自适应三相重合闸的研究_张雯
自适应三相重合闸的研究
Th t d n Th e — p s a i e Re l s r e S u y o r e — ha e Ad ptv c o u e
[ b ta t h as n rcs f ie f r he-hss r rer ut n o .a hf lw r aa A src ]T et ni t oeso nsa e rep ae pf at f la dn ner ut ee n . r e p l t t t o i ha t a
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湖 北 电 力
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自适 应 三 相 重 合 闸 的 研 究
张
[ 摘
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雯 , 兆 强 袁
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( 三峡 大学 电气信 息 学院 ,湖北 宜 昌
Z ANG e YUAN a . in H w n. Zh o q a g
( o g l tc l n i ei C l eo Ee ra gn r g& I omai eh o g ,he G re U i rt,i a g H bi 4 0 2 C ia e l f ci E e n n r t nTcn l y T r ogs n e i Yc n , ue 4 3 0 , h ) f o o e v sy h n
1z d wih La l c r n fr ain, a e n t i h u z e r ln t r s e t b ihe a d t h e ・ ha e y e t p a e ta so m to b s d o h s t e f z y n u a ewo k wa sa l s d, n he t r e p s a a tv e ls r t u z n u a ewo k wa e lz d. r u h he rtc l a lss n o s o ATL B d p i e r c o u e wih fz y e r l n t r s r aie Th o g t o ei a nay i a d l t fM A smu ain e p rm e t i ha b e s o t t t i eh d a s rmi a e t e t p ff u t d r t r e i l to x e i n s,t s e n h wn ha h s m t o c n dic i n t h y e o a ls un e h e ・ p s e lsn o d t n a d h s b te f c . ha e r co i g c n ii n a et ref t o e
实验三三相一次重合闸实验
实验三 三相一次重合闸实验一.实验目的1.熟悉三相一次重合闸装置的电气结构和工作原理。
2.理解三相一次重合闸内部器件的功能和特性,掌握其实验操作及调整方法。
二.原理说明DH-3型三相一次重合闸装置用于输电线路上实现三相一次自动重合闸,它是重要的保护设备。
重合闸装置内部接线见图9-1。
装置由一只DS-32时间继电器(作为时间元件)、一只电码继电器(作为中间元件)及一些电阻、电容元件组成。
装置内部的元件及其主要功用如下:1.时间元件KT :该元件由DS-32时间继电器构成,其延时调整范围为,用以调整从重合闸装置起动到接通断路器合闸线圈实现断路器重合的延时,时间元件有一对延时常开触点和一对延时滑动触点及两对瞬时切换触点。
2.中间元件KM :该元件由电码继电器构成,是装置的出口元件,用以接通断路器的合闸线圈。
继电器线圈由两个绕组组成:电压绕组KM (V ),用于中间元件的起动;电流绕组KM (I ),用于在中间元件起动后使衔铁继续保持在合闸装置。
3.电容器C :用于保证装置只动作一次4.充电电阻R 4:用于限制电容器的充电速度。
5.附加电阻R 5:用于保证时间元件DS 的线圈热稳定性。
6.放电电阻R 6:在需要实现分闸,但不允许重合闸动作(禁止重合闸)时,电 容器上储存的电能经过它放电。
7.信号灯HL :在装置的接线中,监视中间元件的触点ZJ1、ZJ2、和控制按钮的辅助触点是否正常,故障发生时信号灯应熄灭,当直流电源发生中断时,信号灯也应熄灭。
8.附加电阻R 7:用于降低信号灯HL 上的电压。
在输电线路正常工作的情况下,重合闸装置中的电容器C 经电阻R 4已经充足电,整个装置处于准备动作状态。
当断路由于保护动作或其它原因而跳闸时,断路器的辅助接点起动重合闸装置的时间元件KT ,经过延时后触点KT 闭合,电容器C 通过KT 对KM (V )放电,KT 起动后接通了KT (I )回路并自保持到断路器完成合闸。
自适应分相重合闸的判据及其仿真计算_黄莹
b1 - b 0 U 重合相 ) b 1 + 2b0
b 1 - b0 U 重合相) b 1 + 2b 0
( 11)
( 12)
( 13)
说明 : 对两相接地短路转化为一相永久故障的情况, 由于两相同时满足式 11 时才判为瞬
《 继电器》 1996 年第 4 期
7
时故障 , 故判据仍是适用的。 对于三相短路 , 在永久性故障时 , 若 其转化为两相永久性故障, 当重合相为 两故 障相之一 时, 用 12 式仍可正 确判 别。 若两故障相中不包括重合相 , 则再合 上第二相 , 此时若三相电压值均接近电 源电压 E , 判为永久性故障 , 否则, 判为 瞬时性故障。
表 3 无电抗器 500kV 线路各种故障 下分相合闸后的 M 端电压状态 故障性质 各相电压 A G( 重合 A 相 ) ABG ( 重合 C 相 ) A BCG ( 重合 A 相 ) A B( 重合 C 相 ) A B( 重合 A 相 ) A BC( 重合 A 相 ) UA 0. 146 0. 146 1. 053 0. 146 1. 054 1. 055 瞬 时故障 UB 0. 146 0. 146 0. 148 0. 146 0. 148 0. 148 UC 1. 039 1. 038 0. 148 1. 038 0. 148 0. 148 UA 0. 003 0. 005 0. 135 0. 125 1. 070 1. 108 永久故障 UB 0. 128 0. 005 0. 044 0. 125 1. 076 1. 119 UC 1. 038 1. 042 0. 044 1. 038 0. 265 1. 119
330 3. 49 × 10 - 6 2. 43 × 10 - 6 0. 1269
自适应重合闸的应用与评价_张轶
成熟的前提下,可沿用常规重合闸的评价方法,但不应据此错误理解自适应重合闸所产生的效益。还探讨了自适应重合闸的可控性以及试运行中
应注意的事项。
关键词:自适应重合闸;故障性质;永久性故障
作者简介:张轶(1975-),男,辽宁鞍山人,包头供电局。(内蒙古 包头 014030)
中图分类号:TK228
文献标识码:A
NDC1的统计数问题。对于瞬时性故障与永久性故障,常规的统
计方 法 是:发 生故障 跳闸后成 功 重合或 重合不成 功 但试 送电成 功
的为 瞬 时 性 故 障(T F),试 送电不成 功 或 检 查 发 现 永 久 故 障点即
为永 久性 故 障(P F)。这 种 方 法 仍 适 用于自适 应 重合 闸重合成 功
表 1 实际故障与自适应重合闸判别组合
判为瞬时 判为永久
瞬时性故障 R1 W2
永久性故障 W1 R2
自适应重合闸的在硬件和回路方面的可靠性,应与其相配合的 保护装置相当,而软件方面的可靠性,由于其需要进行故障判别,因 此其可靠性应低于常规重合闸。
二、自适应重合闸的评价 对继电保 护和安 全自动装 置的动作 行为及可靠性 进 行 统计 评
120
价,是衡量电力系统及其保护装置、运行管理水平的重要方法。衡 量常规自动重合闸的指标为重合成功率与正确动作率,重合成功率 为重合闸动作成功次数与总动作次数的比值,正确动作率是正确动 作次数与总动作次数的比值。重合成功率是评价线路重合闸及断路 器的联合运行符合预定功能和恢复线路输送负荷能力的百分率。[6] 常规线路重合闸的计算公式为:
一、自适应重合闸的应用及可靠性 自适应重合闸的研究主要集中于故障性质的判别方法上,其判 别原理主要可分为两类,即基于恢复电压和基于瞬时性故障的电弧 特性。[1]利用断路器断开后的工频恢复电压进行故障性质的判别, 是由葛耀中教授于20世纪80年代提出,[2]之后有专家学者对此进行 研究,并取得了大量理论成果。[1,3]文献[4]提出了适用于同杆双回线 的自动重合闸方案,并应用于四川龙王-洪沟500kV同杆并架双汇线 路,是自适应重合闸为数极少的实际应用之一。随着自适应重合闸 研究的进一步推进,必将面临推广与应用,[5]本文即从实际应用的 角度出发,探讨可能遇到的相关问题。自适应重合闸除判断故障性 质外,其作用与常规重合闸完全相同。自适应重合闸的误动作分为 两种情况:发生永久性故障而误判为瞬时性故障而重合,将导致重 合于永久故障,这与常规重合闸相同;发生瞬时性故障而误判为瞬 时性故障而不重合,将导致不应有的供电中断,降低供电可靠性,这 是应当避免的。[3]各种情况的组合如表1所示。
三相不对称线路单相自适应重合闸故障性质判别方法[发明专利]
专利名称:三相不对称线路单相自适应重合闸故障性质判别方法
专利类型:发明专利
发明人:梁振锋,崔若巍,杨宁宁
申请号:CN201710593513.1
申请日:20170720
公开号:CN107300657A
公开日:
20171027
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开了三相不对称线路单相自适应重合闸故障性质判别方法,针对三相参数不对称结构线路,在恢复电压判据基础上,提出了基于潮流方向和大小、故障相别以及故障位置的单相自适应重合闸故障性质判别方法。
本方法中三相永久性故障判据不再采用统一的整定值,能够有效地提高重合闸成功率,有助于提高系统并列运行的稳定性和供电可靠性。
申请人:西安理工大学
地址:710048 陕西省西安市金花南路5号
国籍:CN
代理机构:西安弘理专利事务所
代理人:李娜
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自适应自动重合闸现状与发展
自适应自动重合闸现状与发展郭相国,张保会(西安交通大学电气学院,陕西西安710049)摘要:对自适应自动重合闸的研究已经取得了很大的进展,瞬时与永久性故障多种区分方法的提出,以及在自适应分相重合闸策略方面取得的进展,使得区分单相和多相的瞬时与永久性故障成为可能;优选最佳重合时刻的理论分析和离线计算也已经较为完善。
在评述电力系统自适应自动重合闸研究现状的基础上,建议尽快将已有成果投入实际运用,并对自适应重合闸的发展做了展望。
关键词:自适应自动重合闸; 瞬时与永久性故障判别; 最佳重合时间; 分相重合方式中图分类号:TM762.2 文献标识码:A 文章编号:1003-4897(2004)16-0077-080 引言电力系统中发生的故障大多是瞬时性故障,为了缩短停电时间,减少经济损失,电力系统广泛采用了自动重合闸。
根据现有系统运行情况统计,自动重合闸的成功率一般在60%~90%左右。
采用自动重合闸在提高瞬时性故障时供电的连续性、系统运行的稳定性,以及纠正由于断路器或继电保护误动作引起的误跳闸方面起到了很大作用。
但是,自动重合闸不能判别永久故障的盲目重合性也给电力系统带来了不利影响,主要表现为: 重合于永久故障,将会对电力系统造成再次冲击,有可能使电力系统失去稳定性;使断路器工作条件变得恶劣。
汽轮发电机送出端重合,有可能对发电机轴系造成严重损伤。
长期以来,为了避免自动重合闸重合于永久故障或者严重永久故障,国内外学者做了大量的研究工作,提出了基于瞬时与永久故障判定的自适应自动重合闸。
本文通过对国内近些年在自适应自动重合闸方面的研究论文进行分析,评价了自适应自动重合闸的现状和发展。
1 瞬时与永久故障的判定自适应自动重合闸的基础就是瞬时与永久故障的判定,避免系统重合于永久故障或者严重永久故障。
1.1 单相重合闸过程中瞬时与永久故障判定方法自从提出自适应重合以后,国内外众多学者从基金项目:国家自然科学基金资助项目(50277027);许继奖教金资助项目多种角度研究了电力系统中瞬时与永久故障的判定方法,主要有以下几种:1)利用耦合电压的判据单相自动重合闸过程中判别瞬时故障和永久故障的方法,主要是考察一相跳闸后,另外两个正常相引起的跳开相电容耦合电压和电感耦合电压。
电力技术自适应重合闸
电力技术自适应重合闸自适应重合闸技术是电力系统中的一种重要技术,在故障出现时可以自动地将电路断开并尝试重合闸。
它是电力自动化、数字化和智能化的重要组成部分,发挥着保护电力系统的重要作用。
技术原理在电力系统中,重合闸的目的是为了保护电路。
当电路发生故障时,系统会自动地将电路断开以防止故障扩散。
然而,在一些情况下,故障发生后可能仅仅是一瞬间的电流过载,这时自动重合闸就可以起到很好的作用,恢复电路供电。
自适应重合闸技术是在此基础上发展而来的,它通过对电路故障类型和故障程度进行快速识别和分析,以便自动地进行重合闸,从而恢复电路的正常供电。
具体而言,当系统发生故障时,电路会自动地断开。
这时,自适应重合闸系统会通过检测一段时间内的电流、电压、功率因数等电力量,快速分析故障的原因和程度,然后决定是否进行自动重合闸操作。
如果系统决定进行重合闸,它会接通负荷侧的电源,并且在一段时间内对电路进行监控,以确保电路恢复正常供电。
技术特点自适应重合闸技术具有以下几个特点:1.自动识别故障类型:自适应重合闸技术能够快速地识别故障类型,以确定是否需要进行重合闸操作。
2.自动调节重合闸时间:自适应重合闸技术能够自动地调节重合闸时间,以最大程度地恢复电路供电。
3.自动恢复负荷:自适应重合闸技术能够自动地恢复负荷侧的电力供应,以保证负荷的正常运行。
4.高效稳定:自适应重合闸技术运行高效稳定,能够在故障出现时快速进行判断和操作,保护电力系统的正常运行。
应用领域自适应重合闸技术广泛应用于电力系统中,特别是对于重要的电路,如电网、变电站、发电设备等,都非常重要。
自适应重合闸技术的应用不仅可以提高电力系统的运行效率,还可以提高电力系统的稳定性和可靠性,保证电力的正常供应。
发展趋势随着电力自动化、数字化和智能化的不断发展,自适应重合闸技术也在不断地更新和发展。
未来,自适应重合闸技术将更加智能化、高效化和稳定化,可以更好地应对各种故障情况,从而更好地保护电力系统。
三相重合闸与单相重合闸方式的优缺点
三相重合闸与单相重合闸方式的优缺点
三相重合闸与单相重合闸这两种重合闸方式的优缺点如下:
(1)使用单相重合闸时会消失非全相运行,除纵联爱护需要考虑一些特别问题外,对零序电流爱护的整定和协作产生了很大影响,也使中、短线路的零序电流爱护不能充分发挥作。
(2)使用三相重合闸时,各种爱护的出口回路可以直接动作于断路器。
使用单相重合闸时,除了本身有选相力量的爱护外。
全部纵联爱护、相间距离爱护、零序电流爱护等,都必需经单相重合闸的选相元件掌握,才能动作于断路器。
(3)当线路发生单相接地进行三相重合闸时,会比单相重合闸产生较大的操作过电压。
这是由于三相跳闸、电流过零时断电,在非故障相上会保留相当于相电压峰值的残余电荷电压,而重合闸的断电时间较短,上述非故障相的电压变化不大,因而在重合时会产生较大的操作过电压。
而当使用单相重合闸时,重合时的故障相电压一般只有17%左右(由于线路本身电容分压产生),因而没有操作过电压问题。
从较长时间在110kV及220kV电网采纳三相重合闸的运行状况来看,一般中、短线路操作过电压方面的问题并不突出。
(4)采纳三相重合闸时,在最不利的状况下,有可能重合于三相短路故障,有的线路经稳定计算认为必需避开这种状况时,可以考虑在三相重合闸中增设简洁的相间故障判别元件,使它在单相故避开实现重合,在相间故降时不重合。
三相自适应重合闸方法及装置[发明专利]
专利名称:三相自适应重合闸方法及装置专利类型:发明专利
发明人:罗勋华,杨汉豪
申请号:CN202010978894.7
申请日:20200917
公开号:CN112260236A
公开日:
20210122
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开了三相自适应重合闸方法及装置,该方法包括:在输电线路的两端分别设置并联型合闸电阻的断路器,所述断路器中包括主触点、辅助触点及合闸电阻,所述合闸电阻的电阻被调节为与所述输电线路的线路波阻抗相等;监测所述断路器的状态,检测三相跳闸,控制所述辅助触点闭合,并通过电压行波测量装置采集所述辅助触点闭合接通所述合闸电阻产生的电压行波;提取电压初始行波的第一小波变换模极大值点和首次反射行波的第二小波变换模极大值点,判断线路故障类型,根据所述线路故障类型闭锁所述主触点并断开所述辅助触点。
本发明可准确识别除三相故障外的故障类型,过渡电阻能力强,能有效防止三相重合闸重合于永久故障所造成的过电压冲击。
申请人:湘潭大学
地址:411105 湖南省湘潭市雨湖区羊牯塘街道湘潭大学
国籍:CN
代理机构:广州嘉权专利商标事务所有限公司
代理人:郑晨鸣
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配电线路自适应重合闸方法、故障性质识别方法及装置[发明专利]
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010011152.7(22)申请日 2020.01.06(71)申请人 许昌许继软件技术有限公司地址 461000 河南省许昌市许继大道1706号申请人 许继电气股份有限公司 许继集团有限公司(72)发明人 吴水兰 张建雨 孟乐 李俊刚 庞建伟 郭晓宁 刘洋 姜睿智 崔龙卫 常彦彦 冀娟 陈晓民 (74)专利代理机构 郑州睿信知识产权代理有限公司 41119代理人 吴敏(51)Int.Cl.G01R 31/08(2006.01)H02H 1/00(2006.01)H02H 3/05(2006.01)H02H 3/06(2006.01)H02H 7/26(2006.01)(54)发明名称配电线路自适应重合闸方法、故障性质识别方法及装置(57)摘要本发明涉及一种配电线路自适应重合闸方法、故障性质识别方法及装置,包括:若发生不对称相间短路故障时,在发生故障的两相对应的相间回路投入电容器;若发生对称的三相短路故障时,在任意两相对应的相间回路投入电容器;检测电容器投入后的电容电压和/或电容电流,判断电容电压和/或电容电流是否满足永久性故障识别判据;若满足,则判定线路发生永久性故障,否则判定线路发生瞬时性故障;当线路发生永久性故障时闭锁重合闸,当线路发生瞬时性故障时开放重合闸。
本发明仅需要判别电容电压和电流两个量的暂态特征,当其中一个量无法准确获取时,可以采用另外一个量来判断故障类型,有效提高了重合闸控制的可靠性。
权利要求书2页 说明书8页 附图4页CN 111157844 A 2020.05.15C N 111157844A1.一种配电线路自适应重合闸方法,其特征在于,步骤如下:若发生不对称相间短路故障时,在发生故障的两相对应的相间回路投入电容器;若发生对称的三相短路故障时,在任意两相对应的相间回路投入电容器;检测电容器投入后的电容电压和/或电容电流,判断电容电压和/或电容电流是否满足永久性故障识别判据;若满足,则判定线路发生永久性故障,否则判定线路发生瞬时性故障;当线路发生永久性故障时闭锁重合闸,当线路发生瞬时性故障时开放重合闸。
超高压输电线路自适应重合闸控制装置[实用新型专利]
专利名称:超高压输电线路自适应重合闸控制装置专利类型:实用新型专利
发明人:李娜,李有玉
申请号:CN200920254636.3
申请日:20091119
公开号:CN201533156U
公开日:
20100721
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本实用新型涉及电力系统自动控制装置,具体是一种超高压输电线路自适应重合闸控制装置。
解决了现有重合闸存在盲目性的问题。
超高压输电线路自适应重合闸控制装置包括主控模块、与主控模块的I/O引脚相连的开入电路、开出电路、以及与主控模块的模拟输入端相连的交流采集电路;主控模块的电源端连接有电源,主控模块的输入端连接有按键,主控模块的输出端连接有显示模块。
本实用新型结构简单、使用方便,有效解决了现有重合闸存在盲目性的问题,避免了因潜供电流导致的永久性故障误判,提高了系统和设备运行的可靠性,适用于超高压输电线路,尤其适用于500KV超高压输电线路。
申请人:山西晋能电力科技有限公司
地址:030006 山西省太原市高新技术开发区产业路48号2幢
国籍:CN
代理机构:山西太原科卫专利事务所
代理人:朱源
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三相感应电机断电重合闸瞬态分析与控制方法研究的开题报告
三相感应电机断电重合闸瞬态分析与控制方法研究的开题报告一、选题背景和意义三相感应电机广泛应用于现代电力系统中,但在实际运行过程中,由于各种因素的影响,如过载、断相、短路等,可能导致电机突然停止工作,此时需要进行断电重合闸操作,使电机重新启动。
然而,断电重合闸操作存在瞬态过程,可能会对电机及整个电力系统产生不良影响,如产生大的电流冲击、超电压等。
因此,研究三相感应电机断电重合闸瞬态分析及控制方法,对于保证电力系统的安全稳定运行具有重要意义。
二、研究内容和研究方法本课题旨在研究三相感应电机断电重合闸瞬态分析及控制方法,具体内容包括以下几个方面:1.通过理论分析和仿真模拟,分析三相感应电机在断电重合闸瞬态过程中的变化规律,探究其影响因素及机理。
2.设计合理的断电重合闸控制策略,通过实验验证其有效性。
3.分析三相感应电机断电重合闸过程中可能出现的问题及解决方法,并提出优化改进建议。
研究方法主要包括理论分析、仿真模拟、实验验证等多种方法,其中仿真模拟是本研究的主要手段。
三、预期成果和意义本研究预期能够深入分析三相感应电机断电重合闸瞬态过程中的变化规律及机理,设计出合理的断电重合闸控制策略,并提出优化改进建议,为电力系统的安全稳定运行提供参考。
在实践中,本研究成果可应用于各种类型的电力机械设备的断电重合闸操作,具有广泛的应用前景和社会价值。
四、已有研究和不足之处目前对于三相感应电机断电重合闸瞬态分析及控制方法的研究较少,大部分相关研究还停留在理论推导和模拟仿真阶段,实际应用方面还存在一定的局限性。
因此,本研究将在之前研究的基础上深入探究三相感应电机断电重合闸瞬态过程中的变化规律及机理,设计出合理的断电重合闸控制策略,并通过实验验证其有效性,期望为该领域的研究提供新的思路和方法。
基于自适应同步的三相整流电路控制方法
基于自适应同步的三相整流电路控制方法发布时间:2023-01-04T03:29:29.820Z 来源:《福光技术》2022年24期作者:张峰[导读] 三相整流电路是一种常见的工业整流电路,其主要利用三相变压器、二极管等装置进行整流控制,避免工业设备受较高的电流波动影响[1],出现难以解决的故障。
广东电网公司佛山供电局 528200摘要:常规的三相整流电路控制方法使用闭环反馈技术转换电路输出电压,易受三相循环周期影响,导致其输出的三相全控整流电压与输入电压相差过大,因此需要基于自适应同步技术设计一种全新的三相整流电路控制方法。
即设计了VIENNA三相整流电路拓扑结构,输出有效的三相整流电路控制策略,再结合生成的整流空间矢量,利用自适应同步设计了三相整流控制器,从而实现了三相整流电路控制。
实验结果表明,设计的三相整流电路控制方法在不同控制信号下输出的三相全控整流电压与输入电压相差较小,证明其控制效果较好,具有可靠性,有一定的应用价值,为避免三相电路谐波污染作出了一定的贡献。
关键词:自适应;同步;三相;整流;电路;控制中图分类号:TM464 文献标识码:A引言三相整流电路是一种常见的工业整流电路,其主要利用三相变压器、二极管等装置进行整流控制,避免工业设备受较高的电流波动影响[1],出现难以解决的故障。
常见的三相整流电路具有较强的转换功能,仅使用单个线圈即可完成转换[2],但研究表明,无论在何种使用条件下,三相整流电路的波纹系数均过高,若无法消除波纹系数,会带来巨大的脉动直流电压[3],影响电路的使用效果,因此,在三相整流电路使用的过程中,一般需要进行平滑控制,使整个电路电压降到最低值,此时的波纹系数最低[4],不会造成电路失稳,但其无法下降至零,还会回弹,影响电路整流效果,为了解决该问题,需要设计一种全新的三相整流电路控制方法。
事实上,常见的三相整流电路类型丰富,包括桥式整流电路、全\半波整流电路等,不同类型的整流电路内部设置的次级绕组不同,连接方式也存在较大差异。
电力系统单回线自适应重合闸的研究的开题报告
电力系统单回线自适应重合闸的研究的开题报告一、选题背景电力系统是国家经济发展的重要支撑,保障国家电力安全是电力系统建设与运营的重点任务。
在电力系统运行中,由于各种原因,电网故障和电力设备故障的发生是不可避免的。
针对这种情况,电力系统智能化实现自主修复是未来发展的趋势。
在电力系统运行中,当电网故障发生时,通常需要重合闸保护措施来保障电网的稳定运行,避免电力系统异常中断。
目前,电力系统采用的大多是手动恢复疏散方案,效率较低,无法满足电力系统快速高效修复的需求。
为此,开展单回线自适应重合闸技术的研究是电力系统智能化发展的重要方向,也是当前亟待解决的问题。
二、研究目的与意义针对电力系统运行中的故障情况,开展单回线自适应重合闸技术的研究,可以实现电力系统的智能化修复,提高电力系统的运行效率和安全性,保障国家电力安全。
具体来说,本研究的目的在于:1、研究单回线自适应重合闸的基本原理和工作流程,探索适用于电力系统的自适应重合闸技术,提高电力系统的自主修复能力。
2、分析电力系统运行过程中的故障类型和故障特点,研究单回线自适应重合闸技术如何适应电力系统的复杂变化,实现高效修复。
3、针对动态故障的处理,开展单回线自适应重合闸技术的研究,提高电力系统故障自愈能力和自适应性。
本研究的意义在于:通过开展单回线自适应重合闸技术的研究,可以提高电力系统的自主修复能力和运行效率,为电力系统的智能化发展提供技术支持和保障,为国家电力安全提供有效保障。
三、研究方法和步骤本研究采用文献阅读和实验研究相结合的方法,具体步骤如下:1、收集整理相关文献,了解单回线自适应重合闸技术的国内外研究现状和发展趋势。
2、分析电力系统故障的类型和特点,总结单回线自适应重合闸技术应用的实际需要。
3、根据研究目的和需求,设计实验方案,建立单回线自适应重合闸模型,开展模拟实验研究。
4、分析实验研究结果,总结单回线自适应重合闸技术应用的实践经验和问题解决方案。
利用自由振荡频率识别的三相重合闸永久性故障判别读后感
《利用自由振荡频率识别的三相重合闸永久性故障判别》读后感这篇论文是针对三相重合闸永久性故障判别方法在单相接地故障时灵敏度不足的问题,提出识别并联电抗器零模电流自由振荡频率的永久性故障判别方法。
学习完这篇论文之后,从中得到了很多知识,加深了对重合闸的认识。
首先要知道什么是三相重合闸,三相重合闸是指不论在输、配电线上发生单相短路还是相间短路时,继电保护装置均将线路三相断路器同时跳开,然后启动自动重合闸再同时重新合三相断路器的方式。
这篇论文主要的内容是针对三相重合闸永久性故障判别方法在单相接地故障时灵敏度不足的问题,提出识别并联电抗器零模电流自由振荡频率的永久性故障判别方法。
线路故障且两侧断路器跳开后,由于线路电容和并联电抗器的储能,并联电抗器会出现自由振荡电流。
利用最小二乘矩阵束算法获取并联电抗器电流的自由振荡频率。
瞬时性故障时,线路零模网络与线模网络在电弧熄灭后停止能量交换,该自由振荡频率等于零模网络固有频率主频;永久性故障时,线路零模网络与线模网络通过故障端口进行能量交换,该自由振荡频率等于零模网络和线模网络固有频率主频的算术平均值。
因此,通过计算自由振荡频率的数值即可实现永久性故障判别。
EMTP 仿真表明,该方法能有效识别永久性故障,且不受故障位置、过渡电阻的影响。
这篇论文在引言部分就指出了研究的意义。
自动重合闸广泛应用于输电线路,经济效益显著。
现有的自动重合闸在重合前不进行故障性质判别,存在盲目性,性能未达到最优。
因此研究具有故障性质判别及熄弧时刻判别的自适应重合闸具有重要的意义。
作者指出虽然输电线路用单相重合闸能在单相接地故障后的重合闸期间,未发生故障的两相仍继续运行,能大大提高供电可靠性和系统并列运行的稳定性,但是单相重合闸却存在很多问题:1)潜供电流导致二次电弧不易熄灭,若熄弧时间大于重合闸时间,重合闸将失败;2)需要按相操作断路器,使保护和控制装置复杂化;3)在重合闸过程中。
非全相运行会产生负序分量和零序分量电流、电压。
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目前, 大多自动重合闸是一种盲目重合方式, 不 管故障性质是瞬时性还是永久性。当自动重合闸重 合在永久性故障时, 对系统稳定和电气设备所造成 的危害将超过正常运行状态下发生短路时对系统的 危害 [ 1- 3] 。对超高压输电线运行情况的统计结果表 明, 两相和三相短路 ( 包括接地在内 ) 约占输电线故 障的 20% ~ 30% 。虽然相间故障在短路故障中所 占比例较小, 但三相重合于永久故障对系统稳定运 行和设备冲击所带来的危害比单相重合于故障更为 严重。为了避免在三相自动重合闸时重合于永久故 障, 本文提出了一种模糊神经网络三相自适应重合 闸的方法来区分瞬时性故障和永久性故障。通过理 论分析和大量 MATLAB 仿真实验表明, 该方法对于 三相重合情况下判别故障类型具有较好的效果。
闸后, 线路上各储能元件所储存的电磁能量可以用 各储能元件的初始条件来表示, 由于短路时各相电 流和电压 ( 包括工频分量和暂态分量 ) 不对称、断路 器三相跳闸的不同期性等因素, 跳闸后的三相初始 条件也是不对称的, 其初始条件可以分为 1, 2, 0三 序。当采用拉氏变换分析线路三相跳闸后的暂态过 程时, 各储能元件的初始条件可以转化为相应的电 流源或电压源。如果以 F ( s) 表示这种非零初始条 件的网络, 则计算三相跳闸后线路上暂态过程的 1, 2, 0序网如图 1所示。
图 1 三相跳闸后线路上暂态过程 的序网图
1. 2 各种短路故障情况下的暂态过程分析方法 ( 1)两相短路 两相短路三相跳闸后的三序 F ( s) 网络如图 2
所示。零序网络中自由分量的衰减振荡情况与线路 5
第 31卷第 1期 2007年 2月
湖北电力
V o .l 31 1 F eb. 2007
上是否有短路点无关。两相短路三相跳闸后的零序 分量是由断路器三相不同期跳闸引起的。
V o .l 31 1 F eb. 2007
湖北电力
第 31卷第 1期 2007年 2月
图 7 MATLAB 仿真模型
表 1 接地电阻为 0 时接地故障跳三相部分检验结 果
故障 故障 故障 类型 距离 形式
U a/U n
U b /U n U c/U n
实际 输出
理想 输出
A相
20%
瞬时 永久
0. 0936 0. 00026
[ 3] 李永丽, 李 斌, 黄 强等. 基 于高频保 护通道 信号的 三相自适应重合闸方法 [ J]. 中国电 机工程 学报, 2004 ( 7): 74~ 79.
图 3 两相接地短路三相跳闸后的 F ( s) 序网联接图
当短路点熄弧后, 三序网络的自振电压将按各 序网的固有频率和衰减时间常数衰减振荡, 自振电 压的幅值和相位则取决于熄弧后各 序网的初始条 件。设 B, C相为故障相, 根据对称分量法可知, 两 故障相电 压为零 的边 界条 件为: u1 ( t ) = u2 ( t) = u0 ( t)
20%
瞬时 永久
0. 0775 0. 00019557 0. 3 0. 359 0. 00257 0. 281
0. 339 1
0 1
A B相 接地
80%
瞬时 永久
0. 26 0. 0143
0. 158 0. 0148
0. 227 0. 00019571 0. 159 1. 013
0 1
ABC 接地
20%
0. 315 0. 358
0. 305 0. 00019559
0. 264
1
0 1
接地
80%
瞬时 永久
0. 151 0. 00262
0. 29 0. 392
0. 358 0. 00019564
0. 256
1
0 1
A B相
20%
瞬时 永久
0. 228 0. 0622 0. 000369 0. 00027
[中图分类号 ] TM 762. 2 [文献标识码 ] A [ 文章编号 ] 1006-3986( 2007)
The Study on Three- phase Adaptive R eclosure
ZHANG W en, YUAN Zhao-qiang
( Co llege of E lectrical Engineer ing & Inform ation T echnology, T hree G orges University, Yichang, H ubei 443002, Ch ina)
0. 116 0. 151
0. 3 0. 3
0. 036688 1. 0077
0 1
接地
80%
瞬时 永久
0. 352 0. 148
0. 0673 0. 298 0. 147 0. 298
0. 039297 1. 0077
0 1
ABC
20%
瞬时 永久
0. 206 0. 0392
0. 0872 0. 0392
瞬时 永久
0. 178 0. 113 0. 109 0. 000466 0. 000456 0. 00045
0. 0001956 1
0 1
表 3 不接地故障三相部分检验样本
故障 故障 故障 类型 距离 形式
U a/U n
U b /U n U c/U n
实际 输出
理想 输出
A B相
20%
瞬时 永久
0. 283 0. 151
3 仿真与网络测试结果
3. 1 仿真系统结构图 500 kV 的仿真系统结构如图 6所示, 该系统是
一个简单的单机对无穷大系统, 输电线路考虑带并 联电抗器。
图 6 500 kV 仿真系统结构图
线 路 参 数: Z1 = 0. 01273 + j0. 293 Z0 = 0. 386 4 + j1. 29 C1 = 0. 012 74 F C 0 = 0. 007 751 F 3. 2 MATLAB 仿真
2 模糊神经网络自适应三相重合闸
2. 1 解决方案 基于模糊神经网络的三相自适应自动重合闸系
统, 其原理图如图 4所示。系统实时采集系统输入 的特征量, 由前置处理器经过一定的处理和计算后, 送入模糊神经网络 ( FNN ) 进行判别, 再将结果送入 执行机构进行动作。
图 4 三相自适应自动重合闸系统
学习样本与测试样本都是由图 7所示模型仿真 而来, 学习样本以故障点 为线路全长的 0% 、10% , 30% , 50% , 70% , 90% , 100% 及在这些故障点过渡 电阻分别为 0, 300 所测得的数据, 分别见表 1和 表 2。测试样 本是 以 故障 点为 线路 全长 的 20% , 80% 处测得。为 了简单起 见, 仿 真时只选 取了 A, AB, ABC 相接地 故障以及 AB, ABC 相间故 障跳三 相后的数据用来训练及测试模糊神经网络。表 3为 不接地故障三相部分检验样本。表 3为不接地故障 三相部分检验样本, 从表 1~ 3中可以看出, 经过训 练后的神经网络, 能正确地判断瞬时与永久故障。
[ A bstract] T he transient process of lines after three-phases tr ip for earth fault and non-earth fault w ere analyzed w ith L aplace transform ation, based on this the fuzzy neural network w as estab lished, and the three-phase adapt ive rec losure w ith fuzzy neural netwo rk w as realized. T hrough theoret ica l analysis and lots of MATLAB sim u lation experim ents, it has been shown that th is m e thod can d iscrim inate the type of fau lts under threephase reclosing condit ion and has better effec.t [ K ey words] fuzzy neural netwo rk; three-phase adapt ive reclosure; to dist inguish transient fau lts and perm anent faults
0. 236 0. 243
0. 00039364 1
0 1
接地
80%
瞬时 永久
0. 272 0. 12 0. 00353 0. 00317
0. 324 0. 302
0. 00019571 1
0 1
ABC 三相
20%
瞬时 永久
0. 179 0. 124 0. 0844 0. 00019561
0. 000178 0. 0001780. 000178
1 线路发生故障三相跳闸后暂态过程
1. 1 基本分析方法 本文采用 拉氏变换对三相跳闸过程作定性分
[ 收稿日期 ] 2006-11-29 [ 作者简介 ] 张 雯 ( 1982 - ), 女, 湖北 随州 人, 硕 士研 究 生; 袁兆强 ( 1957- ), 男 , 山东临沂人, 副教授。
析, 并用 MATLAB进行定量分析计算。 已充电的超高压输电线路两端的断路器三相跳
[参考文献 ]
[ 1] 郭相国, 张 保会. 自适 应自动 重合 闸现 状与发 展 [ J]. 继电器, 2004( 16): 77~ 84.
[ 2] 杨 伟, 彭 丽, 张俊 芳, 吴军 基. 基于 模糊 神经 网络 的自适应单相重合闸 [ J] . 继 电器, 2005, 33( 15) : 66 ~ 70.