检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：李振华北电力大学（北京）

学位级别：硕士

本文基于东北电网白山发电厂300MW机组的NR-PSS(非线性鲁棒电力系统稳定器)现场试验研究,提出并制定一套基于频域测试的NR-PSS参数整定方法,满足相应的行业标准要求。进一步基于所提出的频域整定方法完成了NR-PSS的动态模拟实验研究以... 详细信息

本文基于东北电网白山发电厂300MW机组的NR-PSS(非线性鲁棒电力系统稳定器)现场试验研究,提出并制定一套基于频域测试的NR-PSS参数整定方法,满足相应的行业标准要求。进一步基于所提出的频域整定方法完成了NR-PSS的动态模拟实验研究以及与古典PSS的比较分析实验。同时为了考察NR-PSS在系统发生大扰动的情况下的性能,在东北电科院的RTDS(实时数字仿真系统)数字动态模拟实验上进行了一系列大扰动实验,实验结果表明,NR-PSS对于PID、PSS2A具有质的优越性。

关键词：非线性鲁棒控制频域测试实时数字仿真系统

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基于RTDS的有源配电网系统建模与故障特性仿真

基于RTDS的有源配电网系统建模与故障特性仿真

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作者：王龙昌山东大学

学位级别：硕士

随着分布式电源(DistributedGeneration,DG)的广泛应用,有源配电网变得越来越普遍。与传统配电网相比,有源配电网的结构更加复杂,其故障特性也发生了明显变化,特别是逆变型分布式电源(Inverter-Based Distributed Generation,IBDG)的故... 详细信息

随着分布式电源(DistributedGeneration,DG)的广泛应用,有源配电网变得越来越普遍。与传统配电网相比,有源配电网的结构更加复杂,其故障特性也发生了明显变化,特别是逆变型分布式电源(Inverter-Based Distributed Generation,IBDG)的故障特性与传统电源相比具有显著差异。为研究开发适应于有源配电网的保护方案和装置,有必要对有源配电网的故障特性进行全面、准确的分析。因此,本文以实时数字仿真系统(Real-Time Digital Simulator,RTDS)为工具,围绕有源配电网系统建模和故障特性仿真开展研究。主要工作如下:基于RTDS建立有源配电网系统仿真模型。首先以光伏电源(Photovoltaic,PV)为例,搭建了 IBDG的仿真模型,包括主要一次设备和控制系统;然后以典型的辐射型配电网结构为例,搭建了有源配电网系统仿真模型,含2个恒功率(PQ)控制的IBDG。有源配电网故障仿真和故障特性分析。利用建立的有源配电网系统模型,全面仿真不同故障条件下的相间短路,包括故障类型、故障位置、过渡电阻等因素的影响;通过对仿真数据进行相量和序分量计算,直观地分析有源配电网电压、电流相量及相应序分量的大小及分布特点。仿真结果表明,IBDG的接入使得有源配电网的故障特性与传统配电网具有较大的差异,过渡电阻能够影响并网点的电压跌落及故障点两端正序电流的夹角。有源配电网故障的解析计算及对仿真结果的验证。在计及控制策略影响的前提下,用受控电流源作为IBDG的故障等值模型,并给出其故障电流的计算方法;建立不同故障类型下含IBDG有源配电网的等值电路,采用网孔电流法建立电压电流方程,并对方程进行迭代求解。理论计算结果验证了仿真结果的正确性。构建基于RTDS的有源配电网闭环测试平台。以提出的有源配电网仿真模型为基础,设计了闭环测试平台的整体结构,介绍了 RTDS相关板卡的使用方法及整体控制逻辑;利用该测试平台对某一保护装置进行了闭环测试,验证了方案的可行性。

关键词：有源配电网逆变型分布式电源故障仿真故障分析闭环测试平台实时数字仿真系统

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智能电网事故分析系统故障诊断服务的研究与实现

智能电网事故分析系统故障诊断服务的研究与实现

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作者：苏广宁上海交通大学

学位级别：硕士

在智能电网的大背景下,电网事故分析系统正在如火如荼的建设当中。本文的工作主要是事故分析系统的核心部分——故障诊断服务的研究与实现。基于IEC 61850的智能变电站有一套完整、系统的组织架构和支撑体系,这也是电网事故分析系统等... 详细信息

在智能电网的大背景下,电网事故分析系统正在如火如荼的建设当中。本文的工作主要是事故分析系统的核心部分——故障诊断服务的研究与实现。基于IEC 61850的智能变电站有一套完整、系统的组织架构和支撑体系,这也是电网事故分析系统等高级应用的实现基础,本文首先对相关问题进行了概述。然后详细介绍了实际系统一次、二次设备的建模和导入内存库的过程,此为数据准备阶段。在此基础上利用内存库中的拓扑信息,结合前置采集的数据,通过系统结线分析划定故障区域。故障区域划定后,在主站端采用改进优化型故障诊断方法,进行诊断,并生成XML格式的诊断结果。本文对相关模型进行了改进,主要思想是保证诊断结果不发生漏判,并尽量减少误判。由于只基于保护、断路器状态量的故障诊断算法,在数据源方面存在先天的缺陷,所以引入录波数据进行信息融合,提高诊断精度,是一个必然的发展趋势。本文对信息融合理论做了比较详细的介绍,并对DS证据理论做出了一点改进。本文的信息融合考虑特征层和决策层两个层次。在特征层信息融合中,采用小波技术提取录波数据中的特征量,规约后得到点火序列,输入模糊Petri网,计算得到子站故障诊断结果,并对保护、断路器动作行为进行评价,形成故障简报上传主站,用以修正遥信量的错误。在决策层信息融合中,定义了三个专用于线路故障诊断的指标。采用各自不同的数据处理方法,将优化诊断结果和小波分析结果转化为对元件故障的支持度。考虑到多重故障的可能性,对以往在信息融合时将系统所有元件纳入一个辨识框架,令它们全体故障支持度之和为1的做法进行修改,将每个元件独立作为一个辨识框架。在本文提出的改进DS证据理论的方法下,将上述证据和优化结果进行融合,消除优化型方法可能产生的对线路的误诊断,得到精确诊断结果。整套方案在实时数字仿真系统(Real Time Digital System,RTDS)下得到了验证。

关键词：变电站配置描述语言拓扑分析优化覆盖集理论信息融合模糊Petri网小波证据理论实时数字仿真系统

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基于RTDS的励磁调节器动态特性分析及自适应优化研究

基于RTDS的励磁调节器动态特性分析及自适应优化研究

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作者：孙若愚河北工业大学

学位级别：硕士

励磁调节器是同步发电机励磁控制系统的重要组成部分,对发电机乃至电力系统的稳定性具有重要影响。采用实时数字仿真系统(RTDS)搭建硬件在环(HIL)实验平台可实现励磁调节器的性能检测与动态特性分析,同时新型智能化励磁调节器的调试验... 详细信息

励磁调节器是同步发电机励磁控制系统的重要组成部分,对发电机乃至电力系统的稳定性具有重要影响。采用实时数字仿真系统(RTDS)搭建硬件在环(HIL)实验平台可实现励磁调节器的性能检测与动态特性分析,同时新型智能化励磁调节器的调试验证也离不开RTDS的帮助。本文首先设计了HIL实验方案,根据试验方案利用RTDS、功率放大器以及我们自主设计组装的励磁调节器搭建了HIL仿真实验平台,对励磁调节器的PID与PSS环节进行了频域辨识,在频域辨识结果与计算结果吻合的基础上,针对某两机无刷机组进行建模,开展了空载工况试验与负载工况试验。闭环试验证明该励磁调节器动态响应特性符合行业标准要求,同时也证明该平台具备励磁调节器HIL仿真实验测试能力。励磁调节器的参数配置对励磁控制效果有着重要的影响,目前传统的励磁系统仍采用普通PID控制方式,该方式其结构简单,容易实现,具有一定的鲁棒性。但是在兼顾动态特性与稳态精度的前提下,选择一套理想的固定PID参数并不容易,因此需要对PID参数进行实时在线修正,使系统在动态过程中快速的跟随给定,在稳态时保持较高的精度,同时提高抗干扰能力。模糊PID控制可以对参数自适应修正,但是存在着量化因子以及比例因子初值整定困难的问题。本文提出将变论域模糊PID控制策略引入励磁调节器,实现PID参数在线动态过程中自适应修正,并且通过伸缩因子使论域伸缩变换,使其控制效果更加平滑,进而改善模糊控制器的控制效果。同时在Simulink中仿真测试证明变论域模糊PID控制效果优于模糊PID及普通PID。最后编写模糊控制程序替代主控单元TMS320F28335芯片中PID单元,进行HIL试验测试。对于双通道励磁调节器,其中Ⅰ通道主控单元采用并联PID控制策略,Ⅱ通道主控单元采用变论域模糊PID控制策略。开展HIL试验验证时,Ⅰ、Ⅱ通道分别单通道运行,以实现对两种控制策略下励磁控制效果对比及分析。实验证明,采用变论域模糊PID控制策略可以在一定程度上改善励磁调节器的调节特性,如减小超调量,增大响应速度等,并且变论域模糊PID励磁调节器的鲁棒性更好,具有在线自适应调整能力。

关键词：励磁调节器实时数字仿真系统硬件在环平台变论域模糊PID 伸缩因子

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柔性直流配电网控制策略与保护方案研究

柔性直流配电网控制策略与保护方案研究

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作者：李树鹏华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

目前城市地区交流配电网普遍面临电能质量不满足要求、分布式电源发展迅速、输电走廊紧张等问题。研究在城市配电网中使用柔性直流技术,通过向特定用户专门供电,使用电压源换流器改善电能质量,在直流侧直接接入分布式电源和储能设备,向... 详细信息

目前城市地区交流配电网普遍面临电能质量不满足要求、分布式电源发展迅速、输电走廊紧张等问题。研究在城市配电网中使用柔性直流技术,通过向特定用户专门供电,使用电压源换流器改善电能质量,在直流侧直接接入分布式电源和储能设备,向直流负荷直接供电等技术方案,可以解决城市配电网中面临的若干重要问题。同时,柔性直流配电系统在扩展柔性直流技术的应用方向上具有重要的理论价值和实际意义。本文首先介绍了深圳柔性直流配电示范工程的主回路拓扑和系统参数;研究不同系统接地方式对配电网故障特性、直流线路保护及故障定位等方面的影响,进而提出适用于柔性直流配电网的系统接地方式;针对本工程的主回路拓扑结构和关键设备,研究了柔性直流配电系统的运行原理,为后续系统控制策略的研究和保护方案的制定打下基础。然后,根据工程实际要求和配电网“T”接负荷、储能、微电网的特点,提出柔性直流配电网启动策略以减小启动过程对系统的冲击并防止保护误动,着重研究了连接换流器和连接DC/DC变压器启动电阻的选取方法;根据系统运行方式的切换特点和线路单极接地故障后系统不停运的要求,提出了利用柔性控制技术限制线路电流的策略,从而降低对直流开断设备的性能要求。针对该示范工程,研究并提出了完整的保护配置方案。根据柔性直流配电网的特点,提出保护区域的划分原则;研究该系统所需要的保护装置,并为每个装置配置相应保护;分析柔直配电网直流线路上单极接地故障、极间故障、断线故障的故障特性,提出直流线路故障的定位策略;通过PSCAD/EMTDC仿真,验证了保护配置方案的可靠性和故障定位策略的正确性。最后,搭建深圳柔性直流配电示范工程实验室系统的MATLAB离线仿真模型,详细研究了由MATLAB模型到RT-LAB模型的实时化建模过程。将实际控制装置和保护装置等接入RT-LAB,试验系统的启动过程及稳定运行情况,研究该过程线路电压、传输功率及启动冲击电流的变化情况,验证启动策略和稳态控制策略的正确性;仿真实验室系统在典型位置的故障,研究特征电气量的变化、保护动作情况及直流断路器的状态,验证保护方案的可靠性。

关键词：柔性直流配电网系统接地方式控制策略保护配置方案实时数字仿真系统

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电力系统继电保护校验与评估系统的研究

电力系统继电保护校验与评估系统的研究

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作者：宋晓珍华北电力大学（河北）

学位级别：硕士

本文在对保护装置功能进行分析的基础上,根据模块化的思想对保护功能进行分层,在二次图形化仿真支撑平台系统上,通过构造和实际继电保护装置一致的软保护,来实现电力系统发生故障时对整套保护装置动作行为或其部分功能模块的模拟,为电... 详细信息

本文在对保护装置功能进行分析的基础上,根据模块化的思想对保护功能进行分层,在二次图形化仿真支撑平台系统上,通过构造和实际继电保护装置一致的软保护,来实现电力系统发生故障时对整套保护装置动作行为或其部分功能模块的模拟,为电力系统继电保护的校验与评估奠定坚实的基础。通过和一次实时数字仿真系统相连可以进行保护闭环校验,也可以采用故障录波数据进行离线校验,从而实现对保护原理和保护功能模块的算法的研究,并且为继电保护整定结果的校验提供依据。

关键词：保护校验模块化实时数字仿真系统

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三相四线制并联型有源滤波器物理模拟装置的研制

三相四线制并联型有源滤波器物理模拟装置的研制

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作者：刘威葳华中科技大学

学位级别：硕士

电力电子技术的快速发展和广泛应用,使得电网的谐波污染问题日益严重。基于电力电子开关器件的并联型有源滤波器(Active Power Filter, APF)是实现谐波动态补偿的有效手段之一。通过合适的控制,APF还可以实现无功功率、电压闪变和不对... 详细信息

电力电子技术的快速发展和广泛应用,使得电网的谐波污染问题日益严重。基于电力电子开关器件的并联型有源滤波器(Active Power Filter, APF)是实现谐波动态补偿的有效手段之一。通过合适的控制,APF还可以实现无功功率、电压闪变和不对称分量补偿等功能,并具有补偿效果不受电网阻抗、频率等参数变化影响的优点。本文首先对当前电力系统中谐波的产生、危害及治理措施进行了介绍,综述了APF的发展和研究现状,重点论述了并联型APF的相关理论,包括APF的基本原理、主电路拓扑结构、基于瞬时无功功率原理的ip-iq谐波电流检测法,以及补偿电流的跟踪控制策略。在此基础上,以IPM模块PM200DSA120为开关元件、工业控制机+双DSP为控制系统核心,基于福建省电力试验研究院的实时数字仿真系统(Real Time Digital Simulator, RTDS)设备,研制了一种与RTDS互联、自带谐波污染源的APF物理模拟装置。本文主要研究工作包括:第一,提出了主电路参数、装置硬件和控制系统硬件的设计和实现方案,设计了以工业控制机为上位机,以DPS2812Mv2控制板和VC33PS采集板为下位机的控制系统;通过开关切换,本装置可以方便地运行于单相或三相四线模式;构建了以三相整流器带阻感负载的模拟谐波源;以MATLAB6.5为平台建立了并联型APF的数字仿真模型,并进行仿真分析。第二,基于软件Protel99SE,设计了APF控制系统及其周边电路的硬件电路板。第三,开发了装置下位机控制系统软件和上位机监视系统软件:以CCS2000软件为平台编写了DPS2812Mv2为核心的下位机控制程序,以VC6.0软件为平台编写了上位机界面监控程序;实现了实时修改装置运行PI参数,实时监控装置运行状态和信号录波等功能。第四,对APF模拟装置进行了谐波和无功补偿、负载突变响应及与RTDS互联等实验,验证了一些重要结论。本文工作为更深入研究APF及其控制系统的动态特性提供了良好的实验平台,为实际APF装置的工程设计、设备选购和实现奠定理论和实验基础。

关键词：并联型有源滤波器谐波动态补偿瞬时无功功率原理 ip-iq法实时数字仿真系统物理模拟装置

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地铁牵引供电非典型负荷状态识别算法研究

地铁牵引供电非典型负荷状态识别算法研究

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作者：张建蕊石家庄铁道大学

学位级别：硕士

地铁作为展现城市综合实力的最佳名片和解决城市交通压力问题的重要工具,必须通过技术革新来保障其供电系统的运行安全。直流牵引网是地铁牵引供电系统的唯一不配置备份的电力元件,对其馈线保护的可靠性要求更高。但是,不明原因形成的... 详细信息

地铁作为展现城市综合实力的最佳名片和解决城市交通压力问题的重要工具,必须通过技术革新来保障其供电系统的运行安全。直流牵引网是地铁牵引供电系统的唯一不配置备份的电力元件,对其馈线保护的可靠性要求更高。但是,不明原因形成的非典型负荷电流频繁造成地铁牵引网馈线保护误动,甚至造成长时间停运等重大交通事故。为使既有的馈线保护具备躲避非典型负荷电流的功能,本文以地铁牵引供电系统为工程背景,在利用系统模型和电流波形分析两类方法分析非典型负荷产生机理和特征差异的基础上,提出一种基于分形关联维数的地铁牵引供电非典型负荷的识别方法,并结合录波数据进行实验验证。主要研究如下:首先,对地铁直流牵引供电系统的供电方式和主要结构进行详细的阐述和分析,以此为基础进行牵引供电系统仿真建模,对双边供电下的短路故障进行分析。建立地铁车辆仿真模型,并以此为基础分析非典型负荷状态振荡电流的产生原因。其次,先从直观角度对非典型负荷振荡电流和故障电流进行波形分析,再采用EMD分析法和全波傅氏算法对非典型负荷电流与故障电流的波形进行分析,发现其波形特征上的区别。再次,采用条件熵法联合确定关联维数法中的两个重要参数嵌入维数m和延迟时间τ,选取出最佳组合值。并通过关联维数法计算启动状态、非典型负荷状态和故障状态的分形维数,通过大量实验分析出不同状态所处的分形维数范围,确定好故障判据的整定值以实现状态识别,之后利用GUI进行算法直观显示。最后,利用实时数字仿真系统RTplus和直流保护测控装置KF1305对关联维数状态识别算法进行半实物验证。经实验验证证明关联维数状态识别算法在状态识别中的可行性与有效性。

关键词：牵引供电状态识别振荡电流关联维数法实时数字仿真系统

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西安高压电器研究所建成数字仿真系统