含逆变型分布式电源的电网故障电流特性与故障分析方法研究 被引量：210

1

作者 孔祥平 张哲 +2 位作者 尹项根 王菲 何茂慧 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第34期65-74,13,共10页

为满足并网规程的要求,提出一种逆变型分布式电源的低电压穿越运行控制策略。在此基础上,从逆变器控制器的动态响应特性出发,对逆变型分布式电源的故障电流特性进行研究。建立逆变型分布式电源在对称故障和不对称故障下短路电流的计算模... 为满足并网规程的要求,提出一种逆变型分布式电源的低电压穿越运行控制策略。在此基础上,从逆变器控制器的动态响应特性出发,对逆变型分布式电源的故障电流特性进行研究。建立逆变型分布式电源在对称故障和不对称故障下短路电流的计算模型,并对含逆变型分布式电源的配电网故障分析理论和方法进行探讨和分析。数字仿真结果验证了理论分析结果的正确性。研究结果有助于提高逆变型分布式电源的故障穿越运行能力,并深化其故障特性分析,为分布式电源规模化接入后电网的继电保护原理研究和性能评估提供参考。 展开更多

关键词 逆变型分布式电源 低电压穿越 对称故障 不对 称故障 故障电流特性 故障分析理论

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计及撬棒保护影响的双馈风力发电机组故障电流特性研究 被引量：59

2

作者 孔祥平 张哲 +2 位作者 尹项根 王菲 隆茂 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第8期1-10,共10页

为了研究对称及不对称电网故障情况下双馈风力发电机组的故障电流特性,建立了两相静止坐标系下双馈风力发电机组的动态模型。对近区严重故障且撬棒保护动作情况下双馈风力发电机组的定子绕组磁链动态过程进行了研究,提出了一种兼顾精确... 为了研究对称及不对称电网故障情况下双馈风力发电机组的故障电流特性,建立了两相静止坐标系下双馈风力发电机组的动态模型。对近区严重故障且撬棒保护动作情况下双馈风力发电机组的定子绕组磁链动态过程进行了研究,提出了一种兼顾精确性和简易性的定子绕组磁链简化计算模型。以此为基础,对对称故障和不对称故障情况下双馈风力发电机组的故障电流特性进行了分析,得到了其解析表达式,建立了故障电流的等效计算模型。数字仿真结果表明,理论分析结果在故障发生后的前2个工频周期内具有很高的精确度,可以满足继电保护原理研究和整定计算的应用要求。 展开更多

关键词 双馈风力发电机组 撬棒保护 定子绕组磁链 故障电流特性 等效计算模型

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计及励磁调节特性影响的双馈风力发电机组故障电流特性 被引量：33

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作者 孔祥平 张哲 +2 位作者 尹项根 何茂慧 王菲 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期256-265,共10页

远区非严重故障情况下,双馈风力发电机组的转子绕组仍由变频器进行励磁。因此,故障期间变频器的励磁调节特性将对DFIG的故障电流特性造成很大的影响。本文分别对设计成典型I型系统和典型II型系统的RSC转子电流内环的动态响应特性进行了... 远区非严重故障情况下,双馈风力发电机组的转子绕组仍由变频器进行励磁。因此,故障期间变频器的励磁调节特性将对DFIG的故障电流特性造成很大的影响。本文分别对设计成典型I型系统和典型II型系统的RSC转子电流内环的动态响应特性进行了分析,并得到了计及励磁调节特性影响时转子绕组故障电流的简化计算模型。以此基础,对非严重故障期间DFIG的故障电流进行了研究,得到了其解析表达式。数字仿真结果证明了理论分析结果的正确性。 展开更多

关键词 非严重故障 双馈异步发电机组 励磁调节特性 故障电流特性

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低电压穿越控制策略下双馈风电机组故障电流特性的研究 被引量：4

4

作者 孔祥平 张哲 袁宇波 《电测与仪表》 北大核心 2016年第20期67-74,共8页

在电压跌落程度不大的远区非严重故障情况下,低电压穿越控制策略的采用使得双馈风电机组的转子绕组仍由变频器进行励磁。因此,非严重故障情况下双馈风电机组的故障电流特性取决于低电压穿越控制策略下变频器的响应特性。针对此,本文分... 在电压跌落程度不大的远区非严重故障情况下,低电压穿越控制策略的采用使得双馈风电机组的转子绕组仍由变频器进行励磁。因此,非严重故障情况下双馈风电机组的故障电流特性取决于低电压穿越控制策略下变频器的响应特性。针对此,本文分析了低电压穿越控制策略下转子侧变流器的故障响应特性,得到了转子绕组故障电流的统一计算模型。在此基础上,对非严重故障情况下双馈风电机组的定子绕组故障电流特性进行了研究,建立了定子绕组故障电流的统一解析表达式。数字仿真结果证明了理论分析的正确性。 展开更多

关键词 双馈风电机组 非严重故障 低电压穿越控制策略 故障电流特性

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含电流型潮流控制器的柔性直流电网故障电流抑制特性分析 被引量：8

5

作者 周念成 向浩楠 +3 位作者 魏能峤 廖建权 王洪彬 王强钢 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2023年第4期142-152,共11页

为有效抑制多端柔性直流电网的短路电流,提出基于限流贡献度的电流型潮流控制器(CFC)故障抑制特性量化方法,以分析CFC参数对故障电流的影响。首先,分析了由全桥开关与电容器并联组成的桥式拓扑结构CFC的工作特性,提出了在故障发生时故... 为有效抑制多端柔性直流电网的短路电流,提出基于限流贡献度的电流型潮流控制器(CFC)故障抑制特性量化方法,以分析CFC参数对故障电流的影响。首先,分析了由全桥开关与电容器并联组成的桥式拓扑结构CFC的工作特性,提出了在故障发生时故障限流控制模式下的控制策略,以及与直流断路器协调配合的动作时序。然后,构建含CFC限流的直流电网等效电路,推导了故障发生各阶段电流的解析表达式。在此基础上,提出CFC限流贡献度的分析方法,研究CFC不同参数和动作时序下对柔性直流故障电流的抑制特性。 展开更多

关键词 直流电网 电流型潮流控制器 短路电流计算 故障限流 直流断路器 故障电流抑制特性

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换流站阀侧交流接地故障电流快速抑制方案 被引量：2

6

作者 束洪春 任敏 +2 位作者 单节杉 田鑫萃 薄志谦 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期61-68,共8页

换流站阀侧交流接地故障下,故障点通过接地极与下桥臂组成故障回路,其故障冲击电流大,不能通过断路器切除。分析表明,接地极在对称运行时基本没有电流流过,并在单极架空线路故障和换流站阀侧交流接地故障中提供了故障回路。因此,接地极... 换流站阀侧交流接地故障下,故障点通过接地极与下桥臂组成故障回路,其故障冲击电流大,不能通过断路器切除。分析表明,接地极在对称运行时基本没有电流流过,并在单极架空线路故障和换流站阀侧交流接地故障中提供了故障回路。因此,接地极引入故障限流装置不仅对系统的正常运行没有影响,且能有效抑制单极故障电流和阀侧交流接地故障电流,降低对直流线路保护及换流站保护的要求。分析了阀侧交流接地故障下的故障电流组成,从供电可靠性、故障限流效果等方面分析了故障限流器引入接地极所具有的优势,提出了故障限流器分散组合式安装方法,利用电容器组与故障限流电感的组合投入,实现对回路中能量的吸收和故障电流上升率及峰值抑制的新型故障限流器拓扑结构。利用PSCAD/EMTDC平台搭建了双端柔性直流输电系统,仿真结果验证了接地极安装位置的优越性,并证明了新型故障限流器的有效性。 展开更多

关键词 架空柔性直流电网 阀侧交流接地故障 故障电流特性 接地极 故障限流

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柔性直流电网故障电流抑制关键技术与展望 被引量：45

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作者 贺之渊 陆晶晶 +3 位作者 刘天琪 张凯 杨旭 赵成勇 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2021年第2期173-183,共11页

能源危机和变革给传统的输电模式带来了巨大的挑战。柔性直流电网以其灵活、可控、高效等特点,成为新的电力输送方式之一,但在关键技术与装备等方面仍存在较多问题有待解决。文中以柔性直流电网故障电流抑制问题为研究对象,首先分析了... 能源危机和变革给传统的输电模式带来了巨大的挑战。柔性直流电网以其灵活、可控、高效等特点,成为新的电力输送方式之一,但在关键技术与装备等方面仍存在较多问题有待解决。文中以柔性直流电网故障电流抑制问题为研究对象,首先分析了柔性直流电网对故障电流抑制的技术需求与国内外研究现状。在此基础上,分别从柔性直流电网故障电流分布特性与演变规律、故障限流原理与多维度协同抑制、数字物理动模仿真等方面提出亟待解决的关键技术问题与研究思路。最后,展望了柔性直流电网研究中仍需关注的重要问题。 展开更多

关键词 柔性直流电网 故障电流特性 抑制装置 抑制方法 故障限流器

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基于拟合电流斜率特性的柔性直流配电线路纵联保护方法 被引量：30

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作者 张鑫宇 樊艳芳 +1 位作者 马健 刘源 《电力系统保护与控制》 CSCD 北大核心 2021年第18期128-136,共9页

光伏、风电等低碳清洁可再生能源和多样化负荷的接入促使直流配电网成为新的研究方向。为提高其供电可靠性,需对配电网系统进行故障特征分析。针对直流故障线路与换流器直流侧电容构成放电回路的前期阶段,提出一种适用于柔性直流配电线... 光伏、风电等低碳清洁可再生能源和多样化负荷的接入促使直流配电网成为新的研究方向。为提高其供电可靠性,需对配电网系统进行故障特征分析。针对直流故障线路与换流器直流侧电容构成放电回路的前期阶段,提出一种适用于柔性直流配电线路的纵联保护新方法。该方法基于最小二乘法,并以故障电流采样数据拟合曲线斜率的方式,识别故障后直流线路两端电流的发展趋势,进而快速准确地判别直流线路故障。通过PSCAD/EMTDC建模仿真,验证了该方法的有效性及较高的可靠性。 展开更多

关键词 柔性直流配电网 纵联保护 故障电流特性 最小二乘法

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计及T/4延时正、负序分离算法的IIDG暂态电流特性分析 被引量：1

9

作者 黎承新 刘沈全 +1 位作者 李杰 王钢 《广东电力》 2023年第7期1-12,共12页

逆变型分布式电源通过并网换流器接入电网,故障电流特性与常规设备存在显著差异,为配电网的故障保护带来挑战。基于T/4延时的正、负序分离算法被广泛用于并网换流器控制系统,然而,延时环节对暂态故障电流特性的影响尚未被充分研究。为此... 逆变型分布式电源通过并网换流器接入电网,故障电流特性与常规设备存在显著差异,为配电网的故障保护带来挑战。基于T/4延时的正、负序分离算法被广泛用于并网换流器控制系统,然而,延时环节对暂态故障电流特性的影响尚未被充分研究。为此,首先在梳理换流器故障瞬态响应链路的基础上,分别建立换流器拓扑以及含正、负序分离环节控制系统的数学模型,并通过Pade近似实现延时环节线性化;进而,建立并网换流器暂态故障电流的闭环模型,并分析延时环节对暂态故障电流特性的影响;最后,利用MATLAB/Simulink仿真验证所提计算方法和分析结果的正确性,所提暂态电流计算方法的计算误差在1%以下。研究表明,暂态电流的含量可达到额定电流的2倍以上,延时环节将使测量值与实际值之间存在测量误差,该测量误差输入到电流闭环中会带来正、负序dq轴电流振荡,低次谐波含量暂时性上升等新特征。 展开更多

关键词 逆变型分布式电源 暂态电流计算 T/4延时法 故障分析 故障电流特性 低电压穿越

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分布式电源短路计算模型及电网故障计算方法研究 被引量：50

10

作者 尹项根 张哲 +2 位作者 肖繁 杨航 杨增力 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2015年第22期1-9,共9页

分布式电源的发电模式及并网方式多样,其馈入电网的故障电流特性与传统交流同步发电机相比存在较大差异,使以传统交流同步电机供电电源为基础的短路电流分析理论和方法难以满足分布式电源接入后电网故障分析的要求,给继电保护原理研究... 分布式电源的发电模式及并网方式多样,其馈入电网的故障电流特性与传统交流同步发电机相比存在较大差异,使以传统交流同步电机供电电源为基础的短路电流分析理论和方法难以满足分布式电源接入后电网故障分析的要求,给继电保护原理研究和整定计算提出了新的课题并备受关注。根据不同类型分布式电源的低压穿越运行技术要求,建立逆变型电源的短路计算模型。并考虑异步型电源撬棒保护的动作行为特征,建立了异步型电源在电网严重和非严重故障条件下的等值计算模型。进而,提出了含分布式电源接入的电网故障计算方法。仿真对比分析表明,电网故障计算方法精度较高,能更好地满足工程应用要求。 展开更多

关键词 分布式电源 双馈风电机组 逆变型分布式电源 故障电流特性 故障分析方法

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基于电流频率差的有源配电网线路保护 被引量：17

11

作者 段建东 崔帅帅 +2 位作者 刘吴骥 孙磊 谭王景 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第11期2927-2934,共8页

分散式风力发电高渗透地接入配电网,使得拓扑结构从辐射式变成有源配电网,传统的三段式电流保护将难以适应。通过分析双馈式感应风力发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)的故障暂态特性,获取其短路电流的频率变化特征以及与大... 分散式风力发电高渗透地接入配电网,使得拓扑结构从辐射式变成有源配电网,传统的三段式电流保护将难以适应。通过分析双馈式感应风力发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)的故障暂态特性,获取其短路电流的频率变化特征以及与大系统短路电流的显著差异。由此,提出基于电流频率差的线路保护,即通过线路两端故障电流的频率差值比较来识别故障区域。参照某分散式风电接入10kV地方电网示范性工程的参数,在PSCAD/EMTDC软件平台建立了有源配电网模型,对所研究的线路保护进行了大量的仿真测试,结果表明在不同DFIG出力、不同故障类型、不同过渡电阻以及不同故障位置情况下该线路保护动作正确,并且能够灵敏、有效地适应不同工况。 展开更多

关键词 有源配电网 双馈式感应风力发电机 线路保护 故障电流特性 频率差

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基于改进小波分析的电网故障诊断研究 被引量：5

12

作者 陈靖秋 向强铭 +1 位作者 刘智俊 王茜 《电测与仪表》 北大核心 2015年第10期119-123,共5页

传统电网故障诊断大多基于开关量进行分析,当获得的开关量信息不完备不可信的时候,诊断容错性较差,甚至会出现错误的诊断结果。电气量中蕴含丰富的暂态信息,能够直观的反映电网特性,利用多分辨分析的小波理论对电力系统故障采集到的电... 传统电网故障诊断大多基于开关量进行分析,当获得的开关量信息不完备不可信的时候,诊断容错性较差,甚至会出现错误的诊断结果。电气量中蕴含丰富的暂态信息,能够直观的反映电网特性,利用多分辨分析的小波理论对电力系统故障采集到的电流波形进行分析,针对故障电流在电网中的分布特性,提出对改进小波分析故障诊断,建立IEEE39节点仿真模型,实例验证,得到各故障候选线路的各小波故障度。 展开更多

关键词 多分辨小波分析 奇异值分解 故障电流分布特性

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自并励发电机后备保护改进方案 被引量：4

13

作者 刘振武 魏建忠 高仕斌 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2013年第2期53-57,共5页

随着电网规模的扩大,大型发电机组普遍采用自并励励磁系统,但由于短路电流衰减易造成后备保护拒动,基于理论分析,通过推导短路电流方程并计算,总结外部短路电流与外接电抗的关系即自并励发电机在不同位置发生三相和两相短路故障下的短... 随着电网规模的扩大,大型发电机组普遍采用自并励励磁系统,但由于短路电流衰减易造成后备保护拒动,基于理论分析,通过推导短路电流方程并计算,总结外部短路电流与外接电抗的关系即自并励发电机在不同位置发生三相和两相短路故障下的短路电流变化趋势,得出三相短路及近端两相短路时短路电流均衰减,但三相短路电流衰减会使后备保护拒动的结论,结合工程实际在现有保护基础上给出了两种分别加设低压保持元件和出口解锁的低压记忆回路的改进后备保护方案。 展开更多

关键词 大型发电机 自并励励磁 短路故障 故障电流特性 后备保护

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方向元件在光伏电站送出线路中的适应性分析 被引量：29

14

作者 许冠军 梁营玉 +3 位作者 查雯婷 霍姚彤 秦晓童 王聪 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期1632-1639,共8页

由于电力电子器件的脆弱性和并网逆变器的可控性,光伏电站改变了送出线路的故障电流特征,导致基于常规同步机电源故障特征设计的各类方向元件存在适应性问题。考虑到不同控制目标和故障类型,推导了送出线路光伏电站侧故障电流相量表达... 由于电力电子器件的脆弱性和并网逆变器的可控性,光伏电站改变了送出线路的故障电流特征,导致基于常规同步机电源故障特征设计的各类方向元件存在适应性问题。考虑到不同控制目标和故障类型,推导了送出线路光伏电站侧故障电流相量表达式。基于此,给出了不同控制目标下正、负序突变量阻抗角表达式和相量故障分量的相位关系。进而深入分析了有功、无功参考值、控制目标、电压不平衡度等因素对序故障分量方向元件和相量故障分量方向元件动作性能的影响。在PSCAD/EMTDC中搭建光伏电站仿真平台,测试并验证各类因素对方向元件的影响以及传统方向元件适应性问题。 展开更多

关键词 方向元件 方向比较式纵联保护 故障电流特性 适应性分析 光伏电站

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大型光伏电站对送出线路保护选相元件的影响 被引量：13

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作者 李一泉 屠卿瑞 +3 位作者 陈桥平 焦邵麟 王峰 刘树 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2018年第9期2976-2982,共7页

大型光伏电站接入将深刻改变其送出线路的故障电流特征,导致传统保护选相元件存在适应性问题,可能引起重合闸、保护测距及距离保护的不正确动作。推导了光伏电站送出线路故障电流的解析表达式,并据此分析了故障电流特征与逆变器控制目... 大型光伏电站接入将深刻改变其送出线路的故障电流特征,导致传统保护选相元件存在适应性问题,可能引起重合闸、保护测距及距离保护的不正确动作。推导了光伏电站送出线路故障电流的解析表达式,并据此分析了故障电流特征与逆变器控制目标、故障类型、功率指令等因素之间的关系。基于故障电流解析式,推导了抑制负序电流、抑制有功功率波动和抑制无功功率波动等不同控制目标下,相电流差突变量幅值关系和电流序分量间的相位关系,指出送出线路光伏电站侧相电流差突变量选相元件和序分量选相元件的动作性能下降,可能导致选相元件不正确动作的问题。依托实际光伏电站工程参数,在PSCAD中搭建仿真模型,验证了理论分析的正确性。 展开更多

关键词 光伏电站 选相元件 故障电流特性 适应性分析

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基于证据理论融合的广域后备保护新方法 被引量：14

16

作者 陈国炎 张哲 +2 位作者 尹项根 姚瑶 何志勤 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第10期246-255,共10页

为降低广域后备保护(WABP)通信流量,提高信息出错或丢失情况下保护决策的正确性,提出一种基于证据理论融合的WABP新算法。该算法在电网发生故障后,各子站首先根据启动元件动作情况和本站故障电流的分布特性,向主站上传站内少量线路的电... 为降低广域后备保护(WABP)通信流量,提高信息出错或丢失情况下保护决策的正确性,提出一种基于证据理论融合的WABP新算法。该算法在电网发生故障后,各子站首先根据启动元件动作情况和本站故障电流的分布特性,向主站上传站内少量线路的电流信息。然后,主站通过群体比幅识别候选疑似故障线路,并向相关子站索取故障疑似线路的保护信息域内的传统保护动作信息,采用改进的证据理论方法对相关信息进行融合判断,进而识别实际故障线路。仿真实例表明,该WABP算法具有采样同步要求低、广域通信流量小、在局部信息错误或丢失时仍能正确决策等良好性能。 展开更多

关键词 广域后备保护 电流故障分布特性 电流故障分量群体比幅 D-S 证据理论

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基于区域多信息融合的广域后备保护算法 被引量：14

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作者 孔德洪 吕飞鹏 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期26-32,共7页

针对广域保护通信流量大、容错性低等问题,提出了一种基于区域多信息融合的广域后备保护算法。首先,对保护系统进行区域划分,并根据故障电流的分布特性进行故障区域搜索,以减少广域保护的通信流量。其次,对故障区域内的保护动作信息进... 针对广域保护通信流量大、容错性低等问题,提出了一种基于区域多信息融合的广域后备保护算法。首先,对保护系统进行区域划分,并根据故障电流的分布特性进行故障区域搜索,以减少广域保护的通信流量。其次,对故障区域内的保护动作信息进行归一化处理,并计算线路故障证据的基本概率赋值。最后,采用改进的D-S证据理论进行证据融合,进而识别故障线路。基于PSCAD搭建IEEE 39节点系统进行仿真验证,结果表明该算法能有效识别各类型故障,具有广域通信量小,信息容错性高等良好性能。 展开更多

关键词 广域后备保护 区域划分 故障电流分布特性 D-S证据理论

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