电网频率崩溃的可靠性评估模型

综合考虑频率崩溃发生的可能性和严重性,提出了电网频率崩溃风险的可靠性评估模型和算法。该模型计及了系统发电方式、网络拓扑和元件故障的随机不确定性。详细推导了有功缺额出现后系统频率变化量的计算方法,构建了反映频率崩溃的多种概率风险指标,实现了对电网频率崩溃风险的定量评价。所提方法可为低频减载配置方案的合理性和机-网的协调性提供一定参考依据。基于非序贯蒙特卡洛仿真,通过对IEEE RTS79可靠性测试系统的评估分析验证了所提方法的正确性。     

分叉理论在钻井系统电压稳定性

为提高钻井系统电压稳定水平,防止电压崩溃事故的发生,采用分叉理论研究了油田钻井系统中电力系统的电压稳定性问题。建立了钻井系统中的发电机、负荷及钻井系统网络模型,得出钻井系统电压稳定分析的一般模型,分析了电网中的分叉现象,并仿真搜索了电力系统的电压动静分叉点。在此基础上,利用发电机组的无功进行了各阶段的电压失稳分析,结果表明：静分叉时的系统电压单调失稳至崩溃,动分叉时的系统电压发生振荡。该结论有利于深入了解钻井系统的运行特性,对维护系统电压稳定有着积极的作用。     

基于鲸鱼算法改进下垂控制的微电网平滑切换策略

在传统下垂控制所在微电网系统负载发生突变时，可能无法维持整个微电网的稳定；在模式切换过程中存在功率振荡、母线电压偏离过大等问题.针对此类问题，提出一种基于鲸鱼算法改进下垂控制的方法.依据电压幅值及频率波动，应用鲸鱼算法调整优化相应参数；将优化结果反馈到下垂参数计算中，用于解决切换时产生的功率振荡及频率偏移问题；搭建MATLAB/Simulink模型进行仿真验证.仿真结果显示：优化后的算法能够减少功率振荡幅度及频率偏移，实现微电网的孤网与并网平滑切换.在负荷突变工况下，功率偏差最大为13.78%,改进后降至3.97%,从扰动至稳定状态所用时间缩短了37.52%,提高了系统的供电质量，证明了该改进控制策略的有效性.     

分叉理论在钻井系统电压稳定性

为提高钻井系统电压稳定水平,防止电压崩溃事故的发生,采用分叉理论研究了油田钻井系统中电力系统的电压稳定性问题.建立了钻井系统中的发电机、负荷及钻井系统网络模型,得出钻井系统电压稳定分析的一般模型,分析了电网中的分叉现象,并仿真搜索了电力系统的电压动静分叉点.在此基础上,利用发电机组的无功进行了各阶段的电压失稳分析.结果表明:静分叉时的系统电压单调失稳至崩溃,动分叉时的系统电压发生振荡.该结论有利于深入了解钻井系统的运行特性,对维护系统电压稳定有着积极的作用.     

基于鲁棒微分器的飞机舵面振荡故障诊断算法

针对系统存在测量噪声的情况,研究了飞机舵面发生振荡故障的故障诊断算法。鉴于系统的输出对于控制输入故障具有一定程度的不敏感性,提出一种基于输入估计的故障检测方法。设计一阶鲁棒微分器,利用传感器测量到的液压舵机输出杆位置估计其杆速度,同时,利用微分器的输出对故障信号进行估计并分析故障估计值的收敛性。最后,分别针对"液态"振荡故障及"固态"振荡故障进行仿真验证。仿真结果证明了该方法的有效性。     

脉冲钨极气体保护焊熔池振荡频率激光视觉测量

为检测连续焊接条件下熔池振荡频率,提出了一种激光视觉测量的熔池振荡检测方法,介绍了激光视觉测量的原理、搭建了试验平台.采集反映熔池表面振荡变化的图像,并进行了裁剪、中值滤波、顶帽变换、二值化处理;编写程序获取熔池振荡的时域信号,进一步通过快速傅里叶变换算法提取了熔池振荡频率.结果表明:该方法能够实现连续焊接条件下熔池振荡频率的检测;顶帽变换图像算法能将整幅图像背景亮度均匀化,为提取完整的激光条纹及熔池振荡频率奠定了基础.     

提高电力系统电压稳定性的措施

从各国发生的电压崩溃事故来看，电压崩溃是在由单一故障而演变为多重故障，进而发展成为失去控制的电压稳定破坏和因恶性连锁反应的全系统崩溃，如果没有采取及时有效的措施，就有可能扩展而导致大停电事故，解决这个问题需要从系统规划建设及系统运行等方面着手。本文从电源、负荷和网架结构等几个方面对电压稳定性的影响因素做了论述并提出一些提高电力系统电压稳定性的策略措施，对电力系统的规划、运行具有一定的参考价值。     

极不均匀场中振荡型雷电冲击电压下变压器油击穿特性研究

针对目前振荡型冲击电压和标准冲击电压的等效性研究尚不成熟的问题,采用100、300、400kHz的正极性振荡型雷电冲击电压(OLI)和标准雷电冲击电压(SLI)进行对比,以间距为5mm的针尖和球体作为电极,研究了极不均匀场中变压器油在振荡型雷电冲击电压下的击穿特性,记录了这3种频率的振荡型雷电冲击电压和标准雷电冲击电压的击穿波形,统计并分析了不同雷电冲击电压下的伏秒特性、起始击穿电压和最大击穿时延。结果表明:振荡型冲击电压下的变压器油击穿后会产生一定的振荡,需串接电阻抑制;标准雷电冲击电压的变压器油击穿点主要分布在波峰处,而振荡型雷电冲击电压的击穿点在每个振荡周期的峰值处都有分布;振荡型冲击电压的起始击穿电压随频率升高而上升,最大击穿时延随频率的升高而缩短,但比标准雷电冲击电压长。该研究为现场对变压器进行振荡型冲击耐压试验奠定了基础。     

电力机车应急供电装置网侧检测系统研究

电力机车应急供电装置在机车运行至无电区或入库检修接触网无电时为其进行应急供电。为兼顾不同型号机车内负载对供电电压频率的不同需求,供电装置中的逆变器模块需要自适应调频调压输出,对辅助供电网的电压频率、有效值的检测必不可少。本文根据单同步坐标系软件锁相环算法原理,针对应急供电装置对网侧检测的需求,设计了网侧频率和电压检测的总控制逻辑,完成了硬件采样电路的设计及软件锁相环算法的程序实现。最后进行样机测试实验,实验结果证明了这种检测系统的有效性。     

一种新型岸电电压相位和频率符合性评价的检测方法

电能质量检测是靠港船舶岸电系统性能评价的关键技术环节,其中电压相位、频率的检测要求准确且抗干扰能力强。本文提出一种新型的适用于船舶岸电系统电压相位以及频率的检测方法,可应用于电气性能指标的符合性评价。基于传统的同步旋转坐标系锁相检测方法,将模糊算法嵌入其中替代传统比例积分控制器,通过实时模糊推理调节控制器参数以提高锁相自适应能力。此外,由于传统锁相方法在频率突变、三相电压不平衡以及电压畸变等异常情况下无法精确锁定相位以及电压频率,影响岸电系统性能评价的准确性,本文引入双二阶广义积分算法以及锁频环,形成一种基于模糊-DSOGI算法的锁相检测方法。SIMULINK仿真结果表明：与传统锁相方法相比,所提出方案检测速度更快,检测精度更高。     

电网低频振荡扰动源线路暂态特征频带选取算法

为了有效利用线路暂态特征频带包含的故障信息,准确选取线路暂态特征频带,使得频率在该频带内的暂态分量可有效体现电网低频振荡扰动源位置,提出电网低频振荡扰动源线路暂态特征选取算法。分析了线路边界频率特性,获取线路暂态特征频带上限约束值。将电网低频振荡扰动源线路的始端和末端当成端口,通过二端口网络方程获取线路等值阻抗,对暂态特征进行分析。在此基础上,通过矩阵束法对不同线路电流频率分量和频率分量相位进行提取,按照升序顺序排序,对不同频率分量相位进行比较。将与90°相角相应的频率当成频带上限,完成对电网低频振荡扰动源线路暂态特征频带的选取。实验结果表明:所提算法可得到线路暂态特征频带选取结果,获取电网低频振荡扰动源位置;和特高压直流输电线路暂态保护特征频带选取算法与基于暂态相电流特征分析的故障选线算法相比,所提算法选取结果和实际结果间的误差最小。可见所提算法暂态特征频带选取结果准确。     

基于 GPS 的电力系统动态安全监测装置及其动态模拟实验

介绍一种新型的电力系统动态监测装置及其动态模拟试验结果。该装置以ＧＰＳ（全球卫星定位系统）提供的高精度时间为基础构造系统的同步基准相量实现被测交流量的相量形式测量，采用可灵活配置的监测程序实现电力系统中各种监测要求，并提供了通过广域网互联形成全网同步监测系统的接口。在动模实验室中构造了３机９节点的实验系统对装置功能进行了全面的测试，给出了不同地点不同故障下所记录的电压、频率及相角的动态过程及分析，包括一次完整的失步、振荡和再同步过程。     

一种TSDF判别算法的自适应阻抗保护研究

阻抗保护Ⅲ段已被确定为电力系统级联故障的原因之一。由于三相故障的对称现象，所以一般很难在电力系统低频振荡时检测出来，造成保护装置误动。针对这个问题，利用一种基于Matrix Pencil(MP)方法的瞬态监督检测函数(Transient Supervisory Detection Function, TSDF)检测低频振荡过程中发生的三相故障，得出该自适应阻抗保护方法，可以快速、便捷、可靠的检测出电力系统低频振荡时发生三相故障的结果。该算法通过比较检测指数g和自适应阈值g_th去检测判断电力系统是否发生三相故障。仿真结果表明，其所提算法在仅振荡或故障的单一情况下，和在振荡且分别发生区内外故障的两种情况下，可以保证保护装置可靠动作。     

考虑频率波动的改进瞬时电压d-q分解算法

电压有效值的准确检测是分析电压暂降、波动和偏差的基础,是电压质量评估与抑制干扰首先要解决的重要问题.以单相电源为参考电压,采用60°延时方法构造虚拟的三相系统,借助d-q坐标变换可以对电压瞬时有效值进行计算.本文在该方法基本原理的基础上,分析了检测信号的频率波动对计算结果的影响,推导了频率波动误差公式,并在Matlab/Simulink平台下对推导结论进行了仿真验证,同时提出了基于ud2+uq2项滤波和局部均值计算的改进算法.通过仿真对比改进算法与传统算法,结果表明,改进算法对频率波动信号电压有效值的计算更准确.     

冲击电压试验及测量技术进展

综述了数字技术推动下的冲击电压试验和测量技术发展,该技术正逐渐被加以规范．新的国际标准体系中提出以认证、比对的手段考核冲击电压测量系统的不确定度．测量技术的发展带动高频冲击电压对于绝缘系统击穿机理的研究．最新研究表明,雷电冲击电压波形中的过冲和附加振荡对电力设备绝缘击穿电压均有影响．其影响与过冲和附加振荡频率及幅值有关,建议引入试验电压因子k来评估过冲或震荡频率对试验电压等效的影响。     

电网单相电压暂降特征量检测的二点算法

基于求导运算的单相电压暂降特征量检测算法精度受采样频率影响。为此,利用相邻两个时刻的电压采样值构造方程,提出了一种二点检测算法。通过相应增广矩阵,分析了算法的唯一解、无穷解和无解条件。建立了算法Simulink仿真模型,并与传统求导检测法及αβ变换求导检测法进行了对比。仿真结果表明三种算法的检测时间相同,但二点检测算法避免了导数运算造成的误差,检测结果精度更高,且不受采样频率影响,可有效降低电压暂降检测装置对采样频率及运算速率的要求,适合应用于检测速度要求高、谐波含量低的场合。     

浅析大机组跳闸对电网的影响

小规模电网中相对容量较大机组跳闸后,系统将出现大量功率缺额,电网将遭受较大冲击,系统电压、频率瞬间突变,甚至会破坏电力系统稳定。对天山铝业自备电厂1、2号发电机辅机设备故障,造成发电机出力缓降,1号发电机跳闸。220KV铝联线功率突变,线路输送负荷波动,致使城东变110KV玛东联络线发生低频振荡。增加联网发电机无功负荷,提高系统电压质量。稳定控装置主站采集天铝电厂机组负荷突降及跳闸并执行对应策略切除用电负荷,保证电网供用电负荷平衡,提高系统抵御严重故障的能力。     

变电站二次回路电流行波传变特性

该文研究了电站中由电流传感器(CT)以及控制电缆组成的二次侧传变系统在故障行波信号的传变过程中引起的阻尼振荡现象,建立了二次侧传变回路的高频等效电路并得到了对应的复频域传递函数,基于此分析了电缆长度对行波波头振荡频率的影响及相关计算式。利用EMTP/ATP搭建了二次侧传变回路的仿真模型,并通过西北电网750kV"乾-信"线现场记录的行波波形与仿真波形比较验证了模型的合理性。利用Prony分解算法提取波头的振荡频率,并对比了不同电缆长度下的仿真结果与理论计算值,证明了分析的正确性。     

基于PSO-MP直流双电源转换控制算法研究

直流系统中的电压多频率纹波叠加、电压暂降与纹波叠加等复合电能质量问题会直接影响负荷的连续供电.针对复合直流电能质量问题,提出一种基于粒子群优化匹配追踪算法(PSO-MP)的双电源转换控制算法.该算法通过PSO算法对原子库信号进行粗搜索及MP算法的细搜索来完成复合直流电能质量问题检测.算例分析不仅验证了所提出算法的有效性...     

电力系统暂态电压稳定的基本概念和仿真分析

以简单系统为例，讨论了电力系统暂态电压稳定性的基本概念，说明对电压稳定也存在故障极限切除时间，提出了简单系统中保持暂态电压稳定性的充要条件，仿真研究了电压崩溃发生和发展过程的基本特征。