检索结果-南通市图书馆

作者：周江华华中科技大学

学位级别：硕士

配电网大部分故障是由单相接地故障引起或造成,小电流接地系统由于故障接地电流较小,且不改变对负荷供电的刚性结构,有利于促进瞬时性故障的自我恢复并提高配电系统的供电可靠性。随着现代配电网电缆化率的不断提升以及非线性负荷的广... 详细信息

配电网大部分故障是由单相接地故障引起或造成,小电流接地系统由于故障接地电流较小,且不改变对负荷供电的刚性结构,有利于促进瞬时性故障的自我恢复并提高配电系统的供电可靠性。随着现代配电网电缆化率的不断提升以及非线性负荷的广泛使用,小电流接地系统的单相接地故障电流愈加难以满足电弧可靠熄灭的条件,接地故障容易发展造成弧光接地过电压、相间或三相短路故障等严重后果,同时过大的接地电流也将严重危害人身与设备安全。中性点柔性接地是传统谐振接地方式的延伸与拓展,可使小电流接地系统变得灵活可控,极大地提升了宽频段故障接地电流的补偿效果,有望成为今后配电网接地故障快速处置的重要发展方向。在此背景下,本论文以新型中性点柔性接地系统的有源故障消弧方法作为研究的重点,主要从柔性接地暂态响应优化、稳态工频电流补偿以及谐波接地电流补偿三个方面展开研究。针对传统谐振接地系统与现阶段柔性接地技术的问题与不足之处,结合理论分析、仿真验证与动模实验等方法,对柔性接地故障消弧及接地电流补偿等关键技术进行了研究与完善。针对传统谐振接地方式无法实现暂态过程补偿,同时消弧线圈自身暂态过程也可能对消弧造成不利影响的问题,提出了一种基于柔性接地方式的暂态响应优化方法。当发生单相接地故障后,通过有源逆变器向中性点注入有功分量及感性分量的暂态补偿电流,从而优化故障期间的暂态响应。理论分析与仿真结果表明,暂态补偿电流有功分量可加快暂态过程的衰减并抑制瞬态过电压的幅值;感性分量则可用于补偿消弧线圈的暂态电流,由此降低建弧率或使得电弧快速熄灭,避免单相瞬时性故障发展成为永久性故障。针对配电网小电流接地系统在发生单相接地故障之后故障点残余电流无法实现全补偿从而影响消弧性能的问题,在中性点柔性接地的技术基础上提出了基于零序导纳参数闭环控制的有源消弧方法,且无需配合选线或选相使用。理论推导了柔性接地系统故障前后零序导纳参数的变化规律,并以此作为参数闭环控制的依据,通过参数闭环控制策略提高了故障点电流补偿的准确性。所提方法降低了系统对零序互感器测量精度的要求,且适用于不同接地过渡电阻的故障情况,实现了接地故障的快速、可靠消弧。此外,作为特殊情况的补充,分析了系统不平衡电流对参数测量及有源消弧的影响,并提出了适用于系统不平衡情况的改进型参数测量方法,以及提出了一种新的不平衡电流补偿方法从而避免了由于接地电流全补偿造成的系统过电压。针对配电网谐波含量较大导致的故障接地电流谐波分量影响可靠消弧的问题,重点研究了不同谐波源对接地电流的影响,并在新型柔性接地方式的基础上通过分析零序电流的柔性变化规律,提出了一种基于零序电流参数比率原理的谐波接地电流补偿新方法。所提方法采用零序电流闭环控制,考虑了谐波阻抗的影响因素,可不受谐波源种类与故障点位置的制约,从而进一步提升了宽频段接地电流补偿的准确性,有利于进一步实现接地零残流以及可靠消弧的保护目标。为了验证中性点柔性接地的可行性,搭建了一套模拟10k V配电网实验平台,并对不同故障类型的故障电流补偿等关键技术要求进行了现场实验。实验结果表明,所设计的柔性接地成套装置运行可靠性强,故障接地电流补偿效果良好,验证了所提相关理论与设计方案的合理性。

关键词：配电网单相接地故障有源消弧电力系统过电压中性点柔性接地

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配电网柔性接地暂态过程分析与优化方法研究

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高电压技术 2019年第10期45卷 3149-3156页

作者：周江华万山明闫文博杨屹洲张勇华志超华中科技大学强电磁工程与新技术国家重点实验室武汉430074 西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049 国网福建省电力有限公司厦门供电公司厦门361000

针对传统配电网谐振接地方式无法实现暂态过程补偿的问题,通过对新型柔性接地暂态过程进行分析,提出了一种基于柔性接地方式的暂态响应优化方法。当发生单相接地故障后,通过有源逆变器向配电网中性点注入有功分量及无功分量的补偿电流,... 详细信息

针对传统配电网谐振接地方式无法实现暂态过程补偿的问题,通过对新型柔性接地暂态过程进行分析,提出了一种基于柔性接地方式的暂态响应优化方法。当发生单相接地故障后,通过有源逆变器向配电网中性点注入有功分量及无功分量的补偿电流,从而优化单相接地故障的暂态响应。理论分析与仿真结果表明,补偿电流有功分量可加快暂态过程的衰减并抑制瞬态过电压的幅值;无功分量则用于补偿消弧线圈的暂态电流,由此降低建弧率或使得电弧快速熄灭,减小由瞬时性故障发展成为永久性故障的概率。该暂态响应优化方法能够实现单相接地故障暂态期间柔性消弧与可靠自愈,进一步提升了配电网的运行可靠性。

关键词：配电网:单相接地故障:暂态过程中性点柔性接地瞬态过电压

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基于参数闭环控制的配电网柔性接地消弧方法

引用

高电压技术 2020年第4期46卷 1189-1197页

作者：周江华万山明张勇华中科技大学强电磁工程与新技术国家重点实验室武汉430074

针对配电网小电流接地系统在发生单相接地故障之后故障点残余电流无法实现全补偿从而影响消弧性能的问题,在中性点柔性接地的技术基础上提出了基于零序导纳参数闭环控制的有源消弧方法。分析了开环电流补偿指令将受到参数测量误差的影响... 详细信息

针对配电网小电流接地系统在发生单相接地故障之后故障点残余电流无法实现全补偿从而影响消弧性能的问题,在中性点柔性接地的技术基础上提出了基于零序导纳参数闭环控制的有源消弧方法。分析了开环电流补偿指令将受到参数测量误差的影响,理论推导了柔性接地系统故障前后零序导纳参数的变化规律,并以此作为参数闭环控制的依据,通过参数闭环控制策略提高了故障点电流补偿的准确性。在考虑高斯白噪声(50 dB)干扰的仿真算例中,采用参数闭环控制的结果(接地电流为0.25 A)优于参数开环控制的结果(接地电流为1.35 A);在金属性接地的仿真算例中,采用参数闭环控制的结果(接地电流为0.38 A)优于电压闭环控制的结果(接地电流为4.51 A)。仿真与实验结果表明了所提方法能够准确补偿故障点接地电流的有功分量和无功分量,降低了系统对零序互感器测量精度的要求,且适用于不同接地过渡电阻的故障情况,实现了接地故障的快速处理与可靠消弧。

关键词：配电网有源消弧中性点柔性接地单相接地故障闭环控制

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