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Short-circuit Current Characteristics of Wind Generators
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作者 Seung-Jae LEE Myeon-Song CHOI 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2012年第8期110-114,共5页
To study the effects of wind generators on distribution system protection,the short-circuit current(SCC) characteristics of wind generators is important.Although there are many researches on the issue,a clear agreemen... To study the effects of wind generators on distribution system protection,the short-circuit current(SCC) characteristics of wind generators is important.Although there are many researches on the issue,a clear agreement has not been reached so far.The SCC characteristics for different wind generators are studied.PSCAD simulation is performed in the same system integrated with different kinds of wind generators,and their results are compared with those reported in IEEE papers.The detection possibility by overcurrent relay(OCR)is discussed based on the simulation results. 展开更多
关键词 风力发电机组 短路电流 电流特性 配电系统 PSCAD 过流继电器 IEEE 通过检测
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不平衡电压下励磁绕组匝间短路对同步调相机磁场及转子振动特性的影响
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作者 李俊卿 张承志 +2 位作者 何玉灵 胡晓东 刘若尧 《电工电能新技术》 北大核心 2025年第1期33-44,共12页
随着新一代同步调相机的大量使用,调相机的安全性问题日益突出。励磁绕组匝间短路是一种常见的故障,直接影响到调相机的正常工作。本文以电网电压不平衡状态下调相机发生励磁绕组匝间短路的故障特征分析为目标,建立了电网电压平衡状态... 随着新一代同步调相机的大量使用,调相机的安全性问题日益突出。励磁绕组匝间短路是一种常见的故障,直接影响到调相机的正常工作。本文以电网电压不平衡状态下调相机发生励磁绕组匝间短路的故障特征分析为目标,建立了电网电压平衡状态下调相机正常运行与发生励磁绕组匝间短路故障、不平衡电压下调相机未发生故障以及发生励磁绕组匝间短路故障四种工况下气隙磁通密度、转子不平衡磁拉力的统一数学表征,分析了不同工况下调相机的转子振动特性,并从谐波含量、谐波幅值等多方面进行了对比分析,揭示了调相机故障机理。基于某场站TTS-300-2型新型同步调相机建立了四种工况下的有限元仿真模型,并在动态模拟实验室中,以MJF-30-6型故障模拟同步电机模拟调相机运行进行了实验验证。结果表明,在不平衡电压下发生故障时气隙磁通密度产生衰减,转子不平衡磁拉力出现三次谐波分量。通过仿真分析与实验验证,理论研究成果的准确性得到了充分证实,为调相机故障诊断工作奠定了坚实的理论基础。 展开更多
关键词 同步调相机 不平衡电压 励磁绕组匝间短路 转子振动 有限元
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基于双决策思想的风电场集电线路故障辨识方法
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作者 高兴 王晓东 刘颖明 《太阳能学报》 北大核心 2025年第5期531-538,共8页
针对风电场多分支结构引起的辨识精度和测点数量存在互斥性的问题,提出一种基于双决策思想的风电场集电线路故障辨识方法,用于辨识风电场故障分支及其故障类型。考虑风电场独特的树状多分支结构划分故障集电线路,上层决策用于确定风电... 针对风电场多分支结构引起的辨识精度和测点数量存在互斥性的问题,提出一种基于双决策思想的风电场集电线路故障辨识方法,用于辨识风电场故障分支及其故障类型。考虑风电场独特的树状多分支结构划分故障集电线路,上层决策用于确定风电场发生故障的集电线路,下层决策进一步实现故障分支辨识和故障分类。上层决策基于能量相似度思想辨识故障集电线路,建立故障决策矩阵,缩小故障范围,无需人工设置阈值。下层决策基于时频响应特征融合辨识风电场故障支路及类型,基于集电线路双端测点各相特征状态矩阵建立故障特征融合矩阵,减少测点需求。该方法仅需风电场少量测点信息,即可实现风电场多分支结构故障辨识,兼顾故障电阻、起始角度、故障位置和噪声的影响。 展开更多
关键词 风电场 卷积神经网络 短路电流 故障选线 故障分类
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定子并联支路对主磁场不对称度的弱化效果评估
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作者 陈冰兵 武玉才 +1 位作者 纪璇 朱新凯 《中国电力》 北大核心 2025年第5期189-198,共10页
转子绕组匝间短路是汽轮发电机的一种弱特征电气故障,使得故障检测较为困难。本文研究了汽轮发电机定子绕组并联支路内部环流对转子绕组匝间短路所产生的不对称磁场的弱化效应,推导了故障状态下励磁磁场表达式,得到定子绕组并联支路环... 转子绕组匝间短路是汽轮发电机的一种弱特征电气故障,使得故障检测较为困难。本文研究了汽轮发电机定子绕组并联支路内部环流对转子绕组匝间短路所产生的不对称磁场的弱化效应,推导了故障状态下励磁磁场表达式,得到定子绕组并联支路环流表达式,以及环流所产生的磁场表达式,发现了环流磁场对原本不对称磁场的抵消作用。以一台300 MW汽轮发电机为例进行有限元仿真,证明了汽轮发电机定子绕组并联支路结构对转子绕组匝间短路故障特征的弱化效应,研究结论有助于分析转子绕组匝间短路故障特征的外在表象、原因,也为故障诊断阶段的特征提取提供了理论支持。 展开更多
关键词 汽轮发电机 转子绕组匝间短路 诊断 并联支路环流法 不对称磁场
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适用于直流汇集型风电场送出系统的双极DC/DC变换器及其短路限流
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作者 玄东旭 樊艳芳 +3 位作者 侯俊杰 卢俊龙 孙瑶 李小龙 《高电压技术》 北大核心 2025年第2期605-618,I0016,I0017,共16页
直流汇集型风电场为“沙戈荒”新能源送出提供了一种可行方案。然而,其核心设备直流变换器亟须突破功率低、电压受限等技术瓶颈。为了克服上述问题,实现伪双极直流汇集系统与真双极直流送出系统的互联,提出了一种具备短路电流限制能力... 直流汇集型风电场为“沙戈荒”新能源送出提供了一种可行方案。然而,其核心设备直流变换器亟须突破功率低、电压受限等技术瓶颈。为了克服上述问题,实现伪双极直流汇集系统与真双极直流送出系统的互联,提出了一种具备短路电流限制能力的双极直流变换器。首先,分析了所提变换器的拓扑运行原理及参数设计方法,并提出了与之相匹配的控制与调制方法,然后对该变换器的故障电流阻断过程进行了研究。最后,通过MATLAB/Simulink软件搭建模型,验证了所提逆阻自均压型模块化多电平直流变换器拓扑结构和控制策略的可行性。研究结果表明,所提双极直流变换器能够匹配伪双极风电场与真双极送出线路两端运行方式的差异,并能快速阻断故障电流。 展开更多
关键词 直流汇集风电场 两级升压并联 模块化多电平直流变换器 单双极转换 故障自清除 短路电流限制
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基于开口变压器法的交流电机定子非激励相绕组匝间短路检测研究 被引量:8
6
作者 张龙 武玉才 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期54-63,共10页
为了解决交流电机定子绕组中线圈绝缘损伤引起匝间短路故障无法准确、快速定位的问题,提出将检测转子绕组匝间短路的开口变压器法移植到检测交流电机定子绕组匝间短路,定子单相添加激励源,非激励相绕组设置故障点,开口变压器检测故障点... 为了解决交流电机定子绕组中线圈绝缘损伤引起匝间短路故障无法准确、快速定位的问题,提出将检测转子绕组匝间短路的开口变压器法移植到检测交流电机定子绕组匝间短路,定子单相添加激励源,非激励相绕组设置故障点,开口变压器检测故障点所在槽,分析故障前后开口变压器绕组感应电动势的变化。首先阐述开口变压器检测定子非激励相的工作原理,分析正常和故障状态下通过开口变压器铁心漏磁通的表达式,进一步得到开口变压器绕组感应电动势表达式,获取故障变化规律。随后建立交流电机电磁仿真模型,进行仿真分析,最后用一台定子样机进行实验验证。结果表明:故障状态下,随着故障程度的加深,故障点所在槽的开口变压器感应电动势随之减小,证明了开口变压器可以作为离线检测交流电机定子非激励相绕组匝间短路故障的有效手段。 展开更多
关键词 交流电机 定子绕组 匝间短路 开口变压器法 感应电压 故障诊断
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基于Hotelling T2-BiLSTM的同步调相机故障诊断方法 被引量:2
7
作者 李俊卿 张承志 +3 位作者 韩小平 黄涛 何玉灵 孔凡春 《智慧电力》 北大核心 2024年第7期96-102,127,共8页
同步调相机故障会严重影响特高压直流输电工程的稳定性。针对特高压电网中不对称电压条件下同步调相机励磁绕组匝间短路故障难以识别问题,提出基于霍特林T2-双向长短期记忆网络(Hotelling T2-BiLSTM)的同步调相机故障诊断方法。首先,从... 同步调相机故障会严重影响特高压直流输电工程的稳定性。针对特高压电网中不对称电压条件下同步调相机励磁绕组匝间短路故障难以识别问题,提出基于霍特林T2-双向长短期记忆网络(Hotelling T2-BiLSTM)的同步调相机故障诊断方法。首先,从三相电压、三相电流、励磁电流、转子振动和无功功率中提取故障特征,计算Hotelling T2统计量以构建故障检测指标;然后,采用BiLSTM模型对特征进行分类,并利用逻辑回归层进行故障诊断;最后,在动模实验室中进行实验验证其有效性。实验结果表明,所提方法具有较高的故障诊断精度。 展开更多
关键词 同步调相机 不对称电压 励磁绕组匝间短路 Hotelling T2 BiLSTM 故障诊断
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基于d-q变换及WOA-LSTM的异步电机定子匝间短路故障诊断方法 被引量:7
8
作者 王喜莲 秦嘉翼 耿民 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期56-65,共10页
为了实现对异步电机定子绕组匝间短路故障的可靠在线诊断,提出一种基于d-q变换及鲸鱼优化算法(WOA)优化的长短期记忆网络(LSTM)的故障诊断方法。通过理论推导可知,d-q变换可有效提取定子电流中的特征频谱数据。采用鲸鱼优化算法对长短... 为了实现对异步电机定子绕组匝间短路故障的可靠在线诊断,提出一种基于d-q变换及鲸鱼优化算法(WOA)优化的长短期记忆网络(LSTM)的故障诊断方法。通过理论推导可知,d-q变换可有效提取定子电流中的特征频谱数据。采用鲸鱼优化算法对长短期记忆网络中的3个关键参数进行优化,建立WOA-LSTM故障分类模型。为了验证基于d-q变换和WOA-LSTM故障诊断方法的有效性,分别以小波变换、快速傅里叶变换及d-q变换提取电流频谱数据作为输入数据集,以一台YE2-100L1-4型异步电机为实验对象进行实验验证。研究结果表明:相比于小波变换及快速傅里叶变换,采用d-q变换能更准确的提取出定子电流中的故障特征,更精确地反映电机故障状态,有助于提高故障分类准确率;相比于传统的LSTM算法,经WOA优化后的LSTM算法分类准确率可达98.3%,能可靠地实现不同程度匝间短路故障的诊断。 展开更多
关键词 异步电机 故障诊断 定子绕组匝间短路 d-q变换理论 鲸鱼优化算法 长短期记忆神经网络
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新型同步调相机转子匝间短路故障定位方法 被引量:1
9
作者 孙川 徐钢 +3 位作者 李成博 蔚超 王伟 程明 《电力工程技术》 北大核心 2024年第1期238-245,共8页
转子绕组匝间短路故障是新型同步调相机的一种典型故障,对调相机长期运行和电网稳定都有严重影响。为保障新型同步调相机高可靠稳定运行,文中提出一种转子绕组匝间短路故障在线诊断与定位的方法。从故障导致的气隙磁场磁动势畸变出发,... 转子绕组匝间短路故障是新型同步调相机的一种典型故障,对调相机长期运行和电网稳定都有严重影响。为保障新型同步调相机高可靠稳定运行,文中提出一种转子绕组匝间短路故障在线诊断与定位的方法。从故障导致的气隙磁场磁动势畸变出发,推导出定子同相两支路将出现偶次谐波环流现象,并通过对支路环流进行傅里叶分解,提取谐波中的明显特征量。对该特征量进行分析,得出其大小仅与故障所在转子上的空间位置有关,而与故障匝数无关的结论,最后通过查表的方式来实现故障诊断与定位。文中基于已规模投入使用的TTS-300-2型同步调相机开发有限元软件的仿真模型,并搭建基于新型调相机的模拟机实验平台进行实验。仿真与实验结果验证了利用支路环流谐波进行转子匝间短路故障定位的有效性。 展开更多
关键词 同步调相机 匝间短路故障 磁动势 故障定位 有限元 转子绕组
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基于二维CNN与多源机电信息融合的同步电机转子匝间短路故障诊断方法 被引量:2
10
作者 马明晗 侯岳佳 +3 位作者 李永刚 贺鹏康 齐鹏 武玉才 《华北电力大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第2期123-134,I0011,共13页
为提高同步电机转子绕组匝间短路故障的诊断准确率,以一台型号为SDF-9的一对极同步发电机为研究对象,提出了一种基于二维卷积神经网络(Convolutional Neural Networks, CNN)与多源机电信息融合的匝间短路故障诊断方法。首先选取故障前... 为提高同步电机转子绕组匝间短路故障的诊断准确率,以一台型号为SDF-9的一对极同步发电机为研究对象,提出了一种基于二维卷积神经网络(Convolutional Neural Networks, CNN)与多源机电信息融合的匝间短路故障诊断方法。首先选取故障前后的定子环流、转子振动、定子振动信号为故障特征,采用信号-图像转换方法将一维时序信号转化为二维灰度图像。其次将处理后的图像分别作为二维CNN模型的前置输入进行训练。最后采用D-S证据理论将3种证据体的输出概率进行决策融合。结果表明:该方法消除了单一信号易受传感器故障及环境变化的影响,故障诊断准确率显著提高,并与其他传统故障诊断算法的诊断结果进行对比分析,验证了此方法的有效性。 展开更多
关键词 同步电机 转子绕组匝间短路故障 D-S证据组合 故障诊断 卷积神经网络
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考虑气隙偏心时短路因素对发电机端部绕组振动的影响 被引量:1
11
作者 徐明星 何玉灵 +3 位作者 张文 代德瑞 刘翔奥 唐贵基 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第14期112-121,共10页
端部绕组振动是导致绝缘磨损和退化的关键因素之一,因此对同步发电机在转子匝间短路下的端部绕组振动特性进行了研究。不同于以往,该研究不仅考虑了转子匝间短路程度,还考虑了转子匝间短路位置和气隙偏心程度对端部绕组振动的影响。首... 端部绕组振动是导致绝缘磨损和退化的关键因素之一,因此对同步发电机在转子匝间短路下的端部绕组振动特性进行了研究。不同于以往,该研究不仅考虑了转子匝间短路程度,还考虑了转子匝间短路位置和气隙偏心程度对端部绕组振动的影响。首先理论推导得出定子端部绕组的受力表达式;然后基于电磁-结构耦合模型得到了绕组电磁力及其力学响应特性,如变形、应变和应力;最后在CS-5故障模拟发电机进行试验验证。试验结果与理论分析、有限元计算结果基本一致。结果表明,转子匝间短路会给绕组电磁力带来额外的50 Hz(基本频率)、150 Hz和200 Hz的谐波。随着气隙偏心程度/转子匝间短路程度/短路位置与大齿之间距离增大,端部绕组电磁力/振动加剧。此外,复合故障对端部绕组振动影响更为严重。在定子绕组电磁力作用下,定子绕组鼻端部位为最大变形位置,同时绕组直线段与端部的连接处易发生绝缘磨损,在制造及后期维护中应重点关注。 展开更多
关键词 同步发电机 转子匝间短路 气隙偏心 电磁力 绕组振动
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基于光纤漏磁场测量的变压器磁平衡保护研究 被引量:7
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作者 邓祥力 朱宏业 +2 位作者 严康 张展 刘世明 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期628-642,共15页
针对变压器绕组变形、轻微匝间故障等早期故障,传统的保护方案一般难以进行有效的诊断,根据变压器绕组漏磁场变化可以灵敏地检测出绕组的早期故障,但缺乏适用于工程应用的绕组漏磁场分析的解析方法和在线测量方案。针对这些问题,该文计... 针对变压器绕组变形、轻微匝间故障等早期故障,传统的保护方案一般难以进行有效的诊断,根据变压器绕组漏磁场变化可以灵敏地检测出绕组的早期故障,但缺乏适用于工程应用的绕组漏磁场分析的解析方法和在线测量方案。针对这些问题,该文计算了简化模型下的变压器绕组漏磁场分布,通过测量绕组上、下表面和中部的漏磁感应强度,提出故障分量磁平衡保护的整定方法和判别逻辑。最后,建立了Ansys的仿真模型和动模实验模型,验证了保护方案具有不受负荷变化及不受励磁涌流的影响,并且区内故障检测灵敏度高的优点。 展开更多
关键词 变压器保护 匝间短路 绕组变形 磁平衡保护
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西北电网330 kV尖樊线人工短路试验中接地距离保护适应性分析 被引量:6
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作者 李怀强 张健康 +3 位作者 蒋嘉桁 任龙飞 张晨浩 宋国兵 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期67-74,90,共9页
以风电为代表的新能源场站的故障特征对传统距离保护的附加阻抗产生了新的影响,导致保护性能降低。而现有距离保护适应性研究缺乏对单相接地故障场景的分析。为此,结合西北电网于尖樊线进行的2次人工短路试验数据,基于多种控制策略下的... 以风电为代表的新能源场站的故障特征对传统距离保护的附加阻抗产生了新的影响,导致保护性能降低。而现有距离保护适应性研究缺乏对单相接地故障场景的分析。为此,结合西北电网于尖樊线进行的2次人工短路试验数据,基于多种控制策略下的风电场故障特征,分析单相接地故障下接地距离保护附加阻抗系数,进而判断保护适应性。研究发现网侧保护附加阻抗系数较小,两侧电源故障电流对保护影响较小;而风电场侧保护附加阻抗系数较大,两侧电源故障电流对保护影响较大,导致保护拒动。 展开更多
关键词 新能源场站送出线 风电场 人工短路试验 故障特征 接地距离保护 附加阻抗系数
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基于电磁噪声的汽轮发电机转子匝间短路非侵入式检测方法研究 被引量:1
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作者 张西豪 李永刚 +2 位作者 马明晗 齐鹏 刘闻韬 《电机与控制学报》 CSCD 北大核心 2024年第11期25-35,共11页
汽轮发电机的电磁噪声中蕴含着丰富的设备状态信息,可非接触地监测转子匝间绝缘健康状况。对汽轮发电机电磁噪声理论进行推导分析,定性得到了汽轮发电机在空载和负载工况下,转子匝间短路前后电磁噪声特征的演变规律。随后通过搭建汽轮... 汽轮发电机的电磁噪声中蕴含着丰富的设备状态信息,可非接触地监测转子匝间绝缘健康状况。对汽轮发电机电磁噪声理论进行推导分析,定性得到了汽轮发电机在空载和负载工况下,转子匝间短路前后电磁噪声特征的演变规律。随后通过搭建汽轮发电机电磁噪声检测实验平台,对所提理论进行实验验证。实验结果表明,无论机组处于空载或负载工况,转子匝间短路均会引起发电机噪声频谱中分数次特征谐波幅值增加,且与故障程度呈正相关。本研究充分利用电磁噪声实现了汽轮发电机组非侵入式的状态监测,为汽轮发电机的健康状态评估提供了有益指导。 展开更多
关键词 汽轮发电机 转子绕组 匝间短路 电磁噪声 在线监测 故障诊断
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抽水蓄能电机转子匝间短路无传感器检测方法 被引量:2
15
作者 齐鹏 李永刚 马明晗 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第20期6431-6443,共13页
定位筋作为抽水蓄能电机的固有部件,其感应电动势可有效反映转子绕组匝间绝缘健康水平。首先,通过引入衰减系数法推导了杂散磁通与气隙主磁通之间的关系,进而获取了定位筋感应电动势在匝间短路状态下的特征谐波,据此提出了谐波幅值比阈... 定位筋作为抽水蓄能电机的固有部件,其感应电动势可有效反映转子绕组匝间绝缘健康水平。首先,通过引入衰减系数法推导了杂散磁通与气隙主磁通之间的关系,进而获取了定位筋感应电动势在匝间短路状态下的特征谐波,据此提出了谐波幅值比阈值检测法;其次,根据抽水蓄能电站服役机组运行参数搭建了二维电磁仿真模型,分析了匝间短路故障前后定位筋感应电动势时/频域特征的演变规律,并验证了谐波幅值比阈值检测法的有效性;最后,结合信号调理装置对动模实验机组不同匝间短路程度下的定位筋感应电动势信息进行采集。监测结果表明,故障磁极所对应的定位筋感应电动势时域特征幅值及基频幅值均呈衰减趋势,其频谱分数次谐波幅值呈递增趋势,进一步计算多个周期信号的谐波幅值比,据此构建统计箱线图并设定故障检测阈值,可有效为转子绕组匝间绝缘故障防御提供指导。 展开更多
关键词 抽水蓄能电机 转子绕组 匝间短路 定位筋感应电动势 谐波幅值比阈值检测法
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可变速抽蓄机组转子绕组新型主保护方案性能分析 被引量:1
16
作者 白珈宁 桂林 +4 位作者 刘苗 李岩军 高晨光 曹天植 严乙桉 《中国电力》 CSCD 北大核心 2024年第10期208-217,共10页
丰宁可变速抽蓄机组的投运使得其转子绕组保护方案的配置备受关注。运用多回路分析法,对湘潭电机厂制造的12 kW交流励磁样机所有实际可能发生的转子绕组内部故障进行了仿真,在此基础上对基于定子分支谐波环流的转子绕组新型主保护方案... 丰宁可变速抽蓄机组的投运使得其转子绕组保护方案的配置备受关注。运用多回路分析法,对湘潭电机厂制造的12 kW交流励磁样机所有实际可能发生的转子绕组内部故障进行了仿真,在此基础上对基于定子分支谐波环流的转子绕组新型主保护方案的性能进行了分析,并进一步明确了新型转子绕组主保护方案不能动作故障类型及相应的改进措施,为后续国产化示范项目中可变速抽蓄机组的稳定运行奠定基础。 展开更多
关键词 可变速抽蓄机组 转子绕组内部故障 多回路分析法 谐波分析 主保护设计
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不对称短路故障下多风电场电压控制方法研究 被引量:1
17
作者 张梦瑶 许凌 +2 位作者 张添 秦振涛 姚骏 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2024年第9期64-73,共10页
由于风电场往往处在电网末端,与负荷中心呈现逆分布特点,系统在不对称短路故障条件下具有较差的电压支持能力,风电机组的低电压运行适应性能受到严峻挑战。因此,有必要进一步结合风电并网导则,研究提升电网故障下多风电系统低电压运行... 由于风电场往往处在电网末端,与负荷中心呈现逆分布特点,系统在不对称短路故障条件下具有较差的电压支持能力,风电机组的低电压运行适应性能受到严峻挑战。因此,有必要进一步结合风电并网导则,研究提升电网故障下多风电系统低电压运行适应能力的控制方法。论文首先建立了多风电系统的正负序等效电路,分析了影响系统公共连接点电压的因素。其次,分析了不对称故障下单风电场电压控制的限制条件,然后以改善不同运行场景下风电系统低电压运行适应能力为目标,提出了多风电系统暂态电压协同控制方法。最后,建立了多风场暂态电压控制仿真计算模型,仿真结果表明所提方案可有效改善公共连接点暂态电压水平,并灵活实现最大风能跟踪,为有效提升多风电系统的低电压运行适应能力奠定基础。 展开更多
关键词 不对称短路故障 风电并网导则 暂态电压水平 低电压运行适应能力 电压协同控制方法
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风光电源故障暂态解析及实用化短路电流峰值计算 被引量:8
18
作者 贾科 李英 +3 位作者 孔嘉靖 毕天姝 胡薇 刘嘉超 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期830-838,共9页
研究风光电源的故障暂态过程及短路电流峰值能为设备选型及保护整定提供重要依据。然而,现有的风光电源暂态短路电流计算模型过于依赖参数,计算模型难以满足工程应用需求。因此,该文首先分别对光伏电源、永磁同步风机及双馈感应风机进... 研究风光电源的故障暂态过程及短路电流峰值能为设备选型及保护整定提供重要依据。然而,现有的风光电源暂态短路电流计算模型过于依赖参数,计算模型难以满足工程应用需求。因此,该文首先分别对光伏电源、永磁同步风机及双馈感应风机进行故障暂态解析,继而构建形式简洁实用的短路电流峰值表达式。对于光伏电源及永磁同步风机,在恒功率控制阶段建立了基于故障期间电源出力变化的暂态短路电流计算模型;在限幅控制阶段通过分析阻尼比系数,得到短路电流峰值的实用化表达式。对于双馈感应风机,通过分析其故障后定转子磁链的耦合关系,得到Crowbar电阻投入阶段短路电流的简化条件,进而求解出短路电流峰值表达式。最后通过录波数据与仿真数据验证了理论的可行性和正确性。 展开更多
关键词 风光电源 故障暂态解析 短路电流计算 短路电流峰值
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双馈异步风力发电机转子匝间短路故障振动特性分析 被引量:6
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作者 庞彬 周紫烨 +1 位作者 齐晓帆 郑涵升 《河北大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第1期9-16,共8页
针对双馈异步风力发电机转子匝间短路的故障振动机理尚不明确且无法为故障诊断提供理论依据的问题,开展了双馈异步风力发电机转子匝间短路故障振动特性分析.首先,结合有限元仿真及解析推导,分析转子匝间短路下双馈异步风力发电机的气隙... 针对双馈异步风力发电机转子匝间短路的故障振动机理尚不明确且无法为故障诊断提供理论依据的问题,开展了双馈异步风力发电机转子匝间短路故障振动特性分析.首先,结合有限元仿真及解析推导,分析转子匝间短路下双馈异步风力发电机的气隙磁密规律,得到转子所受的不平衡磁拉力;然后,考虑转子不平衡磁拉力的情况下构建双馈异步风力发电机转子-轴承系统非线性动力学模型,利用非线性动力学仿真获取转子匝间短路故障下系统的振动仿真信号;最后,在双馈异步风力发电机故障模拟实验台上进行转子匝间短路故障实验,利用实验分析验证非线性动力学仿真结果的有效性.非线性动力学仿真及实验分析结果均表明,转子匝间短路故障下双馈异步风力发电机转子-轴承系统振动信号的频谱存在转频的谐波成分,通过检测转频的谐波分量可诊断双馈异步风力发电机转子匝间短路故障,有效揭示了双馈异步风力发电机转子匝间短路的故障振动机理. 展开更多
关键词 双馈异步风力发电机 转子匝间短路 非线性动力学 振动特性 故障诊断
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基于对称分量法的调相机定子故障特征分析
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作者 谷兵 蒋琛 +3 位作者 黄思遥 蔚超 王伟 程明 《电力工程技术》 北大核心 2024年第2期210-217,共8页
传统同步调相机定子绕组匝间短路故障机理分析方法通常认为电机定子电流接近三相对称,并以此为基础建立同步调相机故障电流的数学表征。但是,一旦发生定子绕组匝间短路故障,同步调相机三相定子电流的对称性将遭到破坏,使得传统故障机理... 传统同步调相机定子绕组匝间短路故障机理分析方法通常认为电机定子电流接近三相对称,并以此为基础建立同步调相机故障电流的数学表征。但是,一旦发生定子绕组匝间短路故障,同步调相机三相定子电流的对称性将遭到破坏,使得传统故障机理分析方法所建立的数学表征无法准确反映电机内部电气量的变化。文中通过引入对称分量法,建立故障后同步调相机瞬时有功/无功功率的数学模型,提出利用瞬时有功/无功功率中的2次谐波进行定子绕组匝间短路故障诊断。仿真和实验的结果表明:相较于利用定子电流3次谐波与基波幅值之比诊断故障的传统方法,文中方法在轻微故障状态下能提高至少7倍的诊断灵敏度,更易完成早期故障诊断。同时,所提方法中的故障特征量不受同步调相机工况和故障位置的影响,具有强鲁棒性。 展开更多
关键词 同步调相机 定子绕组匝间短路 对称分量法 瞬时功率 故障诊断 特高压直流输电系统
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