长距离交流输电线路并联电抗器补偿有效性分析

基于长距离超高压输电线路分布参数等效电路及二端口模型,推导了串补条件下两种并联电抗器布置方案的级联传输矩阵,定义了长距离交流输电线路上并联电抗器补偿效益的有效性.然后采用500kV线路典型参数,分析了电抗器的布置等因素对补偿有效性的影响.通过数值模拟获得了多种因素条件下并联电抗器补偿有效性的数值结果.研究表明:并联电抗器位于线路中点时其有效性达到最大,而其位置向线路两端偏移时补偿有效性逐渐减小;随着线路长度增大,补偿有效性随之减小;在一定串、并联补偿度变化范围内,补偿有效性随着并联补偿度增大而减小,而串联补偿度对补偿有效性影响很小.     

多周期后补偿DM系统中补偿长度优化

为获得一种较优的色散管理(DM)方案，通过数值模拟研究了40Gb／s长距离多周期后补偿DM系统中补偿长度优化问题．结果表明：脉冲宽度随传输距离呈一定规律性变化；长距离多周期系统中的最优补偿长度小于单周期系统中的最大压缩补偿长度；最优补偿长度随脉冲峰值功率的提高而提高．     

考虑传输函数特性的行波幅值比较式纵联保护原理

为了精确描述行波在输电线路上的传播过程及其衰减规律,挖掘其携带的故障信息并应用于输电线路继电保护,将线路时域上的波动方程进行Laplace变换,分析了有损均匀传输线的戴维南等效电路,建立了故障附加网络的集总等效电路.在此基础上,推导出输电线两端初始反向行波的数学关系,并提出一种考虑传输函数特性的行波纵联保护算法.该算法利用S变换提取初始行波,计算线路两端初始反向行波的衰减比,依据衰减比识别区内外故障.最后,利用PSCAD/EMTDC仿真数据对保护算法进行测试,结果表明:区内故障时,衰减比大于0.81,区外故障时,衰减比接近0,说明保护算法能可靠识别区内外故障,从原理上克服了线路模型误差、线路参数不确定性等因素产生的不利影响.      

160Gbps光通信系统中光纤准直器的基准插入损耗与功率代价研究

在几何光学和高斯光束传输理论的基础上,运用矩阵光学原理与高斯光束耦合理论,分析了基于自聚焦透镜光纤准直器引入高速光通信系统的基本插入损耗、回波损耗等特性,并采用光纤衰减基准测试方法对理论计算进行了实验验证.在160 Gbps光通信系统中分析了该器件对系统传输性能的影响,对误码率曲线进行了测试对比,讨论了光纤准直器增大系统功率代价的原因.     

高压线路电流差动保护的研究

为满足超高压、长距离输电线路对继电保护主保护的要求,对基于相关分析的电流差动保护高压输电线路进行了研究,保护分析采用故障分量系统,以减少负荷电流的影响。该保护线路性能可靠、动作快,对信号的同步要求较低,也较容易实现与整定,是今后超高压长距离输电线路主保护的应用方向。     

新型电缆贯通供电系统的保护方案

为解决新型电缆贯通供电系统的接触网和牵引电缆使用现有分段保护方案会误动作的问题,研究负荷电流对接触网电流纵差保护的作用机理,提出接触网采用故障分量电流纵差保护方案;并利用相量法分析空载情况下电容电流对牵引电缆现有保护方案的影响,通过在每个分段回路牵引电缆的首、末两端空载时并联电抗器,及负载时切除电抗器,实现电流纵差的保护.研究结果表明：接触网中的负荷电流由两侧牵引变压器一起供给是引起接触网电流纵差保护误动作的原因,而提出的采用故障分量电流构成的接触网短路保护不受双边供电下正常负荷电流的影响;空载情况下,电容电流会使牵引电缆末端电流较首端电流的幅值和相角发生变化,导致保护误动作,提出的牵引电缆首末两端并联电抗器的方法可以解决这个问题.     

城轨交流供电系统极限供电距离分析

供电距离是衡量一个牵引系统供电能力的重要指标,对系统的稳定、经济运行具有现实影响. 城轨交流供电系统采用电缆结构的牵引网,具有稳定、大容量输电的突出特点,因此量化研究该系统供电距离具有重要意义,本文从理论推导的角度对系统极限供电距离进行分析,根据系统的电路拓扑特点,理论推导系统牵引网阻抗、单车多车时牵引网电压损失、钢轨电位. 首先从牵引网采用架空线与电缆时的自然功率对比,推算采用不同截面积电缆时系统的极限供电距离;其次以系统高峰工况时的电压损失作为限制条件,分析系统极限供电距离;最后以既有电气化铁路标准对钢轨电位规定的限值作为限制条件,分析系统最大短回路区间长度. 系统仿真结果表明:城轨交流供电系统最大单区间供电长度可达9.31 km,主变电所位于线路中间位置时,系统极限供电距离可达84.22 km.      

基于CRT解耦工作模式的电压控制系统

基于顺次单支路工作模式的变压器式可控电抗器(controllable reactor of transformer type,CRT)具有良好的电压控制能力,但是CRT各控制绕组间耦合严重.在分析CRT解耦工作模式基本原理的基础上,提出基于CRT解耦工作模式的高压长距离输电线末端电压控制系统,并给出了控制器参数计算公式;采用查表法对工作绕组电流与各控制绕组晶闸管触发角之间的非线性关系进行线性化处理.仿真结果表明,提出的CRT电压控制系统可以实现CRT各控制绕组的解耦,并维持输电线路末端电压稳定.     

高压线路电流差动保护的研究

为满足超高压、长距离输电线路对继电保护主保护的要求,本文对基于相关分析的电流差动保护高压输电线路进行了研究,分析采用故障分量系统,以减少负荷电流的影响,该保护线路性能可靠、动作快,对信号的同步要求较低,也较容易实现与整定。     

电动车在线供电系统高效配电方案

针对电动车在线供电系统存在严重的传输损耗问题,设计了一种高压传输-低压激励的高效配电方案.该配电方案采用高压导轨传送电能,以减小输送过程中的能量损耗;采用低压激励方式,以增强导轨的功率发射能力.给出了配电方案的基本框架,阐述了其工作原理;分析了传输损耗的机理,导出了传输损耗的计算表达式,并探讨了分段连续切换供电方法.最后,通过仿真分析和实验对该配电方案和分段连续切换供电方法的可行性和有效性进行了验证.分析结果表明,当传输距离约大于70 m时,该配电方案的传输效率具有明显优势,可以提高系统的远距离能量传输效率.      

Transient Stability Analysis Using Transmission Line Measurement

IntroductionMany utilities increasingly face the threat oftransientstability problem due to open access com-petitive electricity markets and emphasis on envi-ronmental consideration.Transientstability analy-sis is an important aspectin the planning and oper-ation of power system[1] .Up to the present,there have been two prima-ry approaches used in the literatures to performtransient stability analysis,one is time domainsimulation,the other is TEF ( Transient EnergyFunction) [2 ] .One of the…     

并联有源电力滤波器补偿性能的研究

研究了影响桥式整流带阻感型负载的并联型有源电力滤波器补偿性能的因素,从理论上分析指令延时和母线电压以及输出电感对补偿效果影响的具体原因,并通过Matlab软件建立仿真模型,借助仿真波形和THD数据证明了理论分析的正确性,最后根据实际工程需要合理优化了各个参数,并在一台50 KVA三相四线的并联电力有源滤波器样机上验证了该方法的实用性和有效性.     

高速铁路10kV电力贯通线故障区段定位方法

提出了一种基于区段两端零模电流值乘积积分的高速铁路电力贯通线故障定位方法.该方法借助现有铁路远动系统,仅需要每个区段终端FTU上的零序电流值,即可快速准确定位故障区段.数字仿真试验结果表明：该方法不受故障距离、配变负载及过渡电阻的影响,且对FTU数据采集的采样率和同步性有良好的适应性.     

基于Matlab/Simulink的并联有源电力滤波器的仿真研究

介绍了并联电力有源滤波器的结构和工作原理,给出了基于Matlab/Simulink并联有源电力滤波器的仿真模型,并进行了仿真实验,结果显示搭建的并联电力有源滤波器的仿真模型有很好的滤波效果。     

磁浮列车非接触式供电技术

针对高速磁浮列车在狭窄空间内高经济性、高可靠性车载供电需求，在耦合磁路、电气性能仿真、设计优化基础上，提出一种发射端多匝线圈且无磁芯、拾取端类似双U型耦合磁路结构的非接触供电系统（inductive power supply，IPS），该系统采用了理论设计、仿真分析以及试验验证相结合的研究方法. 首先，根据高速磁浮列车供电需求，通过理论计算确定各设备主要参数，完成IPS系统设计方案；然后，进行耦合磁路设计及仿真分析:利用Maxwell软件对多种耦合磁路进行3D仿真分析，确定耦合磁路最优设计方案，开展三维电磁仿真得到拾取装置与地面发射线圈间互感；紧接着，进行电气性能仿真分析:利用Matlab软件建立IPS系统电气仿真模型，仿真IPS系统传输功率及效率，根据供电需求确定补偿装置、地面逆变电源及DC/DC参数；最后，研制完成供电功率150 kW磁场耦合非接触供电系统，并部署于磁浮样车试验线，完成了现场EMC （electromagnetic magnetic compatibility）性能、电气性能测试验证. 验证结果表明:传输功率超过150 kW，效率92%，达到项目预期目标.      

我国高速铁路夜间行车组织方法

为更好地满足旅客出行和企业运营管理的需求,针对我国高速铁路在网络化运营模式下具备夜间行车条件的实际情况,系统地分析了等线、转线、一线维修一线行车和基于客流规律的周期性夜间行车组织方法的技术条件、组织特征、适用条件和与综合维修天窗的协调方法.在夜间高速列车运行距离长、综合维修天窗时间短时优先采用等线行车组织方法,综合维修天窗时间较长时优先采用转线组织方法,基于客流规律周期性地组织夜间列车运行和设置综合维修天窗既能满足维修作业需求,又能在夜间客流需求较大时为夜间高速列车运行创造条件.      

ZPW-2000无绝缘轨道电路分路电流仿真研究

运用均匀传输线和电路四端网理论,建立了ZPW-2000无绝缘轨道电路分路电流的计算模型,利用MATLAB软件实现了分路电流的数值算法.仿真了轨道电路正常情况、补偿电容开路和短路故障情况下分路电流的分布,仿真数据对轨道电路故障诊断有较大价值.     

基于FDTD接口方法的ZPW-2000轨道电路暂态分析

轨道电路在列车驶入/出清时存在暂态过程,可以利用接收端信号的暂态突变对轨道电路的状态进行判断. 时域有限差分（finite-difference,time-domain,FDTD）方法是求解传输线的常用数值解法,但ZPW-2000轨道电路结构比一般轨道电路更加复杂,直接采用FDTD法并不适用. 基于此,提出了一种基于FDTD和ATP-EMTP（alternative transients program-electromagnetic transients program）接口模型的ZPW-2000轨道电路暂态分析方法. 该方法将整个模块分为传输线与集中参数网络两个部分,其中,传输线采用FDTD求解,集中参数网络在ATP-EMTP中计算,两个部分用受控电流源关联. 对ZPW-2000轨道电路的仿真结果表明:道床电阻和分路电阻对接收端信号幅值有较大的影响,当道床电阻降至0.6 Ω?km时接收端电压从2.0 V下降到0.5 V左右,当分路电阻增至0.2 Ω时接收端残压达到了1.0 V左右,此时若仅采用门限比对的方法难以区分轨道电路的状态;然而,在列车驶入/出清的瞬间,接收端信号存在暂态突变,可根据突变特性实现轨道电路分路态的检测.      

基于形态学分形维数的输电线路故障选相方法

输电线路故障信号是一种典型的非线性信号,分形几何理论为描述非线性故障信号的特性提供了一个有力的分析工具。针对传统分形维数的局限性,本文提出了一种基于局域均值分解（local mean decomposition,LMD）-形态学的分形维数-Elman神经网络的输电线路故障选相新方法。该方法通过对故障电流进行相模转换后,对单一线模分量进行LMD分解得到若干乘积函数（product function,PF）分量,然后选取前4个PF分量进行数学形态学的分形维数估计,最后形成特征向量作为Elman神经网络的输入参数。仿真试验表明：提出的故障分类识别方法能快速、准确地识别各类故障,并且不易受故障初始角、故障位置和过渡电阻的影响,与传统的BP神经网络相比,Elman神经网络具有更好的效果,为准确判断输电线路故障选相提供了一种快速有效的新方法。