【摘 要】
:
柔性直流输电工程越来越广泛地被应用于城市中心负荷供电、风电、光伏并网等领域。然而柔性直流系统中的故障电流上升速度快,电力电子器件耐过流能力弱,线路故障易导致设备损坏甚至直流系统退出运行,这对柔直线路保护提出了苛刻的要求。基于动态状态估计的保护通过比较可用测量值和估计值之间的一致性判别故障,能快速可靠地判别区内、外故障,其在交流系统中已有实际应用。然而直流系统中没有稳定的基频,描述线路物理特性的动态
【基金项目】
:
国家自然科学基金联合基金重点项目“含混合直流的交直流电网故障演化机理及新型保护理论研究”(项目批准号:U2066210); 国家自然科学基金青年项目“柔性直流输电线路自整定保护原理研究”(项目批准号:52007003);
论文部分内容阅读
柔性直流输电工程越来越广泛地被应用于城市中心负荷供电、风电、光伏并网等领域。然而柔性直流系统中的故障电流上升速度快,电力电子器件耐过流能力弱,线路故障易导致设备损坏甚至直流系统退出运行,这对柔直线路保护提出了苛刻的要求。基于动态状态估计的保护通过比较可用测量值和估计值之间的一致性判别故障,能快速可靠地判别区内、外故障,其在交流系统中已有实际应用。然而直流系统中没有稳定的基频,描述线路物理特性的动态状态方程较为复杂,相关参数难以获取。为此本文提出了一种面向柔性直流线路动态状态方程的参数辨识及进化方案,从而将动态状态估计保护应用于实际的柔性直流线路中。本文首先对动态状态估计保护的原理进行了介绍,并阐述了柔直线路动态状态方程的建立流程。随后在PSCAD/EMTDC仿真软件中搭建柔性直流系统,使用仿真软件计算得到的线路参数理论值,建立不同线路模型下的动态状态方程。通过仿真对比,验证了考虑参数频变特性的动态状态估计保护能够可靠地判别区内、外故障,并在精确的参数下具有很高的灵敏性和速动性。本文为建立精确的频变线路模型,提出一种基于主动注入法的线路参数在线辨识方法。该方法通过换流器在线路上主动注入特定频率的信号,随后建立输电线路的参数辨识方法,通过线路两侧实时采集的数据,计算出指定频率点的线路参数,最后依据不同线路参数的频变特性,拟合出相应的依频曲线。仿真结果表明辨识结果具有较高的精度。本文为建立柔直线路的动态状态估计保护,提出一种基于改进矢量匹配法的保护参数计算方法,该方法对表征线路物理特性的特征阻抗和衰减系数曲线完成了低阶的有理多项式匹配,从而可以利用递归卷积得到柔性直流线路的动态状态方程,并有效降低了动态状态估计保护算法的复杂度。仿真结果表明,该方法得到的动态状态方程能够满足动态状态估计保护对性能的需求。本文最后针对辨识误差或线路参数变化造成动态状态方程与实际线路一致性下降的问题,通过遗传算法将辨识得到的参数视为待进化的基因,给出了参数进化模块的启动判据和进化流程。通过仿真,验证了该方法能够提高动态状态估计保护长时间运行的可靠性和灵敏性。综上所述,本文立足于动态状态估计保护,分析了该原理应用于实际柔直线路所要解决的问题,给出了建立动态状态方程和保护参数辨识的方法,并对保护参数自进化方案进行了探究。
其他文献
激光惯性约束聚变(Intertial Confinement Fusion,ICF)是人们实现可持续清洁能源的关键途径之一,而冲击波速度历程蕴含着ICF实验过程的重要物理信息,如驱动压缩效率、靶丸的压缩状态等。任意反射面速度干涉仪(Velocity Interferometer System For Any Reflector,VISAR)作为ICF冲击波速度测量领域主要的诊断仪器,仅能提供高时间
目前,随着科学技术的发展,微机电系统和微系统技术得到广泛的应用和提升,对复杂零部件及高精度结构的高性能加工提出了更高的要求。微细电火花加工技术具有高精度、无切削力、成本低等特点,因此在实际微细加工中的应用非常广泛。然而,微细电火花加工深微孔的时候,时常出现扩孔量较大,锥度大,加工碎屑难以排出等问题,严重影响加工孔的精度,并且目前针对电极摆动对微孔精度影响的研究较少,极少有文献涉及细长微电极的涡激振
随着环境保护压力的不断增大,迫切需要电力行业进行节能减排。传统的电力行业一般从电源侧进行碳减排,而忽略了负荷侧的碳减排潜力。为了充分挖掘电力系统负荷侧的碳减排潜力,亟需通过负荷侧的碳排放计量、碳排放责任分摊和低碳响应,实现源荷灵活互动碳减排。本文基于电力系统的负荷碳排放责任分摊机理,从低碳经济运行层面研究了含电动汽车的负荷聚合商参与区域电力系统的碳减排运行机理,实现了发电侧、负荷聚合商和电动汽车用
在国家大力提倡绿色制造推动经济高质量发展的当下,铁基非晶合金带材软磁性能优异,技术优势明显,然而它长程无序的结构特点与物理机械性能却导致其在剪切加工成型中存在加工难题,其加工精度也直接影响非晶产品的综合性能。本文首次提出将超声辅助手段应用于铁基非晶合金带材剪切加工,并对工艺过程进行深入研究。首先从实践调研中总结出铁基非晶合金带材的生产缺陷,并将缺陷的宏观表现归纳为带材剪切断面质量和刀具磨损两方面的
锂离子电池因具有能量密度大、功率密度高以及循环寿命长等优点而被作为电动汽车的动力来源,是电动汽车重要组成部分。然而,锂离子电池的充放电特性和循环寿命受使用环境和条件影响较大,其在低温下充电难、安全性差已成为电动汽车大规模普及的瓶颈之一,因此探索锂离子电池如何保证工作在合适的温度区间内至关重要。本文以LR1865SK三元锂离子电池为研究对象,主要研究内容如下:(1)基于锂离子电池一阶等效电路模型分析
选区熔化技术金属增材制造是最先进和最具发展前景的增材制造技术,具有高自由度,高效成型,灵活成型,短加工周期等优点。因其成形工艺特点使316L不锈钢增材制造件存在孔隙、裂纹和分层等致命成型的问题,严重影响着成型件的力学性能和结构性能。为有效控制316L不锈钢成型质量,保证成品效率,对316L增材制造件的检测具有重要的意义。当前,激光超声作为无损检测工具检测并且表征制件的质量,逐步成为热门的研究方向。
几何尺寸测量是先进制造领域的一个关键应用技术,基于工业计算机断层成像(Computed Tomography,CT)技术的几何尺寸测量相较于传统接触式或光学非接触式三坐标测量而言,其可在非接触、不破坏的情况下获取被测物体内外结构尺寸信息,因而基于工业CT的几何尺寸测量方式越来越受到青睐。在实际应用过程中,工业CT尺寸测量过程较为复杂,导致一方面其测量精度受到多种因素的制约;另一方面目前尚不存在明确
渗透率作为多孔介质的固有特性参数,常被用于表示多孔介质的渗流能力,是多孔介质重要的水利参数之一。对于多孔介质渗透率的计算,现有的方法包括流体力学数值法、孔隙网络模型法、格子玻尔兹曼法等。然而,这类方法在计算复杂多孔介质时存在计算难以收敛,计算代价大等局限性。深度学习是近年用于计算机视觉领域的热点研究方法,其图像建模技术具有快速准确的优势。考虑到多孔介质渗透率只与孔隙物理结构有关,并且多孔介质孔隙物
氧化锌避雷器因其优异的非线性伏安特性及冲击能量吸收特性而被广泛应用于动车组高压电气系统中,而牵引网中频繁过电压侵袭、高次谐波等复杂电磁环境极易导致避雷器异常老化,严重时发生热崩溃炸裂,这已成为影响列车牵引供电系统安全可靠运行关键因素之一。本文对动车组避雷器阀片直流、工频、高频电气伏安特性和电导率-电场-温度依赖特性进行研究,并对阀片在不同工频及工频叠加谐波电压下进行电热联合加速老化实验。采用COM
IGBT模块是牵引变流器中的关键部件,目前高速动车组所用的IGBT模块电压、电流等级较高,在稳定导通状态与开关瞬态都会产生较大的功率损耗,使模块内部温度升高,IGBT模块在服役过程中长期遭受电热应力冲击会导致器件发生潜在的性能降低,最终导致疲劳失效。因此基于结温水平研究IGBT模块的服役寿命对动车组的运行维修具有一定参考价值。IGBT模块受到的电热应力冲击随着动车组运行的实际工况线路不同而变化,我