单片机在选择性漏电保护装置中的应用

以中性点不接地供电系统漏电保护作为研究对象,阐述了选择性漏电保护的概念及其重要意义;指出零序方向型选择性漏电保护的理论依据,即故障支路和非故障支路零序电流的大小和方向均不同;给出用单片机实现零序方向型选择性漏电保护的方法.     

高阻接地系统单相漏电故障特征及其识别

针对选煤厂660V供电系统采用变压器中性点高阻接地方式的特点,研究了选择性漏电保护的判据、整定值、具体装置的实现等问题.通过分析高阻接地系统发生单相漏电故障时零序电压、零序电流的分布规律,验证了零序电流方向型漏电保护原理在高阻接地系统的有效性;通过自行编制的漏电计算器,分别计算了每条出线的动作整定值并在现场进行了整定.所研制的漏电保护系统已在现场运行3年多,从未发生过误动和拒动现象,实践表明所提出的保护原理和软硬件设计均符合实际情况.     

基于MATLAB小电流接地系统故障选线方法的研究

对小电流接地系统常用的选线方法进行对比分析,并应用MATLAB/Simulink建立小电流接地系统的统一模型,通过设置统一的线路参数、仿真参数,对零序电流比幅法、零序功率方向法、五次谐波法、注入信号法四种自动选线方案进行仿真比较,根据仿真结果,分析目前自动选线法存在的主要问题及以后的发展方向.     

提高选择性漏电保护装置动作电流值的方法

文章指出,在变压器中性点绝缘运行方式的网络中,在零序电流互感器上增设穿越线圈,可以减少使用选择性漏电保护装置时的附加电容值,分析了其原理并指出这种方法可以减少人身触电的危险性。     

小接地电流系统单相接地故障的仿真和研究

小接地电流系统发生单相接地故障时电压、电流零序电压和零序电流等电气量尤其变化的特殊性,一直都是研究人员关注的焦点。以MATLAB软件为平台,为小接地电流系统单相故障进行建模,并利用零序电流的幅值、相位判别出故障线路和故障相,对分析电力系统故障特性以及保护方案的选择都有着重要的作用。     

带零序电流抑制的开绕组永磁同步电机断相故障容错控制

针对共直流母线型开绕组永磁同步电机在绕组出现断相故障后控制策略以及零序电流抑制策略不再适用的问题,采用一种断相后坐标转换和零序电流抑制的改进控制策略,以保证系统运行的可靠性和控制精度。基于断相前后定子电流合成磁势不变的原理,对剩余两相建立坐标系并重构其与静止αβ坐标系间的变换矩阵,调整非故障相电流的幅值与相位,保证断相故障后电机运行的稳定性。为实现逆变器组间的协同作用,设计分配方案,对逆变器容量进行合理分配,并利用一种比例谐振控制方法对断相后系统零序电流进行抑制,削弱三次谐波零序电流在同步坐标系中电流产生的谐波,从而减小电磁转矩脉动,提高系统的控制性能。仿真结果表明,改进后的方法提高了断相故障状态下开绕组永磁同步电机控制系统的可靠性和控制精度。研究结果可为共母线型开绕组电机系统在断相工况下的控制提供理论依据。     

低压供电线路漏电故障在线检测电路的研究

低压供电线路漏电故障在线检测电路是指当电网发生漏电故障时,能够检测出故障信号或切断故障支路电源。从而减小故障停电范围,便于寻找漏电故障,缩短漏电停电时间,提高了供电的可靠性。本文在分析目前低压电网漏电保护系统的基础上,提出了以AT89C52为核心,基于附加直流电源检测和零序功率方向的新型选择性漏电保护方案,介绍了基于这种新型选择性漏电保护方案的低压电网选择性漏电保护装置。该装置在总馈电开关处的漏电保护装置使用附加直流电源原理,在分支馈电开关处的漏电保护装置使用零序功率方向式保护原理。该选择性漏电保护装置简化了传统保护装置的设计,可以改善低压电网漏电保护的动作性能。     

民用电网谐波电流检测方法及仿真研究

针对民用电网中存在的电压不稳、三相不平衡和中线电流大等问题,在传统的ip-iq法基础上,采用对称分量法和零序电流分离法研究电流中的零序分量问题,并结合PI调节器建立数学模型对其谐波、基波负序和零序电流进行了实时检测。结果表明,该方法可准确地检测出电网电流中含有的谐波、基波负序和零序电流,且检测精度高、实时性好。     

基于单元接线的发电机定子接地应用

针对目前扩大单元接线发电机定子绕组单相接地保护无选择性的问题,分析了扩大单元接线机组区内外单相接地后的零序电压和零序电流的变化特点.提出了一种基于零序暂态功率方向的发电机定子接地的选择性保护方法,并通过物理模拟实验.验证了其保护方法的有效性.     

基于分形理论的小电流接地选线

在分析了现有的小电流系统单相接地故障选择性保护的基础上,提出了一种基于可辨识矩阵的分形维数单相接地保护新原理.该方法利用故障支路的零序暂态电流和非故障支路的零序暂态电流的分形维数的差别来判别故障支路和非故障支路,并利用可辨识矩阵对故障特征进行放大,并给出了相关算法,并进行了相应的实验计算.结果表明,基于该方法选择性接地保护计算量小,实现容易并具有较高的准确性,且适用中性点不同接地方式的配电网.     

中性点非直接接地电网单相接地故障暂态特征分析

针对已有暂态分析方法存在的不足，建立了基于线路分布参数模型的小电流接地故障模量结构图；根据线路相频特性将频率分为不同区段，再分析不同频段内故障暂态特征。重点论证了零序网络在一选定频段(SFB)下阻抗呈容性的特性及其临界频率应满足的条件，分析了在该选定频段内暂态零序电流及无功功率的分布规律，得出以下结论：在SFB内，故障线路暂态零序电流和无功功率大于或等于任何一条健全线路，且在故障线路中从线路流向母线，与健全线路中的流向相反；在SFB外，故障线路和健全线路电气量分布差异不明显或临界频率不易确定。用电磁暂态仿真程序(ATP)对故障暂态特征进行了验证。     

采用加窗插值FFT与逐幅谐波消去法的电机谐波算法

对电机的实测信号进行谐波分析时,由于难以保证信号同步采样和存在测量噪声,采用快速傅立叶变换(FFT)方法进行谐波分析会出现栅栏效应和频谱泄漏现象,不能获得信号准确的谐波参数.作者采用加窗插值FFT,并提出逐幅谐波消去法,以便能精确地分析高次谐波.以基于Blackman-Harris窗的加窗插值FFT算法推导出关于频率偏差的9次方程.实例计算表明,采用加窗插值FFT和逐幅谐波消去法可有效地减少泄漏,降低噪声的干扰,从而可精确地获得各次谐波的幅值和相位.     

基于经典余弦窗三谱线插值FFT的谐波参数估计

针对快速傅里叶变换（FFT）处理信号时出现的频谱泄漏和栅栏效应问题,利用真实频点附近幅值最大的谱线及其两侧的谱线,给出了基于经典余弦窗三谱线插值FFT的谐波分析方法,并结合最小二乘及多项式拟合方法,推导出谐波参数的修正公式.仿真实验结果表明,相较于传统FFT方法,基于经典余弦窗三谱线插值FFT法能够更好地抑制频谱泄漏和栅栏效应的影响,谐波参数检测精度也进一步提升.     

基于磁流变阻尼器的轴系扭振特性研究

针对传统被动硅油减振器调谐范围较窄、不易匹配的问题,基于磁流变液的流变效应,提出并设计了一种应用于轴系扭振半主动控制的磁流变阻尼.根据所设计的磁流变阻尼器结构,推导建立了其力学模型,并对其进行了磁场仿真;然后将其引入到曲轴系统中,建立磁流变阻尼器-曲轴系统耦合模型,利用Newmark法进行数值仿真,获得曲轴系统的扭振响应,并分析作用于磁流变阻尼器上的电流对扭振特性的影响.结果表明:磁流变液板极外的漏磁与磁压降较小,所设计的磁路是有效的;传统的硅油减振器对曲轴6谐次扭振幅值具有较好的抑制作用,但是对4.5谐次扭振效果的抑制不理想,反而使扭振幅值增大;与传统硅油减振器相比,采用磁流变阻尼器可使曲轴系统具有明显的变刚度、变阻尼特性.通过施加合适的电流,可使曲轴系统的扭振幅值在整个工作转速范围内达到最低.      

基于加窗插值FFT的电力谐波检测算法研究

通过分析比较常用的谐波检测方法,根据电力谐波信号的特点,提出了布莱克曼窗与双峰插值相结合的算法,并推导出频率和幅值的修正计算公式,从而进一步降低了泄漏和噪声干扰,提高了计算频率和幅值的准确度.仿真结果验证了算法的正确性与有效性.     

定子槽口宽度对同步电机永磁体涡流损耗影响

采用二维时步有限元法,系统地分析变频供电条件下高功率表贴式永磁同步电机定子槽口宽度对电机漏抗、功率因素、绕组电流、气隙磁密等参数的影响,从而确定永磁同步电机（PWM）波供电下槽口宽度对永磁体涡流损耗的影响. 分析表明,定子槽口宽度由6.0 mm变为2.5 mm,电机漏抗增加,由高直流母线电压变频供电引起的电枢纹波电流得到较好抑制,高次谐波电流得到很好过滤,气隙磁密高次谐波幅值减小,永磁体涡流损耗减小可减小近40%. 同时,对两台不同槽口宽度样机进行永磁体温升试验,验证了分析方法和计算结果的正确性.      

基于全相位谱线插值的电力谐波检测方法研究

传统基于FFT的谐波检测方法在非同步采样或非整周期截断情况下会产生严重的频谱泄漏,为抑制频谱泄漏对谐波检测精度的影响,提出基于全相位谱线插值的电力谐波检测新方法.该方法使用全相位谱实际频点附近的三根离散谱线获得频率和幅值校正量,并利用离散全相位谱峰值谱线相位即为对应的实际频率相位的特点,无需另加校正即可实现较高的相位精度.利用全相位谱旁谱线相对于主谱线按平方衰减的特性,并结合旁瓣衰减速度快的Nuttall四项五阶余弦窗,可有效抑制基于FFT谱线插值算法相邻谐波成分的相互干扰,提高谐波检测精度.通过与三谱线插值法和全相位时移相位差法的仿真对比实验,结果表明文中提出的算法具有更好的谐波检测精度.     

高效整流电路控制方式分析

提出一种零电压、零电流软切换的控制方法,在半个工频周期中,把控制环节切换成五个不同的工作方式,通过充电、放电及谐振模式使整流电路的输入电流趋近于正弦波变化规律,从而减少高次谐波分量,有效地提高了输入功率因数。     

变速恒频风力发电系统谐波研究及抑制策略

由于风力发电系统双馈发电机大都采用交-交变频器励磁,因此转子电压中不但含有转差频率的基波电压,同时还含有大量的零序、正序和负序谐波分量。通过对采用交-交变频器励磁的风力发电系统所产生的电力谐波进行研究,计算出基波电压分量和各次正、负序谐波电压分量所引起的基波、谐波电流、转矩、功率和损耗等。并进一步给出了适用于该励磁系统电力谐波的3种可行抑制策略。经分析,其中适用于变频恒速发电系统的最合理谐波抑制策略应该选择在转子侧进行,并合理运用有源和无源滤波器。