风力发电机组低电压穿越能力的试验分析

针对多起因系统故障引起电压跌落,导致风力发电机组脱网事故,对风电机组的低电压穿越能力进行分析,采用风电机组低电压穿越移动测试装置对风电机组进行低电压穿越能力测试。测试结果表明:风电机组低电压穿越能力测试可以精确记录风电机组低电压穿越期间电压、电流等各项参数指标,对并网风机及系统的稳定运行意义重大。     

利用新型快速断路器提升电能质量的研究

随着微电子器件与电力电子技术的飞速发展,用户对电能质量的要求越来越高。和传统的断路器相比,新型快速断路器采用了更高水平的灭弧技术,提升了机械动作性能,动作时间明显缩短,从接受跳闸命令到出口动作切除故障只需要大概 20ms的时间。通过 PSCAD仿真软件,在母线处分别对单相接地故障、两相接地故障等情况进行了仿真分析,验证了采用新型快速断路器技术,能够有效减小故障处电压跌落时间、故障恢复时间、三相电压不平衡等现象, 提升了电力系统的电能质量。     

基于大容量快速开关限制短路电流措施研究

为有效解决宁夏电网短路电流超标问题,提出一种基于大容量快速开关限制短路电流的方法。该方法以变电站母线分列运行限制短路电流为理论基础,分析了基于大容量快速开关限制短路电流的基本原理,在此基础上进一步深入研究了快速开关提升系统暂态稳定性的根本原因。以宁夏电网中某750 kV变电站330 kV母线发生三相短路故障为算例,分析比较了此方法与传统限制短路电流方法的效果,以及使用该方法后系统的暂态稳定情况。仿真结果表明:基于大容量快速开关的限制短路电流措施不仅能够显著地抑制短路电流,而且能够提升系统暂态稳定性。     

开关型高压电网故障限流装置研制

针对日趋严重的电网短路电流超标问题,采用基于爆炸式快速开断载流桥体的大容量高速开关装置(Fast Switching Release,FSR)与限流电抗器一体技术研制了“节能型限流装置”,并在宁夏220 kV步桥变电站成功运行;基于高速大遮断容量真空断路器技术、短路电流快速识别技术、相控技术与限流电抗器相结合研制了“330 kV 开关型零损耗电网限流装置”,并在宁夏330 kV迎安I线成功进行2次短路试验。现场运行及试验结果表明:2种开关型高压电网故障限流装置从根本上解决了电网故障限流技术实用化中面临的安全性、可靠性以及经济性等关键问题,标志着电网故障限流技术取得了一个突破性的进展。     

变电站高压电气设备易损性研究

统计了汶川地震中121个110 k V及以上变电站的变压器、电压互感器、电流互感器、断路器、隔离开关、避雷器等6类高压电器设备在不同地震烈度下破坏比,采用正态分布函数及其累积函数拟合了各类高压电气设备基于烈度的破坏概率密度曲线和破坏概率曲线,从而形成各类高压电气设备的易损性曲线。统计结果表明:变电站的各类高压电气设备中,变压器最容易发生破坏,在烈度较低的6、7度区就有少量破坏,烈度为8度时发生破坏的概率密度最大;其它依次为断路器、避雷器、电压互感器、电流互感器、隔离开关,烈度为9度和9度强时破坏概率密度最大;电压互感器、电流互感器、隔离开关的破坏概率曲线非常接近。     

电网特性对光伏电站并网的影响

针对光伏电站并网问题,分析了并网接入点的系统电压变化因素,通过建立光伏电站并网的戴维南等效电路及进一步推导,得出了系统短路容量与光伏电站极限规划设计容量及并网点电压之间的简明关系。分析结果表明:可以利用光伏电站待接入的并网点系统短路容量这一电网特性简单估算待并入光伏电站的极限设计容量大小及并网点电压的变化大小,为今后更好地规划设计光伏电站及电力系统的安全稳定运行提供参考。     

一起800kV断路器合闸后接地故障原因分析

针对S变电站运行过程中发生的一起800 kV SF6断路器接地故障，通过现场二次保护动作、故障录波图中电压与电流变化趋势以及SF6分解产物等分析，确定了故障断路器间隔。通过返厂解体，发现了设备内部放电过程中受损部件以及相应的放电轨迹。基于故障后气室材料特性分析、合闸电阻堆热容量分析、设备放电轨迹分析，确认放电原因为罐体内部异物。通过断路器合闸过程中的粒子飞行轨迹分析、罐体内异物电场仿真、电阻堆气隙内电场仿真，给出了2种异物来源，并提出了相应的异物解决措施，以避免同类接地故障的发生。     

基于Crowbar保护电路的双馈风电系统高电压穿越

针对电网电压发生骤升故障时造成的电网不稳定运行,在双馈机组转子侧加入Crowbar保护电路,增加双馈风电系统高电压穿越的能力。通过建立电网电压骤升时双馈风电机组投入Crowbar保护电路后的数学模型,并从磁链角度推导出转子侧暂态电流及其最大估算值,根据短路电流和直流侧母线耐受电压的大小,确定Crowbar电路串联的电阻值、切入和退出时间,加速系统暂态电流的衰减,实现双馈系统的高电压穿越。Matlab/Simulink仿真结果表明:控制方案增强了双馈发电系统稳定运行的可靠性,并提高了双馈风力发电系统的高电压穿越能力。     

基于快速真空断路器技术的发电机出口断路器装置

阐述了加装基于快速真空断路器技术的发电机出口专用断路器装置(GVFC),在系统短路故障或发电机自身故障时,可快速有效切除故障,保护发电机安全运行。在提高厂用电的可靠性,简化继电保护,缩短故障恢复时间,提高机组可用率方面效果显著。     

基于涡流驱动的大容量快速开关的研究

为解决采用传统操动机构的断路器分合闸速度和可靠性较低的问题,提出了一种基于涡流驱动的大容量快速开关。该快速开关使用机电一体化的电子机械替代传统机械式传动机构,并且采用涡流驱动技术、快速检测技术、分合闸无反弹技术和过零分合闸技术,显著提高了开关的快速性和可靠性。通过装置性能测试试验表明:基于涡流驱动大容量快速开关在分合闸速度、开关容量、机械寿命以及抑制短路电流等方面均优于传统的断路器。     

金塘海峡海洋土动剪切模量与阻尼比特性研究∗

为探究金塘海峡各类海洋土的动剪切模量G与阻尼比λ特征,对金塘海峡四个钻孔不同埋深的各类原状海洋土进行了系列室内共振柱试验,试验结果表明:(1)各类海洋土均呈现出"低剪切模量,高阻尼比"的强非线性与滞后性特性;各类海洋土的最大动剪切模量G_(max)均随埋深的增加而增大,且粉质黏土、粉土、粉质黏土混粉砂、粉砂的G_(max)随埋深的增长速率依次减慢。(2)随着埋深的增加,各类海洋土的G/G_(max)―γ曲线移向右上侧,非线性特性减弱;相反,λ—γ曲线移向右下侧,土体的滞后性减弱。(3)给出了金塘海峡各类海洋土G/G_(max)―γ和λ—γ曲线随埋深变化的参数值。     

快速真空断路器在限流技术中的应用

针对由于电网规模和单机容量的不断扩大,造成电网短路电流越来越大的问题,采用快速真空断路器技术,快速投入限流电抗器对短路电流进行深度限制,使得电网短路电流大幅度减小。经电网中压系统大量应用和 330 kV 线路安装考核验证,结果表明:采用快速真空断路器技术限制电网短路电流,避免了常规限流技术造成的较大运行损耗,实现了电网限流装置结构轻便、造价低廉、运行可靠、维护方便的目标。     

基于CEEMDAN与样本熵的高压断路器机械故障诊断

依据高压断路器振动信号特性，提出一种自适应白噪声完整经验模态分解( complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise，CEEMDAN)与样本熵相结合的高压断路器故障特征提取方法。首先利用CEEMDAN将分闸振动信号分解成一系列内禀模态函数(intrinsic mode function，IMF)，然后利用相关系数法与归一化能量筛选包含信号主要特征信息的前7阶IMF分量，求取其样本熵作为特征量，最后采用粒子群算法(particle swarm optimization，PSO)优化支持向量机(support vector machine，SVM)分类器，对断路器不同故障类型进行分类识别。实验结果表明该特征提取方法能准确提取振动信号特征量，输入PSO-SVM诊断高压断路器故障能取得良好的效果。     

基于人工短路试验的新能源场站涉网性能检测

针对新能源场站低电压穿越问题,设计了人工短路实验方案,在110 kV香沙Ⅰ线香山变电站线路出线侧设置单瞬故障,并给目标风电场以不同的无功补偿,找出无功功率对风电场低电压穿越能力的影响,试验结果表明:在单瞬故障时风电场具备低电压穿越能力,无功补偿对提高低电压穿越具有强效力。     

一起800kV罐式断路器内部故障原因分析

介绍了一起某变电站7530断路器内部闪络故障，结合现场检查、电气试验、故障录波情况确认故障点，通过气体成分及放电产物分析、故障部件电场仿真等手段综合分析800 kV罐式断路器故障原因，并提出了处理措施及建议。     

智能断路器保护算法的研究

针对智能断路器的工作特点,提出了一种基于采样值的可实现对故障点的快速检测的配电网智能断路器保护算法,并通过计算机仿真模型验证了算法的有效性。结果表明:相较于FFT算法,该算法具有计算速度快、无须同步采样的优点,特别适用于对经济性和可靠性要求较高且承担多任务的单CPU检测与控制系统的应用。