保护从站、暂态故障记录从站以及所有模块从站。调节保护从站和暂态故障记录从站都隶属于2个EtherCAT总线网。该控制系统在调节保护从站、暂态故障记录从站以及所有模块从站中均使用数字信号处理器（digital signals processor,DSP）实现控制,可显著提高信号传输速度和控制速度,能够满足实时控制要求。实验结果表明,该控制系统极大提高了装置的扩展性、配置功能、传输率,达到了精确的同步,可应用于链式STATCOM及其他采用链式换流器的柔性交流输电（flexible AC transmission systems,FACTS）装置中,具有控制目的明确、易于实现、控制效果稳定等特点。     

采用模块化结构的统一潮流控制器设计与仿真

统一潮流控制器应用于输电系统时需要解决适应于高压大容量的主回路选择与设计、调制控制等问题.文中对统一潮流控制器可采用的典型大功率多电平换流器进行对比和评述,在此基础上,对基于模块化多电平换流器的统一潮流控制器的参数设计方法、控制系统结构、调制策略和启动方式等问题进行设计与仿真,验证了统一潮流控制器采用模块化拓扑结构的可行性,并指出存在的问题.     

甘肃成碧220kV可控串补国产化示范工程研究

甘肃成碧220kV可控串补工程是我国第一个可控串补国产化示范工程.该工程采用一次设备混合复用方式实现了串补和可控串补的国产化,是世界上基本串补度和串联容抗最大的全可控串补工程.文章简要介绍了该可控串补工程的系统研究、关键技术和系统调试结果.     

220kV成碧可控串补（TCSC）装置保护配置

我国第一套国产化可控串补(TCSC)装置于2004 年12月22日在甘肃省陇南电力局220kV成碧线成功投入运行,该装置的控制与保护系统由中国电力科学研究院自主研发。文章在简要介绍TCSC基本原理及运行模式的基础上阐述了该套装置的保护配置,并说明了在现场进行人工接地短路试验时保护动作的情况。     

提高电网输送能力的技术措施

为了满足大容量、长距离输电和电力负荷快速增长的需求,采取一些技术措施提高电网的输送能力十分必要.文章概要介绍了通过现场试验等方法对电力系统动态特性和负荷模型进行研究,采取在关键发电机上安装稳定控制器（PSS）,应用同杆并架和紧凑型输电技术,采用大截面导线和耐热导线技术,采用静止无功补偿装置（SVC）、固定串补（FSC）、可控串补（TCSC）、静止无功发生器（STATCOM）和静态同步串联补偿器（SSSC）柔性交流输电（FACTS）技术等技术措施来提高我国电网输送能力的应用和研究情况,并对第一项由我国自主开发的甘肃TCSC工程进行了重点介绍.