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基于IHB法的转子系统松动故障特性研究(英文)

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机床与液压 2014年第24期42卷 30-35页

作者：曹青松向琴熊国良华东交通大学机电工程学院南昌330013

针对含支座松动故障Jeffcott转子系统,提出了一种区别于传统分段线性的连续松动模型。在此基础上,建立了系统的非线性微分方程。采用IHB法求解系统非线性微分方程,并将仿真与迭代算法融合求得系统振动响应周期解。随后,绘制出系统的时... 详细信息

针对含支座松动故障Jeffcott转子系统,提出了一种区别于传统分段线性的连续松动模型。在此基础上,建立了系统的非线性微分方程。采用IHB法求解系统非线性微分方程,并将仿真与迭代算法融合求得系统振动响应周期解。随后,绘制出系统的时域波形、频域谱图、相图及Poincare截面图,对故障系统的动力学特性进行分析。研究证实了连续松动模型的可靠性与IHB法求解非线性系统的可行性,为松动的故障诊断提供了理论依据。

关键词： IHB法松动转子系统故障特性动力学模型

一种基于线性化模型的并网逆变型分布式电源故障特性分析方法

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电网与清洁能源 2017年第9期33卷 131-138页

作者：沈渭程张惠智马富齐赵耀董开松马喜平甘肃省电力科学研究院甘肃兰州730050 西安理工大学陕西西安710048

受逆变型分布式电源功率波动和控制特性的非线性影响,现有的逆变型分布式电源故障特性分析方法存在一定的局限性。在研究现有并网逆变型分布式电源控制策略的基础上,提出了一种适用于多种控制策略的逆变型分布式电源线性压控电流源模型... 详细信息

受逆变型分布式电源功率波动和控制特性的非线性影响,现有的逆变型分布式电源故障特性分析方法存在一定的局限性。在研究现有并网逆变型分布式电源控制策略的基础上,提出了一种适用于多种控制策略的逆变型分布式电源线性压控电流源模型,避免了功率波动对故障分析的影响,同时实现了控制量电压和受控量电流之间的线性化。在此基础上,利用传统故障分析所用的对称分量法和迭代法分析逆变型分布式电源系统的故障特性,并在实际系统中进行了实验验证。

关键词：逆变型分布式电源故障特性线性化对称分量法

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规模化风电场的故障特性对保护影响研究

电测与仪表 2018年第4期55卷 9-13,22页

作者：王增平蒋吕兴华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室河北保定071003

随着风机的规模化投入,发生故障时其故障特性非常显著,并且与传统的电源有很大区别。而如今绝大多数风机侧的保护还是将风机作为普通电源来配置相应保护,可能造成保护不能可靠动作。因此在发生故障时,风机侧的继电保护能否可靠的动作就... 详细信息

随着风机的规模化投入,发生故障时其故障特性非常显著,并且与传统的电源有很大区别。而如今绝大多数风机侧的保护还是将风机作为普通电源来配置相应保护,可能造成保护不能可靠动作。因此在发生故障时,风机侧的继电保护能否可靠的动作就显得及其重要。而其中风电场的弱馈性对继电保护产生的影响尤为突出,前人只是做了大量的实验说明此特性对继电保护会产生影响但并有给出理论的依据,因此给出理论的依据来判断保护能否可靠的识别故障,故障定位,可靠跳闸就显得尤为重要。针对不同的故障类型不同的保护原理,给出了理论的依据,并在仿真中证明了理论的正确性,而后对风场侧保护给出合理化建议,使保护能够更加可靠的动作。

关键词：风电场故障特性继电保护理论分析

改进巴氏距离算法下混合级联直流输电纵联阻抗保护优化

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西安工程大学学报 2024年第2期38卷 9-17页

作者：王书征李沛林杨军炜张金华施渊刘康礼南京工程学院电力工程学院江苏南京211167 国网南通供电公司江苏南通226300 东南大学电气工程学院江苏南京210096

为提高纵联保护在LCC-MMC混合级联高压直流输电系统中的鲁棒性,提出一种基于纵联阻抗和改进巴氏距离算法的高压直流输电纵联保护方案。该方案将巴氏距离算法与纵联阻抗保护相结合,对被保护线路首末两端电气量的差异进行量化,并通过量化... 详细信息

为提高纵联保护在LCC-MMC混合级联高压直流输电系统中的鲁棒性,提出一种基于纵联阻抗和改进巴氏距离算法的高压直流输电纵联保护方案。该方案将巴氏距离算法与纵联阻抗保护相结合,对被保护线路首末两端电气量的差异进行量化,并通过量化后的数据,进行区内外故障的判定,然后基于能量函数构建了故障选极判据,保证了保护的可靠性;在此基础上,通过分形维数构建了改进的自适应滑窗,提高了保护的速动性。最后,基于Matlab与PSCAD/EMTDC平台建立了“白江工程”±800 kV LCC-MMC混合级联高压直流输电系统模型,并对所提改进后的保护方案进行验证。仿真结果表明所提保护方案能够快速可靠地判别区内外故障并正确完成故障选极,且有着较好的耐受过渡电阻能力。

关键词：混合级联直流输电故障特性纵联保护纵联阻抗巴氏距离算法分形理论

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功率开关失效下的电力电子变压器故障特性分析与仿真

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电测与仪表 2018年第5期55卷 95-103页

作者：周廷冬徐永海华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室北京102206

文中介绍了电力电子变压器输入级、隔离级和输出级通常采用的拓扑结构;选取了具有直流故障闭锁功能的钳位双子模块型模块化多电平换流器、双主动桥和三相逆变器作为研究对象,对电力电子变压器输入级、隔离级和输出级换流器在功率开关短... 详细信息

文中介绍了电力电子变压器输入级、隔离级和输出级通常采用的拓扑结构;选取了具有直流故障闭锁功能的钳位双子模块型模块化多电平换流器、双主动桥和三相逆变器作为研究对象,对电力电子变压器输入级、隔离级和输出级换流器在功率开关短路故障和开路故障下的故障特性进行了理论分析;基于PSCAD仿真平台,搭建了10 k V电力电子变压器仿真模型,对所分析的故障类型进行了仿真验证,证明了理论分析的正确性;依据理论分析和仿真结果,对各类故障下的故障特性进行了统计,指出了对电力电子变压器影响较大的故障类型。

关键词：电力电子变压器故障特性过电压过电流

直流断线故障特性分析及一种基于控制的保护策略

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科学技术与工程 2019年第35期19卷 201-207页

作者：王少伟刘天琪李保宏喻悦萧四川大学电气信息学院

随着“直流电网”概念的形成,传输距离的增长使得架空线成了构建直流传输网络的最佳选择。相较电缆线路,架空线故障率更高,更易发生断线故障。基于多端柔性直流环网拓扑结构,对直流网络中部分线路断开后换流站及相连线路的暂态特性进行... 详细信息

随着“直流电网”概念的形成,传输距离的增长使得架空线成了构建直流传输网络的最佳选择。相较电缆线路,架空线故障率更高,更易发生断线故障。基于多端柔性直流环网拓扑结构,对直流网络中部分线路断开后换流站及相连线路的暂态特性进行了研究,阐述了故障后产生直流侧过电压以及非故障线路过电流的机理;以抑线路过电流水平、加快系统恢复速度为目的,提出改进后的电流控制器模型。最后,基于PSCAD/EMTDC搭建了四端环网模型,验证了提出的控制策略的有效性,能够明显的抑制线路过流峰值和加快直流网络恢复速度。

关键词：模块化多电平换流器直流环网直流断线故障故障特性保护策略

MMC型电力电子变压器故障特性分析与故障穿越能力研究

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MMC型电力电子变压器故障特性分析与故障穿越能力研究

作者：邱爽华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

集电气隔离、电压变换、潮流控制、无功补偿和电能质量调节等功能于一身的电力电子变压器,有望逐步替代功能较为单一的传统工频变压器,成为配电网的能量枢纽,其故障对电网及用户都有严重影响,研究其故障特性及故障穿越能力具有重要意义... 详细信息

集电气隔离、电压变换、潮流控制、无功补偿和电能质量调节等功能于一身的电力电子变压器,有望逐步替代功能较为单一的传统工频变压器,成为配电网的能量枢纽,其故障对电网及用户都有严重影响,研究其故障特性及故障穿越能力具有重要意义。为此,本文开展的主要工作如下:首先,本文提出一种改进的MMC型电力电子变压器拓扑,将双钳位子模块引入电力电子变压器输入级,使其具备了直流侧故障电流自清除能力,隔离级采用DAB结构,输出级为三相逆变器。分别对电力电子变压器输入级、隔离级以及输出级的基本控制策略进行了简要分析。在PSCAD软件中搭建了仿真模型,并进行了电力电子变压器稳态运行仿真。其次,本文针对与电力电子变压器中压直流母线电压密切相关的中压交流侧单相接地故障、中压直流侧单极接地故障、中压直流侧双极短路故障以及输入级功率开关故障下的故障特性进行了分析。针对中压交流侧单相接地故障和中压直流侧单极接地故障,给出了故障后MMC桥臂瞬时功率的数学分析方法;针对中压直流侧双极短路故障,推导了故障后子模块电容电压以及放电电流的数学表达式,给出了双极短路故障特性的影响因素以及故障后的过电流水平;针对输入级功率开关故障,分析了典型的短路和开路故障对电力电子变压器功率开关的影响。对于以上四类故障,通过PSCAD仿真验证了故障特性分析的正确性。最后,本文基于故障特性分析结果,分析了电力电子变压器在各类故障下的故障穿越能力。针对比较严重的中压直流侧双极短路故障,本文提出了一种软启动故障重启策略以及一种成功重启所需最大故障清除时间的选取方法,并在10kV电力电子变压器工程样机中得以验证;针对功率开关引起的子模块故障,给出了相应的冗余保护及控制系统设计方案,并提出了一种适用于双钳位子模块冗余保护的改进旁路电路。

关键词：电力电子变压器拓扑故障特性故障穿越故障重启策略

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双馈风机故障运行特性及继电保护问题研究

双馈风机故障运行特性及继电保护问题研究

作者：袁靖上海电机学院

学位级别：硕士

随着风电场接入电网的规模越来越大,风电场对电网稳定运行的影响越来越明显。风速的随机性和波动性使得风电的输出功率不稳定,而双馈风机的故障运行特性给风电场的稳定运行带来了挑战,为了提高风电场的稳定运行,降低风电场脱网事故的发... 详细信息

随着风电场接入电网的规模越来越大,风电场对电网稳定运行的影响越来越明显。风速的随机性和波动性使得风电的输出功率不稳定,而双馈风机的故障运行特性给风电场的稳定运行带来了挑战,为了提高风电场的稳定运行,降低风电场脱网事故的发生概率,本文针对双馈风电场集电线路的继电保护问题,进行的研究主要有：1.研究了双馈风电机组的结构及工作原理、机械系统模型、双馈风电机在不同坐标系下的数学模型以及变换器的数学模型。2.在仿真软件PSCAD中建立了单台双馈风机并网的模型,研究了其在稳定风速下的运行特性,仿真结果显示该模型可以实现风力发电机组的有功功率和无功功率的解耦控制,验证了模型的正确性。在此基础上,研究了双馈风机在电网不同故障时的故障运行特性,仿真结果表明,双馈风机在故障期间可以提供持续的故障电流,给电网保护的选择性和快速性带来了影响。3.针对现有的风电场集电线路继电保护整定方法中存在的不足,将风机的LVRT能力与自适应反时限低电压方向保护相结合的保护策略,并详细分析了其动作判据。结合实际风电场的数据,在PSCAD中搭建风电场的仿真模型,分别对三类故障进行仿真实验,验证该方案的准确性和快速性。仿真结果表明,自适应的反时限低电压方向保护策略与风机的LVRT相配合,可以实现在各类故障情况下均能实现快速性和选择相,提高了风电场的稳定运行。

关键词：双馈风机故障特性继电保护反时限低电压保护

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双馈风电机组风电场并网故障特性

水力发电 2015年第6期41卷 113-117页

作者：樊小朝王维庆李凤婷史瑞静李强新疆大学电气工程学院新疆乌鲁木齐830047 教育部可再生能源发电与并网控制工程技术研究中心新疆乌鲁木齐830047 新疆伊犁供电局新疆伊犁835000

利用PSCAD软件构建了双馈风电机组风电场仿真模型,对可能造成双馈风电场并网故障电流幅值的主要因素(投运机组数、Crowbar电路及风速)进行研究分析,再对双馈风机故障电流频率特征进行分析。仿真模拟研究了在风电场联络线上距风电场30%... 详细信息

利用PSCAD软件构建了双馈风电机组风电场仿真模型,对可能造成双馈风电场并网故障电流幅值的主要因素(投运机组数、Crowbar电路及风速)进行研究分析,再对双馈风机故障电流频率特征进行分析。仿真模拟研究了在风电场联络线上距风电场30%处单相/双相接地不对称故障,结果显示故障电流/电压对风电场联络线的保护影响很大,可能会造成元件的误选以及距离/纵联保护的误动作。对构建的单个风电场模型进行了仿真结果表明接地短路故障可能会造成相邻风电场的连锁脱网事故,危及电网安全。

关键词：风力发电双馈风电机风电场并网故障特性