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超特高压电网继电保护关键技术研究及应用
研究背景 超特高压电网具有电压等级高，输电容量大，输送距离远，覆盖范围广等特点，电网故障带来的系统安全影响更加严重。超特高压系统故障后的暂态特征及继电保护与控制装置的配合关系复杂，超特高压工程带来的继电保护新问题对传统继电保护配置提出了更高的标准和要求。因此研究超特高压电网继电保护新原理是当前超/特高压电网建设的重大课题。 主要成果 构建了超特高压系统实时数字仿真系统（RTDS）模型，揭示了超特高压系统故障机理及其电磁暂态特征。在超特高压继电保护新原理方面取得了多项重大的科研成果，如：提出dR/dt振荡闭锁原理，解决了电力系统振荡过程中距离保护容易误动的难题；提出“按相补偿”方法，改革了接地阻抗继电器的接线方式，有利于阻抗选相和距离保护的快速动作；提出“虚拟电流”的构成方法，解决了母线保护的故障判别及TA饱和、断线的判别难题；提出基于电压回路方程的变压器保护新原理，解决了励磁涌流引起差动保护误动的难题等。研究开发的微机保护、继电保护测试仿真系统、变电站自动化系统、发变组保护系统及故障录波装置等均处于国际领先水平。 学术影响 研究团队在20世纪80年代初研发了我国第一台微机继电机保护装置，而后研发的分层、分布式变电站综合自动化系统率先在西电东送工程的首个500kV变电站投入应用；1000kV线路保护及变电站自动化系统也成功投运；依托研发技术创建的四方公司已成为我国二次设备三大制造商之一，年产值超过20亿元。相关研究成果已成功应用于实际电网中，先后2次2国家级科技进步二等奖，取得了重大经济和社会效益。
华北电力大学
2021-02-01
基于MAS多尺度的风光波互补海岛微电网能量控制方法
本发明公开了一种基于MAS多尺度的风光波互补海岛微电网能量控制方法，采用多Agent技术，当光照、风速、海况变化导致可再生能源发电出力变化时，通过微电网源、储、荷协调控制满足海岛上军民的用电需求。与现有微电网的能量控制方法相比，该控制方法采用分布式能量管理技术，减少了波浪发电系统输出功率的不稳定性，可以获得比较稳定的总输出，在保证供电的情况下，大大减少了蓄电池数量，削减系统投资成本，提高了海岛微电网的可靠性。并且该方法充分利用了海岛上丰富的波浪能，利用海岛上的海水淡化装置实现了微电网多尺度的能量控制
东南大学
2021-04-14
电网故障下双馈感应风力发电机暂态电流跟踪控制方法
本发明公开了一种电网故障下双馈感应风力发电机暂态电流跟 踪控制方法，属于风力发电技术领域。通过在转子侧变流器的电流环 中附加与转子暂态电流指令相关的转子电流指令前馈分量，来提高原 电流环对交流指令的跟踪能力，从而将该暂态电流指令所对应的特性 充分发掘出来，以增强双馈感应风力发电机的低电压穿越能力。本发 明所提的控制方法结构简单、易于实现，并且不会改变原电流环的稳 定性，此外对电网频率波动和双馈感应风力发电机参数漂移也具有较 高的鲁棒性。
华中科技大学
2021-04-14
一种基于模糊 PI 算法的微电网并网逆变器的控制方法
本发明公开了一种基于模糊 PI 算法的微电网并网逆变器的控制 方法。该方法包括：（1）采样当前电网电压、当前并网逆变器的输出 电流和当前滤波器的电容电流；（2）确定并网电流指令值；（3）调 整 PI 控制器的比例系数和积分系数；（4）通过修正后的 PI 控制器得 到滤波器的电容电流指令值；（5）通过 P 控制器得到并网逆变器的输出电压指令值；（6）产生控制信号控制并网逆变器开关管的通断，在 并网逆变器的功率输出端产生期望的输出电压；（7）重复（1）～（6）， 使并网逆变器的输出电流始终跟踪指令值。本
华中科技大学
2021-04-14
分布式光纤传感的智能电网输电线路在线监测技术
输电线路以及电力光缆除了要承载自身重量的机械力作用外，运行条件恶劣，不仅需要穿越高海拔、多积雪、重覆冰的地区，还会受到恶劣天气如大风、雷击等环境因素的影响，因覆冰、舞动以及雷击等因素引起的输电架空线路跳闸或停运故障频频发生，影响了电力系统的安全稳定运行。因此，对电力传输线进行安全健康在线监测、及时发现故障并发出预警尤为重要。
南京大学
2021-04-14
一种基于有源注入电流的电网谐振自动检测方法
本发明公开了一种基于有源注入电流的电网谐振自动检测方法； 针对电力系统存在非线性负载时的谐波污染，以及接有无功补偿电容 器时容易产生谐振的问题，通过并联接入电网的有源电能质量调节装 置补偿谐波，同时利用此电能质量调节装置向电网一次性注入特定波 形的无功和谐波组合电流以自动检测电网谐振角频率及阻尼系数，对 于单相系统注入 180°方波电流，对于三相系统注入 120°方波电流； 本发明根据电网谐波电压、谐波电流及谐波功率的频谱特性，建立最 优权值算法的谐振检测组合模型，可以快速、准确地判定电网谐振角 频
华中科技大学
2021-04-14
一种限流式UPFC直流侧过压保护系统
本实用新型公开一种限流式UPFC直流侧过压保护系统，包括并联在限流式UPFC的直流电容两端的过压保护电路、并联变换器、串联变换器，并联变换器通过第一滤波电感与并联变压器相连，串联变换器通过第二滤波电感与串联变压器相连，串联变压器的另一端与限流器相连；过压保护电路包括限流电阻、二极管、击穿二极管、滤波电阻、滤波电容、IGBT、IGBT驱动电路和放电电阻，所述过压保护电路由击穿二极管触发动作，IGBT作为放电支路的开关，击穿二极管与限流电阻串联，二极管为防止击穿二极管承受反向电压，滤波电阻和滤波电容构成防止IGBT误触发的低通滤波支路，击穿二极管的阴极与控制器信号通过一个或门连接到IGBT驱动电路。
浙江大学
2021-04-13
一种限流式UPFC直流侧过压保护电路
本实用新型公开一种限流式UPFC直流侧过压保护电路，其并联在限流式UPFC的直流电容两端，包括限流电阻、二极管、击穿二极管、滤波电阻、滤波电容、IGBT、IGBT驱动电路和放电电阻，过压保护电路由击穿二极管触发动作，IGBT作为放电支路的开关，击穿二极管与限流电阻串联，滤波电阻和滤波电容构成防止IGBT误触发的低通滤波支路，击穿二极管的阴极与控制器信号通过一个或门连接到IGBT驱动电路，放电电阻与IGBT相连。上述限流式UPFC直流侧过压保护电路，当短路故障发生后，所述过压保护电路在限流器的配合下能极大的减少直流电容承受的冲击电压幅值和上升速度，并且保护自动动作，没有时延。
浙江大学
2021-04-13
一种基于直流母线结构的焊割网络系统
本发明公开了一种基于直流母线结构的焊割网络系统，包括电 网、EMI 滤波器、第一滤波电路、第一整流电路、直流母线和逆变电 源电路；直流母线提供直流电源给多台焊割电源、多台焊接电源和多 台切割电源。本发明通过将多个逆变式焊割电源连接在同一直流母线 上，形成基于直流母线结构的焊割网络系统，焊割电源只需完成直流直流的变换，既提高了焊割电源的功率密度，也实现了电流谐波的集 中治理，极大地提高了整个焊割系统的工作可靠性，降低设备之间的 相互影响；有效防止非线性负载电流畸变对电网的影响，可以隔绝 3 次谐波电流
华中科技大学
2021-04-14
城市轨道交通柔性直流牵引供电系统
1. 痛点问题
城轨交通是城市最大耗电行业之一，截止2020年底全国有45个城市开通了城轨交通线路244条，线路总长度7969.7公里,年耗电量172.4亿千瓦时，其中牵引能耗占比高，达到84亿千瓦时。为了实现城轨交通行业碳达峰、碳中和的目标，必须从现有的城轨牵引供电系统给出解决方案，以应对城轨交通面临的行车密度大、节能减碳任务重、供电可靠性要求高等诸多挑战。
城轨牵引供电系统的核心装备是连接城市交流配电网与城轨直流牵引网的“交流-直流”电力电子变流器及其运行控制系统。目前国内外仍主要采用基于二极管整流机组变流器和以运行状态静态监视为主的电力监控。这种传统技术方案因缺乏管控能力对城市配电网依赖性强，存在外电源布点密集和选址困难问题，而外电源建设导致一次性投资剧增（7000~10000万元/个），并且会占用大量城市用地和空间；因为列车频繁启停冲击导致配电网和牵引系统设备利用率低，存在依靠高成本的过度裕量来换取系统安全可靠运行问题；因为缺少对系统能效的主动调度控制、牵引供电电压波动剧烈、牵引网能量粗放式分布，导致列车再生制动能量无法在牵引系统内部高比例利用、大规模光伏接入和消纳困难，存在牵引供电系统内部降耗减碳困难问题。
2. 解决方案
基于全控型双向变流器和智能协同控制的柔性直流新一代牵引供电技术，具有灵活调控牵引供电系统能量、主动响应城市配电网需求的能力，从根本上改变牵引供电系统运行机制，为系统性解决牵引供电系统痼疾、牵引供电系统和城市配电网互联互动提供了基础和平台。
清华大学
2022-04-02