带并联电抗器补偿的长距离输电线路的功率损耗

针对两端带并联电抗器补偿的长距离输电线路的功率损耗问题,以长距离输电线路等效电路与并联电抗器无功补偿容量分析为基础,分析了空载时线路电流电压分布.获得了两端安装并联电抗器条件下,传输功率变化时,不同长度的超高压500kV线路功率损耗变化的数值模拟曲线.分析结果表明:随着传输功率的增大,线路的功率损耗相对值随之增大;两并联电抗器的线路间隔长度增大,线路功率损耗相对值也将有所增加.     

基于ANFIS的特高压输电线路故障分类识别方法

提出了一种基于自适应神经模糊推理系统(ANFIS)的特高压输电线路故障分类识别方法,以分类识别10种常见的输电线路故障.该方法以故障后1个工频周期内故障电流分量的标准差和四分位距作为故障分类识别的特征量.分析了噪声和谐波对这2个特征量的影响;建立了基于ANFIS的故障分类识别模型.大量仿真试验表明: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,对噪声、谐波、电流互感器传变特性及采样频率有良好的适应性,分类识别正确率能达到99.5%.     

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.     

AT供电牵引网故障测距仿真研究

根据接触网的特点和行波故障测距原理,采用了D型行波故障测距法.利用电磁暂态仿真软件ATPDraw搭建了AT供电方式下的仿真模型,然后对故障暂态电流运用小波分析工具进行处理,以检测暂态电流初始行波波头从而实现测距目的.对A型测距法和D型测距法进行比较知D型测距法测距更精确而且受到牵引网结构的影响更小.特别是存在分支站场的牵引网中,D型测距法完全不受分支点反射行波的干扰,可以单独使用实现行波保护.     

输电线路短路故障实现自适应保护的分析及计算

通过对输电线路短路故障分析及计算,所设置的保护能够根据系统的运行方式,距离故障点的远近,故障的种类,自动地、自适应地进行工作,同时保证了动作的选择性,提高了保护的灵敏度.实现了输电线路短路故障的自适应保护.     

基于并行组合模拟退火算法的水泵汽蚀初生故障识别

针对水泵汽蚀初始阶段故障信号微弱,检测困难的特点,提出一种基于并行组合模拟退火算法对水泵"汽蚀初生"故障进行识别.阐述了算法的原理和实现方法,通过设计的实验台模拟水泵"汽蚀初生"故障,并获取了正常与模拟故障状态下水泵壳体的振动与出口压力信号的特征参数.利用该算法将上述特征参数自组织、自生成新的特征参数,达到了识别的目的.     

一种新型变压器差动保护起动元件

在电力变压器中,励磁涌流会引起变压器差动保护误动作。针对这一问题,提出一种新型的变压器差动保护起动元件———基于小波变换的行波识别起动元件,并且通过MATLAB中的simulink和wavemenu进行仿真。仿真结果表明,该起动元件可以正确识别励磁涌流与内部故障电流,从而能有效避免差动保护误动作。     

基于电流极性和相对熵的广域继电保护新算法

为了提高广域继电保护的容错性和灵敏度,结合母线采样值保护和线路故障分量差动保护原理,提出一种基于电流极性和能量相对熵的广域继电保护新算法.首先,对线路IED保护关联域进行划分,针对不同关联域,提取正序工频故障分量电流,并给出关联域边界电流、综合计算电流和综合虚拟电流概念;其次,定义综合电流采样值能量相对熵,量化综合电流的差异程度,同时,通过求取关联域边界电流之间的夹角大小来表征边界电流的极性关系,并利用电流采样值能量相对熵和极性关系识别关联域内外故障;最后,利用PSCAD/EMTDC软件搭建IEEE-3机9节点系统模型,分别在不同故障点设置不同故障类型进行仿真检验算法性能.研究结果表明:在关联域区内故障时,综合电流几乎一样,相对熵值很小,接近为0;边界电流间夹角小于π/2,极性近似相同;区外故障时,综合电流波形及采样值能量差异显著,相对熵值大于1;边界电流间夹角接近于π,极性近似相反,二者差异明显;域内单相接地故障时,在800Ω的高阻条件下,相对熵最大为0.428,夹角最大为0.388,仍能可靠满足判据,具有较高的灵敏度.实验结果验证了本文算法性能基本不受过渡电阻的影响,能较好克服TA饱和、数据畸变等不利因素的影响.     

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。     

基于小波分析和神经网络的异步电机早期故障诊断

针对异步电机早期定子故障诊断,根据电机定子故障的特点,采用小波变换极大模分析法检测故障信号突变点的位置;利用小波包各个频带能量的变化完成能最特征提取,采用BP神经网络故障识别算法识别电机的各种运行状态来诊断电机早期故障.仿真实验结果表明,小波分析和神经网络算法的结合能有效定位并检测异步电机的早期故障.     

电子式电压互感器传变特性分析与测试

传统电压互感器对低频电压信号传变特性良好,但对行波信号的传变特性并不理想.电子式电压互感器在智能变电站中得到应用,其对高频信号具有潜在的传变优势,这对于实现智能变电站的行波故障测距和未来行波保护具有重要意义.本文以电容分压型电子式电压互感器为例,通过建立互感器的等值电路模型,分析其对暂态高频信号的频率响应特性,利用对互感器样机测试得到结果与理论分析相对比,证明了该互感器对故障行波信号具有良好的传变能力.     

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.     

时速600公里磁浮列车隧道初始压缩波洞内传播特征和洞口微气压波特征

基于三维数值模拟方法，采用一维可压缩非定常不等熵流动模型和改进广义黎曼变量特征线方法，在隧道入口端未设置以及设置开口型缓冲结构条件下，分别研究了初始压缩波在隧道洞内的传播及洞口(默认为出口)的微气压波特性。研究结果表明:隧道入口设置开口型缓冲结构与无缓冲结构相比，其产生的初始压缩波的最大压力梯度下降了67.56%；初始压缩波在隧道内的传播过程中存在先激化后衰减的过程，其中未设置缓冲结构和设置开口型缓冲结构的临界长度分别为2和6 km，而满足微气压波控制标准的临界隧道长度分别为33和34 km；虽然开口型缓冲结构可较大幅度降低初始压缩波的最大压力梯度，但是对于长大隧道而言，由于传播过程中压缩波不断激化，开口型缓冲结构实际上对减缓微气压波的作用存在较大幅度的弱化，建议还应采取如竖井等工程措施以减缓激化；缓冲结构对不同隧道长度的洞口内压缩波的最大压力梯度的影响不同，所以需要结合不同类型缓冲结构和长度等因素来确定对应的最佳隧道长度匹配关系。      

基于故障阻抗计算的非同步故障测距新方法

为了解决双端电气量测量非同步产生的故障测距误差问题,提出基于故障阻抗计算的非同步故障测距新方法。该方法采用集中参数短线模型,首先利用双端非同步电气量和线路参数计算故障阻抗,然后基于金属性短路故障阻抗的纯电阻性采用共轭法构造出关于故障距离的一元二次方程,最后求解并判别伪根得到真实故障距离。双端量法测距在原理上克服了故障电阻和系统运行方式变化的影响。仿真与数值计算结果表明提出的新方法可靠有效,能消去非同步角的影响,具有良好的测距精度,适用于各种金属性短路故障类型,工程实际应用价值高。     

Parameter identification algorithm for fault location using one terminal data based on frequency domain

Fault locationtechniques for power systemhavebeen investigated for many years.The quicker theaccurate location of a fault,the faster the electricpower restoration of service.The fault location techniques can be classifiedintot wo classes:one uses the data fromone ter minalof trans mission line;the other uses the data fromboth ter minals.The accuracy of one ter minal faultlocators is affected by the assumptions about thefault resistance,the source i mpedance,and the cur-rent flowinto fault from…     

铁路自闭贯通线路故障检测模型

通过分析10kV自闭贯通线路短路和接地故障特征，建立了故障检测模型，对铁路自闭贯通线路发生相间短路故障和单相接地故障进行了仿真．仿真分析结果表明，利用此模型判断相间短路和单相接地故障类型及所在区间是可行的．     

两万吨组合列车制动特性

为了减小重载列车纵向冲动,提高列车制动特性的同步性,利用基于空气流动理论的空气制动仿真系统,计算了列车制动系统的制动管路和各缸室的瞬态气体状态,获得制动系统动态特性,预测了两万吨组合列车的紧急制动与常用制动特性,分析了制动波的传递特性。计算结果表明:两组合列车可以缩小最大制动时间差50%,如果在两组合列车尾部配置机车,最大制动时间差可以缩小75%,四组合列车最大制动时间差可以缩小75%;紧急制动波速等速前后传递,常用制动时向前传递的制动波波速要比向后传递的制动波波速小。可见,组合列车是一种改善列车制动同步性的理想方式。     

仰拱病害的电磁波响应特征模拟及三维成像

为提高隧道仰拱病害的电磁波三维成像效率和探测精度,提出一种基于旋转交错网格（rotated staggered grid,RSG）数值模拟及偏移成像理论的波场分析方法,建立了仰拱典型病害的RSG数值模型,模拟了电磁波在隧道仰拱及隧道底层结构中的复杂传播情况,分析了电磁波的衰减、绕射、频散等电磁响应特征及道集信号,然后基于RSG偏移成像理论,并通过局部刻画和三维切片等技术,开展了隧道仰拱病害电磁波模拟数据的RSG三维成像研究. 结果表明:仰拱中钢筋与钢支撑混凝土介质的电场幅值均大于6.5 × 104 V/m,仰拱病害的电场幅值约为6.0 × 104 V/m,RSG三维成像及分析方法兼顾了电磁波横纵向分辨率,刻画出了软弱夹层介质内部的疏松情况和起伏形态,提高了电磁波对仰拱病害的成像精度.