电网连锁性故障发生可能性的模糊模拟评估方法

蒙特卡罗模拟评估法大多采用经典概率测度或模糊测度刻画连锁性故障发生的可能性,要达到一定精度需进行大量的抽样计算。为弥补其不足,以可信性理论为基础,提出一种模糊模拟评估电网连锁性故障发生可能性的新方法。以隐性故障模型作连锁性故障的传播机制,对其不确定属性的物理和数学本质进行详细分析,以可信性测度作为刻画故障发生可能性的评价测度。对WSCC 9节点测试系统和某西部地区电网进行仿真分析,并与传统方法比较,结果证明,该方法仅需少量的抽样计算就能准确识别出发生可能性较小的连锁性故障,具有适应性、有效性和准确性的特点。     

瞬变电磁法阻尼系数对有效采样时刻影响研究

瞬变电磁法的探测深度主要由观测时间决定,早期观测信号包含浅层地电信息。接收线圈过渡过程对早期瞬变电磁信号影响严重,导致信号的有效采样时间起始点后延,丢失浅层探测信息。野外工作中,接收线圈两端通常外接阻尼电阻来调整线圈的工作状态。本文基于接收线圈等效电路模型,分析接收线圈阻尼系数对过渡过程的影响,比较了不同工作状态下的瞬变电磁响应特性,计算了不同阻尼系数时的视电阻率误差,并分析了有效采样时刻随阻尼系数的变化趋势。结果表明,浅层探测中过渡过程给早期视电阻率计算带来很大误差,数据处理时须舍弃早期信号或予以校正。在临界阻尼的情况下,过渡过程影响总体最小,为接收线圈最佳工作状态。     

套管型电磁式电流互感器及其应用

电流互感器(CT)是联接高压一次回路与控制保护回路的核心元件。笔者从CT的电磁转换原理探寻CT的结构尺寸及其内在规律,分析了CT误差产生的主要原因是漏磁通和励磁电流,而励磁电流又决定于CT的电气参数、铁心材质及结构尺寸。图解了CT制造时二次绕组均匀分布可将漏磁通降至最低,也只有绕组抽头各级都均匀绕制的CT,其复合误差试验的间接法与直接法才具有等价性。在满足CT使用要求的情况下,适当调整CT的电气参数,如多抽头CT的负载分级、无重合闸要求的暂态保护级CT工作方式由双循环变更为单循环等,可减小CT的误差、降低制造成本。最后,对内置式CT绝缘材料的选择、外置式CT的防潮性进行了说明,特别是对外置式CT现场组装时形成闭合回路的原因、闭合回路对误差的影响以及检测闭合回路存在的方法进行了详尽的解读。     

一种单相锁相环的数字实现

分析了单相并网系统锁相环的基本原理和特性。介绍了一种基于二阶广义积分器构造α,β静止坐标系下的电压矢量方法。参照三相并网系统基于α,β静止坐标系到d,q同步旋转坐标系的数字锁相环原理,实现了基于虚拟两相直角坐标系的数字锁相环控制。采用同步采样技术抑制电网频率波动对该方法的影响,提高数字锁相环工作的频率范围。利用Matlab软件对电网电压频率、相位角的突变、谐波注入等参数变化的影响做了仿真研究。在此基础上,搭建了以TMS320F28015DSP为控制核心的实验装置,仿真实验结果表明,该锁相环可以很好地跟踪系统频率的变化从而实现相位的锁定。     

矩阵变换器的滑模变结构闭环控制

为抑制矩阵变换器(matrix converter,MC)输出电压及输入电流波形的畸变,提出一种空间矢量调制滑模变结构闭环控制方法。建立并简化了MC的状态空间模型,以开关规律和受控输出电压为变量设计滑模面。选择空间矢量形式,计算修正后电压空间幅值偏差以及矢量扇区角的幅角偏差,根据MC的实际输出电压和期望输出电压的大小,计算其对应的旋转电压空间矢量间的偏差,将此偏差通过滑模控制器处理后,作为负反馈加到下一采样周期的开关调制矩阵中,实现系统的闭环控制。利用MATLAB/Simulink仿真验证了该控制系统的正确性。     

数字控制对并网逆变系统稳定性和动态性能的影响

详细分析了模拟控制和数字控制中采样过程、零阶保持、滞后一拍控制对系统稳定性和动态性能的影响。分析结果表明随着数字控制各环节的引入,系统产生了明显的控制延时,导致系统闭环特征方程的阶次升高,不仅减小了系统的临界稳定增益,而且还使系统的动态性能变差。为此采用预测控制来消除数字控制延时造成的影响。最后,将数字比例控制和预测控制应用到由DSP芯片控制的逆变器样机中,通过对比2种控制系统输出电压和电流的动、静态波形,验证了分析结果的正确性。     

交流滤波器保护装置误动分析及其改进

针对云广直流输电工程试验过程中出现的交流滤波器保护误动作事件,分析保护装置和故障录波器的故障录波,指出采样过程中的频率混叠是导致保护误动的原因,且由于不同保护装置采样的相对时差导致采样结果中频率混叠程度有差异,从而造成了双套保护动作行为的不一致。对保护装置提出了两项改进措施,进行了效果验证,并做了多种工况下RTDS仿真试验和现场故障波形回放试验。试验结果表明,保护装置经改进后可以有效地避免功率调整过程造成的保护误动。     

一种非同步采样下的介损测量方法

由于电力系统频率波动的影响,用于测量介损的谐波分析法很难满足整周期采样,产生的泄露误差将影响基波相位测量的精度。分析了频谱泄露和栅栏效应产生的原理。为了提高谐波分析法的计算精度,对谐波分析法进行了改进,并与未改进方法进行了对比,并用MATLAB软件进行了仿真,通过仿真证明了方法的有效性。     

电流采样前移三电平有源电力滤波器的设计

文中分别对传统的有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)和PWM(Pulse-Width Modulation)整流器结构和原理进行研究,分析了它们基本功能、主电路拓扑结构、控制特性及策略的异同。根据二者的相似性对PWM整流器的拓扑结构加以转换和改进,使其衍生出具有有源电力滤波器的功能和特性。该有源电力滤波器不需要对负载的电流进行采样,而是将电流采样点前移到网侧,并通过相应的空间矢量算法以保证网侧具有较理想的电流。所得结论经过Matlab/Simulink仿真后,证实该有源电力滤波器结构的有效性。     

基于DSP2812的双频率SPWM波的设计

以高性能数字信号处理芯片TMS320F2812为核心,设计生成了基于对称规则采样算法的SPWM波形,通过DSP的TOP2812开发板上的两个按键来产生两个不同频率的SPWM波。首先分析了对称规则采样法原理,接着设计了基于TMS320F2812芯片的软件设计流程,并简单设计了一个滤波器来测量SPWM波的频率,最后在示波器上分别显示了SPWM波、死区时间波形以及通过滤波器后的正弦波。实验结果表明,通过开发板上的按键可以很好地控制双频率SPWM波的产生。