10 kV交流XLPE电缆改为直流运行的热电耦合仿真

为了研究电缆在不同敷设方式和直流拓扑结构时的直流运行参数,以10?kV交流配电网中广泛使用的三芯交联聚乙烯(cross-linked?polyethylene,XLPE)电缆为例,通过有限元仿真软件建立电缆温度场、流场和电场耦合仿真模型,对直埋敷设、排管敷设和沟槽敷设下电缆分别以双极式、单极式、三线双极式(three-...     

多相发电机整流供电系统短路限流装置分析与设计

在需要大功率高品质直流电源的场所，通常采用多相同步发电机整流系统供电．但是，该类系统直流侧发生短路时，将产生巨大短路冲击电流，而现有的断路器已无法满足其分断和系统保护的要求．为此，提出了供电区域问设置固态限流装置的限流方案．分析了12相发电机整流系统的直流侧突然短路时的初始电流特性，得到了描述12相发电机整流系统短路初瞬的简化模型．在此基础上，给出了12相整流发电机电源参数对固态限流装置承受的最大电压和最大电流的影响关系，为限流装置的设计提供了理论依据．通过MATLAB仿真验证了简化模型和所推导结论的正确性，并表明该限流器设计合理，限流效果明显．     

考虑牵引所多运行状态的城轨交直流供电计算

城市轨道牵引变电所存在多种运行状态:整流状态、整流机组关断状态、逆变回馈装置恒定电压运行状态、逆变回馈装置最大功率运行状态. 针对潮流计算中牵引变电所状态的不确定而影响计算收敛性的问题,提出一种考虑牵引变电所多运行状态的城轨交直流供电计算算法. 该算法对逆变回馈装置和车载制动电阻建模,根据迭代过程中牵引变电所网压、电流,采用滞环比较策略确定牵引变电所状态,通过交直流交替迭代方法求解潮流. 对某地铁工程进行仿真分析和实测验证,结果表明:仿真与实测的牵引变电所负荷过程曲线Pearson相关系数为0.76～0.92;逆变回馈装置节能率的仿真结果与实测误差不超过1.7%;在全线整流机组空载电压较高的场合,当逆变回馈装置的启动电压设置在1750 V以上时,消耗在车载制动电阻上的能量显著增大.      

MODEL AND SIMULATION FOR A BRUSHLESS AC GENERATOR WITH AROTARY RECTIFIER

Objective For a brushless AC generator with a rotary rectifier, it is necessary and significant to model and simulate at normal and fault operation states. Methods Two new concepts, namely, Simulink signals and PSB (Power System Blockset) variables, are proposed, and the difference between the two concepts is clarified. Based on the new model for synchronous machines, a simulation model for a brushless AC generator with a rotary rectifier is constructed by Matlab/Simulink/PSB. This new model, which has a speed input terminal and an exciting voltage input one, can simulate the real electrical characters and direct mechanical connection between two synchronous machines perfectly. The rotary rectifier is a three-phase full-wave bridge rectifier which consists of six diodes. The model for the diodes is a macro-model which possesses much better accuracy than an ideal one of switches. Results Based on the present model, some simulation results such as exciting current waveform, phase current waveform and phase voltbge waveform are afftained at several operation conditions. Conclusion The simulation for a brushless AC generator with a rotary rectifier is demonstrated at normal and fault operation states, respectively. The results confirm the presented method.     

用于交流传动控制器调试的实时仿真系统

介绍一种以通用微机和PCI高速数据通信卡组成的交流传动仿真系统．系统采用软件方式实时计算交流传动系统的运行参数，包括变压器、四象限整流器、直流中间回路、逆变器、电机及负载．仿真结果经D／A转换后输出实时模拟交流传动控制器所需的传感器信号，进而实现对控制器的调试．     

MMC的无锁相环直接功率控制仿真

目前新型模块化多电平换流器（modular multilevel converter,MMC）多采用电压外环电流内环的双闭环直接电流控制策略,研究MMC的直接功率控制（direct power control,DPC）策略以减少系统控制参数,改善动态响应慢等问题。在αβ坐标系下推导关于MMC的DPC数学模型,并设计了一种无锁相环的DPC控制系统,为消除系统频率和电感参数的变化对控制系统的干扰,设计了一种无系统角频率和电感参数的功率解耦控制器,将双闭环简化为功率单环。考虑电网强度对换流站运行特性的影响,计算出直接功率控制策略适用于交流系统强度范围。最后在MATLAB/Simulink中仿真验证,结果表明上述设计控制策略的有效性。     

基于LCL滤波器的单相光伏并网三环控制策略

引入LCL滤波器代替L型和LC型滤波器。分析了有源阻尼算法,针对在光照过强的条件下由于输入功率和输出功率不匹配出现的直流母线过电压现象,提出直流母线电压环、电网电流环、电容电流环三环控制策略,稳定直流母线电压。搭建了单相光伏并网控制系统模型,详细分析了所设计的控制策略,仿真结果表明,采用新型控制策略能有效控制直流母线电压,改善入网电流品质,提高系统的稳定性。     

初级级联直线感应电机的无速度传感器矢量控制

为了研究磁浮系统中的恒速驱动及适时速度调节性能,根据Maxwell方程及电机的矢量控制原理,以磁浮系统中的直线感应电动机为研究对象,在其推力与初级绕组中电流矢量关系的基础上,设计了无速度传感器矢量控制器,并利用Matlab/Simulink软件验证控制器的正确性.研究结果表明:当速度在小范围内受扰动时,控制器运用电流内环、电压外环控制方式自动调节整流器的直流母线电压,调节时间小于10 ms;当控制器接收到指令速度时,改变逆变器的频率,该频率改变电机同步速,达到调速的目的,调节时间小于50 ms,表明在工频小于3个周期时,满足磁浮系统的控制要求.      

交直流双制式牵引供电系统钢轨电位特性分析

交直流双制式牵引供电系统中机车过分相前、后工作于不同供电制式，造成了牵引回流特性的差异，影响不同区段钢轨复合电位分布. 采用CDEGS软件建立了交直流双制式牵引供电系统仿真模型，并验证模型正确性和有效性. 计及交流区段和直流区段之间牵引回流的相互干扰，提出了适用于交直流双制式牵引供电系统的钢轨复合电位限值，研究了影响钢轨复合电位分布的主要因素及其敏感度. 结果表明:当无电区不设置钢轨绝缘节时，无电区段长度增大则交直流区段牵引回流的相互干扰程度降低，导致无电区钢轨复合电位减小；土壤电阻率增大则交直流区段牵引回流的相互干扰程度增强，导致无电区段钢轨复合电位增大；直流区段过渡电阻越大，则直流区段钢轨复合电位越高. 交直流区段之间的无电区设置绝缘节能够改变回流结构，避免钢轨复合电位超标，以国内首条双制式线路为例，设置绝缘节后可以使钢轨复合电位直流分量从103.92 V降至60.20 V，保障了人身安全.      

Logistic Regression Based Arc Fault Detection in Photovoltaic Systems Under Different Conditions

This paper investigates direct current(DC) arc fault detection in photovoltaic system. In order to avoid the risk of fire ignition caused by the arc fault in the photovoltaic power supply, it is urgent to detect the DC arc fault in the photovoltaic system. Once an arc fault is detected, the power supply should be cut off immediately. A lot of field experiments are carried out to obtain the data of arc fault current of the photovoltaic system under different current conditions. Cable length, arc gap, and the effects of different sensors are tested.These three conditions are the most significant features of this paper. Four characteristic variables from both the time domain and the frequency domain are extracted to identify the arc fault. Then the logistic regression method in the field of artificial intelligence and machine learning is originally used to analyze the experimental results of arc fault in the photovoltaic system. The function between the probability of the arc fault and the change of the characteristic variables is obtained. After validating 80 groups of experimental data under different conditions,the accuracy rate of the arc fault detection by this algorithm is proved to reach 100%.     

计及逆变回馈装置间歇工作制的城轨供电计算

逆变回馈装置在实际运行中采用间歇工作制,当采用供电计算确定逆变回馈装置的选址和容量设计时,必须考虑逆变回馈装置的工作特性模型.为此,提出了一种考虑逆变回馈装置间歇工作制的城市轨道交直流供电计算算法.该算法基于逆变回馈装置的功率提出了逆变回馈装置负荷过程的动态调整策略,并实现其状态切换;从主变电所统计整条线路的全日能耗,...     

电动汽车泄露电流测试技术的研究

介绍了电动汽车泄漏电流测试的基本原理,设计了电动汽车泄漏电流测试系统。该系统由CPU、测试电源、交流接触器、继电器、模拟人体网络、电压跟随、自动量程切换、交流线性隔离电路等部分组成。该系统符合GB/T18384.3-2001电动汽车安全要求——人员触电防护标准与IEC61010标准。实验数据表明:系统工作稳定,数据重复精度高。     

Influence of the inverse-time protection relays on the voltage dip index

The probability-assessment analyses on the characteristic value of voltage dip by using Monte Carlo stochastic modeling method to stimulate the randomness of the short circuit fault are introduced. Using Matlab and Power Systems CAD （PSCAD）, we design control interface which combines the electromagnetic transient simulation with the Monte Carlo method. Specifically, the designing of interface which is meant to employ the method of Matlab programming to control the electromagnetic transients including direct current （EMTDC） simulation is introduced. Furthermore, the influences of the protection devices on the voltage dip to ensure the authenticity and the referential reliability are simulated. A system with the inverse-time protection devices equipped on each line which can coordinate together is designed to cut off the short-circuit fault. The voltage dip of the designed system is assessed by the pre- and post-system average root mean square （RMS） variation frequency index, and the voltage dip index is compared with the Information Technology Industry Council （IT1C） curves. The simulation results demonstrate that the inverse-time relay protection equipments are well-coordinated, and the severity and the range of the voltage dip are influenced by the cooperation of the equipped inverse-time protection devices.     

电-氢孤岛直流微电网的分层能量管理

为了实现电-氢混合储能微电网的控制与运行,提出一种该类孤岛直流微电网的全天候能量管理方法,在满足负载需求功率、控制母线电压的基础上,将微网多余电能向化学能及氢能转化,且将储存的能量通过燃料电池及蓄电池适时运用于微网功率缺额的情况;通过对各电源、负载设备DC/DC变换器控制以及管理层的协调控制,实现了该系统的能量管理;基于MATLAB/Simulink软件平台,验证了该文能量管理方法的有效性. 研究结果表明:电-氢微电网在运行过程中母线电压波动幅度小于0.33%,远小于5.00%的运行要求;锂电池等效荷电状态及储氢罐等效荷电状态初末值变化幅度分别为4.0%和0.2%,储能系统运行稳定;该能量管理方法能够在保持电-氢系统稳定运行的前提下,无需外界提供额外能量即可确保该系统的全天候正常运行.      

基于自适应逆控制的APF建模与收敛过程分析

根据能量守恒原理，电力有源滤波器的直流电容平均电压的变化能够反映系统主电流变化的趋势，据此可提出一种基于自适应逆控制的电力有源滤波器．对此有源滤波器的建模原理进行了分析，通过仿真建立了模型的动态曲线，在此基础上对系统的收敛过程作了分析研究，仿真和实验结果验证了理论分析的正确性．     

一种电力贯通线单相接地故障测距的新方法

简析了电力贯通线单相接地故障时电压电流与阻抗之间的关系,提出了基于MATLAB仿真的新型故障测距法。该方法不需新增任何硬件设备,仅需使用现有的远动系统和相关软件。利用远动装置判定故障所在区间,用MATLAB对该区间进行仿真,并根据仿真结果,用最小二乘法拟合出测距公式。研究成果已经应用到第一线,希望在试用中得到检验、改善。虽然仿真是针对南昌至永修电力贯通线进行的,但这种解决问题的思路,可以推广至所有贯通线。     

城市轨道交通交流牵引供电系统及其关键技术

在地铁、轻轨等城市轨道交通中,为了避免现行直流牵引供电系统的迷流,同时发挥其无分相的优势,提出并研究了一种交流牵引供电系统.该系统由主变电所(MSS)和电缆牵引网(CTN)构成,主变电所由单相主牵引变压器(MTT)和负序补偿装置(NCD)组合而成,电缆牵引网由双芯电缆(DCC)、牵引变压器(TT)和接触网(OCS)、钢轨(R)等构成.讨论了该系统的3项关键技术:电缆牵引网的供电原理,等效电路和输电能力,电缆与接触网的匹配技术,接触网电压等级选择等;牵引网分段供电技术,牵引网供电状态辨识方法,分布式保护与集中式保护方案等;单条线路主变电所供电方案,2条及以上线路共用主变电所的供电方案.该系统技术性能优良,经济性好,可靠性高,为地铁、轻轨等城市轨道交通提供了新的、更好的选择.      

浅析DDL保护装置在轨道交通牵引中的应用

目前上海轨道交通的牵引动力为直流牵引方式,其直流短路主保护则采用电流变化率（di／dt）和电流增量（△｜）保护,且DDL保护装置均使用国外生产的保护单元,例如,地铁二号线使用SIEMENS公司生产的SITRAS DPU96保护单元,地铁八号线则采用Secheron公司生产的SEPCOS保护单元,等等。本文着重对上述两种保护单元的工作原理、动作逻辑、动作可靠性及其故障判断准确性等方面进行详细的分析比较。     

船舶电力系统中交流配电网零线故障的诊断

船舶电力系统中采用的三相四线制交流配电网中零线故障时有发生,为了保证船舶电力系统的供电连续性及最大可能地缩短船舶停电时间,本文结合一起零线故障的实际情况,运用电路理论分析了零线故障产生的机理及其危害性,指出三相四线制交流配电网零线接地的重要性,并提出了防止此类事故的基本措施和具体方法。     

基于PSASP/UPI的VSC-HVDC系统潮流控制建模与仿真

提出一种采用节点电流注入法含双端VSC-HVDC的交直流混合系统潮流控制交替求解新方法,交流系统与VSC-HVDC系统通过注入电流接口并交替求解,VSC-HVDC系统根据不同控制方式计算注入电流.对定交流母线电压控制通过无功注入电流反馈控制解决了交流母线电压参考值在交流系统潮流计算中不能直接给定的问题.本文所提新方法可借助电力系统分析综合程序（PSASP）的用户程序接口（UPI）功能实现含VSC-HVDC系统的潮流控制计算.通过新英格兰系统验证了本文所提方法的可行性及有效性.所提方法无需针对VSC-HVDC的各种控制方式改变VSC-HVDC两侧交流母线的节点类型,控制灵活;无需修改常规潮流计算的雅可比矩阵,程序编写量小,交直流接口清晰且通用性好;对利用商业软件进行含VSC-HVDC的实际电网潮流控制计算有参考价值.