直流接地极线路用电流互感器暂态特性现场试验与分析

直流接地极线路用电流互感器的暂态阶跃特性及其现场试验方法对系统控制保护和故障检测定位等具有重要意义。为此结合接地极系统实际,提出一种带电运行中人工短路与停电下阶跃响应特性的组合现场试验方案。首先,在接地极系统带电运行情况下,通过人工短路故障验证互感器暂态传变特性对保护的适应性。然后,开展了直流电流互感器阶跃响应现场同步闭环测试系统研制,通过模块化并联和内置式标准波形溯源调节方法提升阶跃电流源输出准确度,其输出参数为：阶跃幅值0～600 A可调,上升时间≤30μs,脉宽最大为100 ms。依托该试验系统,在富宁换流站对接地极直流电流互感器的阶跃响应时间、上升时间和延迟时间等参数进行了测试。结果表明,该方法可有效评估接地极直流电流互感器阶跃响应特性。     

直流侧直挂储能拓扑结构及控制策略研究

电压源换流器直流侧直挂储能可应用于有源或者无源的电网系统中,具有削峰填谷、减少新能源的弃风、弃光等优点。针对电压源换流器直流侧直挂储能的拓扑结构,首先介绍了直流侧储能的基本工作原理,提出了极控制层定直流电压控制和定直流电流控制两种控制方式;接着考虑到这两种控制方式均采用子模块数量前馈控制,提出了直流电压开环控制;最后搭建RTDS（实时数字仿真系统）并进行了稳态、动态和控制方式切换试验。结果表明,采用该拓扑结构的直流侧储能具有良好的稳态运行及动态电压、电流响应特性,具备一定的应用与推广价值。     

一种小型化SIR交指带通滤波器设计

本文基于阶跃阻抗谐振器（SIR）比同频率均匀阻抗（UIR）尺寸更小的原理,结合薄膜工艺设计加工了一款小型化的交指滤波器。设计的SIR谐振器长度比UIR谐振器长度缩短了24.8%。使用该小型化的谐振器设计了一款小型化的交指滤波器。使用薄膜工艺在0.254 mm厚的相对介电常数为98的陶瓷基板上对滤波器进行加工。经测试,滤波器的通带为355~435 GHz,带内中心插损为3 dB,带内平坦度为17 dB,带内回波损耗小于-186 dB,在带外28与51 GHz处的抑制度分别为-428与-661 dB。滤波器尺寸仅为640 m×479 mm（021λg×016λg）。     

适用于保护控制的同步相量测量方法

近年来,电力系统电力电子化特征导致输配电网动态特性耦合紧密,系统性故障频发。同步相量测量单元(PMU)在动态安全控制中作用愈发重要。适用于智能配电网的同步相量测量装置的研究也得到广泛开展。如何在当前复杂电气信号条件下保证相量测量精度的同时,缩短其阶跃条件下的响应时间对保护控制应用至关重要。文中提出一种适用于保护控制的同步相量测量方法。该方法揭示了阶跃信号对相量测量的影响机理,分析了相量模型参数在阶跃信号条件下的行为规律,提出了信号阶跃识别方法。进一步,揭示了阶跃量大小与动态相量模型参数突变量的线性关系,提出了阶跃过程中相量修正方法,减少了相量计算的响应时间。仿真与实际录波数据测试验证了所提方法可有效减少响应时间,为智能配电网保护控制提供快速准确的测量数据。     

混合级联型直流输电系统直流故障特性及恢复控制策略

整流侧采用LCC、逆变侧采用MMC与LCC串联的混合级联型直流输电系统可实现直流故障穿越、换相失败抑制和大容量功率传输。建立混合级联型直流输电系统模型,设计系统整体控制策略,并利用PSCAD/EMTDC仿真软件研究系统功率阶跃时的动态特性,验证控制策略的有效性。对系统的直流故障特性进行仿真分析,发现若不采取合适措施,系统发生直流故障时会出现由于并联MMC之间的电流分配不均衡而产生过电流现象以及故障清除后系统恢复过程波动大的问题,为此,提出系统故障期间及故障清除后的恢复控制策略,仿真验证了该控制策略的有效性。     

柔性直流控制保护系统方案及其工程应用

结合厦门柔性直流输电示范工程,对柔性直流控制保护系统方案及其工程应用进行了研究,包括控制保护系统的分层结构、极控制系统的基本控制策略、控制系统结构、极控制系统与阀控制系统间的接口特性,以及直流保护系统功能的配置情况。为了验证极控制系统、阀控制系统及换流阀之间工作的正确性,防止首次有源解锁出现大电流损坏换流阀,针对真双极拓扑结构系统,提出了无源逆变试验方案,现场试验结果证明了阀组触发相序的正确性,实现了对控制系统延时的完全补偿。无功和有功功率阶跃试验结果表明,控制系统在性能上和速度上满足快速性、可靠性、灵活性要求。直流保护跳闸试验结果表明,保护逻辑功能正确,换流阀正确闭锁、断路器正确跳闸。     

基于变桨速率给定信号的变桨系统响应测试分析

为了更好地设计大型风电机组变桨系统控制器参数,有必要研究变桨系统在风场实际运行中的动态特性。在理解变桨系统运行原理的基础上,通过对变桨阶跃测试和变桨正弦波测试方法的深入分析后,本文提出了基于变桨速率给定信号的一种测试方法。通过对现场数据的分析和仿真,验证了测试方法的准确性、合理性,为变桨系统控制器参数的设计提供参考,从而保证了变桨系统的可靠性。     

阶跃响应法在浮地交流系统绝缘故障定位中的应用初探

针对交流系统绝缘故障定位现有方法存在的问题,提出了一种新的解决方案--阶跃响应法.通过对阶跃信号注入电网后的负载支路漏电流及其传感器感应电流的理论分析,得到了支路阻性电流与容性电流在时域上分离,而与电网工频信号在频域分离,从而易于提取的结论.并通过试验验证.     

一种基于LCR发散振荡响应的控制系统频率特性辨识方法

针对目前控制工程中采用的激励信号获取对象动态模型存在较高的噪信比,抗干扰能力较弱等问题,提出一种双阶跃激励信号的LCR(inductance capacitance resistance)发散振荡方法.通过从频域与时域角度分别进行理论分析,得出了该方法抗干扰能力较强的结论.并将该方法应用于控制系统频率特性辨识中,仿真实验表明,在较强干扰环境下可获得较为准确的频率特性.最后,本文的方法应用于电站锅炉的炉膛压力控制系统频率特性分析中,与点频滤波器方法相比获得了更加贴近实际的频率特性.仿真实验和实际应用结果表明了本文方法的正确性和有效性.     

基于 SRD 的二阶微分高斯脉冲发生器

基于阶跃恢复二极管（SRD）反向偏置时的阶跃恢复特性,设计了一种极窄的亚纳秒级二阶微分高斯脉冲发生器。该脉冲发生器主要由 SRD 串并联电路、RC 电路及并联微带线短路枝节组成,其中串并联结构的 SRD 用于形成窄脉冲,RC 电路用于信号的耦合及取代 SRD 的外偏置网络,微带短路枝节用于二阶脉冲的成形。利用 ADS对电路进行了仿真设计,并对电路进行加工制造,和串联或并联 SRD 脉冲发生器相比,串并联结构的输出电压明显提高,3V 纽扣电池供电时,实际测试的脉冲峰-峰值1.2V,脉冲宽度约600ps,脉冲对称性较好,振铃约-16dB。