半月刊

ISSN 1000-1026

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  • 2018年第42卷第22期文章目次
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    • >特高压交直流电网系统保护
    • 特高压交直流电网系统保护特约主编寄语

      2018, 42(22):1-1. DOI: 10.7500/AEPS20180920009

      摘要 (1410) HTML (0) PDF 1.93 M (1540) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 特高压交直流电网系统保护及其关键技术

      2018, 42(22):2-10. DOI: 10.7500/AEPS20180502008

      摘要 (1788) HTML (0) PDF 4.56 M (2256) 评论 (0) 收藏

      摘要:中国特高压交直流电网发展过渡期,电网特性持续发生重大变化,传统的安全稳定防御技术和措施难以适应,亟须对电网安全防控体系进行提升。在梳理电网大的特性变化基础上,分析了适应特高压交直流电网实践的“系统保护”的必要性及需求。提出了系统保护的体系设计,包括设计思路、总体构成、具体措施等。提出了系统保护关键技术,并着重介绍了全景状态感知、实时决策与协同控制、精准负荷控制技术的需求及框架。最后,简述了国家电网在系统保护建设上的实施方案,为特高压交直流大电网安全稳定运行控制提供了解决方案。

    • 华北多特高压交直流强耦合大受端电网系统保护方案设计

      2018, 42(22):11-18. DOI: 10.7500/AEPS20180529008

      摘要 (1592) HTML (0) PDF 1.82 M (1659) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于广域互联电网系统保护顶层设计原则与思想,结合华北多特高压交直流强耦合大受端网架格局特点,分析了华北电网特高压交直流典型故障扰动下的安全稳定特性。针对传统安控对于新网架格局下出现的安全稳定问题防控的不适应性,研究了华北系统保护的设防标准及多措施防控技术,并进一步研究提出了华北系统保护的功能配置及实施方案。结合华北目标年实际电网,仿真验证了提出的华北系统保护主要功能与关键技术的有效性。

    • 水电汇集多直流弱送端电网稳定控制及系统保护方案

      2018, 42(22):19-25. DOI: 10.7500/AEPS20180102005

      摘要 (1643) HTML (0) PDF 1.81 M (1817) 评论 (0) 收藏

      摘要:渝鄂柔性直流背靠背和藏中-昌都联网工程投运后,具备水电汇集多直流弱送端特征的西南电网规模显著减小且长链式弱互联结构突出,电网安全稳定特性面临深刻变化。在深入分析西南电网运行特性和面临风险的基础上,指出了现有安全稳定控制策略的不足,提出了适应西南电网差异化稳定控制需求的系统保护架构和功能配置方案,并阐述了其关键技术。该系统中全网功角稳定控制、频率控制、电压控制、低频振荡和超低频振荡抑制,以及全景状态感知与监测等功能,可提高西南电网水电送出能力,支撑西南乃至国家电网安全稳定运行。

    • 特高压直流闭锁引发送端电网过频的系统保护方案

      2018, 42(22):26-31. DOI: 10.7500/AEPS20180503004

      摘要 (1662) HTML (0) PDF 1.48 M (1583) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对无配套电源的特高压直流高比例外送电网面临的运行风险,设计了抵御直流闭锁故障下电网过频风险的系统保护方案。提出了涵盖送端电网风、水、火等电源的系统保护双层结构;研究了面向多对象的实时信息通信复接技术,以满足主站和多个执行站实时通信的需求;根据不同类型电源的特点及对电网安全运行的影响,提出了直流调制和风、水、火等电源全局优化控制策略。基于实际电网仿真验证了所提系统保护方案的有效性和实用性。

    • 大规模交直流电网电磁暂态数模混合仿真平台构建及验证:(二)直流输电工程数模混合仿真建模及验证

      2018, 42(22):32-37. DOI: 10.7500/AEPS20180302012

      摘要 (1670) HTML (0) PDF 2.72 M (1345) 评论 (0) 收藏

      摘要:特高压电网的快速发展对直流输电工程动态特性的仿真提出了更高需求。文中提出了接入多直流控制保护的大规模交直流电网数模混合仿真平台建设技术方案,并从直流输电工程控制保护装置简化原则、数模混合仿真接口技术、直流输电系统一次建模要求等方面提出了适用于接入大规模仿真电网的直流输电工程数模混合仿真建模方法。选择宾金特高压直流工程现场调试的典型故障,将直流输电工程数模混合仿真结果与现场波形进行了详细对比,对比结果表明直流输电数模混合仿真模型的动态响应特性与实际工程的动作特性高度吻合,能够真实再现实际系统情况,可以较为准确地仿真交直流相互影响的现象,为交直流电网安全稳定运行提供强有力的技术支撑,同时可以作为其他数字仿真模型的校准工具。

    • 弱电网下远端严重电压跌落时逆变器并网失稳机理分析

      2018, 42(22):38-43. DOI: 10.7500/AEPS20170910001

      摘要 (1677) HTML (0) PDF 1.69 M (1455) 评论 (0) 收藏

      摘要:有别于公共连接点电压跌落故障,当电压跌落故障发生在远端电网侧时,并入弱电网的逆变器在采用典型的低电压穿越控制策略时会出现稳定问题。文中以单逆变器无穷大系统为例,首先建立系统准稳态模型,并分别从电压跌落程度、线路感抗大小、低电压穿越增益系数3个因素分析逆变器失稳机理;其次,建立系统小信号模型,分析得出准稳态模型稳定情况下逆变器还可能存在小干扰稳定问题。最后,基于MATLAB/Simulink仿真验证了理论分析的合理性。

    • 采用VSC-HVDC并网的直驱风电场次/超同步振荡特性

      2018, 42(22):44-51. DOI: 10.7500/AEPS20170913007

      摘要 (1574) HTML (0) PDF 1.65 M (1548) 评论 (0) 收藏

      摘要:风电、光伏经由高压直流输电系统并网外送已经成为大规模可再生能源基地的主要输送方式。对于风电引发的次/超同步振荡问题,尤其是直驱风电机组与柔性高压直流(VSC-HVDC)输电系统之间相互作用引发的次/超同步振荡问题值得深入研究。首先,分别建立直驱风电机组与VSC-HVDC的动态模型,并深入分析与推导两者之间的接口矩阵与接口动态方程,进而得到直驱风电机组经VSC-HVDC并网外送的完整动态模型。在此基础上,采用特征值分析法计算得到各振荡模式的参与因子,并根据模式参与因子判断出次/超同步振荡模式之间存在阻尼耦合。通过PSCAD/EMTDC进行时域仿真,验证了模型与特征值分析结果的正确性。进一步深入分析风电并网距离/阻抗、直驱风电机组机/网侧控制器与VSC-HVDC送/受端控制器参数对次/超同步振荡阻尼特性的影响,结果表明:同一个控制器参数可同时影响多个次/超同步模式,同一个次/超同步模式可同时受多个控制器参数影响,并且这种阻尼耦合的影响可能趋同(调节控制器参数,耦合的两种模式的阻尼比同向变化),可能趋反(调节控制器参数,耦合的两种模式的阻尼比反向变化),也可能趋同与趋反同时存在。

    • 次同步振荡中暂态能量流与电功率和阻尼转矩的关系

      2018, 42(22):52-58. DOI: 10.7500/AEPS20171026011

      摘要 (1609) HTML (0) PDF 1.32 M (1471) 评论 (0) 收藏

      摘要:暂态能量流法是一种新的振荡分析方法,可用于多种振荡的扰动源定位和阻尼评估。文中进一步研究了其在次同步振荡中的物理意义。推导了暂态能量流与次同步功率、超同步功率之间的关系,暂态能量流的能流功率正比于超同步功率和次同步功率之差。在含串补的次同步谐振系统中,电阻可能消耗或产生暂态能量,产生暂态能量时即为负阻尼,电感和电容表现为零阻尼,但会通过改变线路电流而极大地影响电阻的阻尼特性。通过比较暂态能量流与电气子系统阻尼转矩系数,验证了上述推导的合理性。最后,在不同算例中的仿真结果验证了结论的有效性。

    • 交直流混联系统连锁故障搜索模型及故障关联分析

      2018, 42(22):59-68. DOI: 10.7500/AEPS20180210001

      摘要 (1614) HTML (0) PDF 1.92 M (1680) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着大规模直流输电系统的相继投运,交直流耦合问题突出,连锁故障的风险加剧。首先,针对交直流混联系统建立了一种用于故障快速筛选的事故链搜索模型。该模型包括交流侧故障搜索模型和直流故障判断环节两部分:前者计及了支路对直流运行的影响度和结构重要度,并形成停运概率初筛后风险优先的搜索策略;后者将交流系统中短路故障开断和无故障跳闸开断区分开,分别考虑与直流系统的关联情况。其次,提出了一种考虑项序和事务权重的Apriori算法进行故障关联分析,筛选出威胁系统安全的强关联规则。仿真结果表明,所提方法能高效搜索出直流退出运行的故障演化路径,并有效识别危及系统安全的强关联规则。

    • 改善系统频率稳定性的多直流功率紧急支援协调控制策略

      2018, 42(22):69-77. DOI: 10.7500/AEPS20180603002

      摘要 (2358) HTML (0) PDF 1.49 M (1548) 评论 (0) 收藏

      摘要:直流功率紧急支援能够有效改善多直流馈入电网在大功率缺额故障扰动后的系统频率稳定性。文中分析了直流功率紧急支援的原理,提出了一种综合考虑直流过负荷能力、直流运行工况和交流输电能力的单回直流实时可提升功率的估算方法。基于交流电网的安全稳定约束,提出了区域电网最大可支援能力的计算方法和“同送出同馈入”的多回直流实际支援量的协调优化算法。在此基础上,提出了改善系统频率稳定性的多直流功率紧急支援的协调控制方案,并在华东多直流馈入电网中进行了仿真验证。

    • 提高系统暂态稳定性的柔性直流受端电网故障穿越策略整定

      2018, 42(22):78-84. DOI: 10.7500/AEPS20180531006

      摘要 (1607) HTML (0) PDF 1.52 M (1414) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着大容量柔性直流输电技术日趋成熟,其在大电网中的应用愈发广泛。充分利用柔性直流灵活、快速的调节性能,设计合理的控制策略,有利于提升系统的安全稳定特性。文中重点针对柔性直流的交流故障穿越策略,利用扩展等面积法则(EEAC)分析了其影响系统暂态稳定性的机理。提出一种提高系统暂态稳定性的故障穿越策略工程优化整定方法。通过优化柔直在故障穿越期间的无功控制目标、低穿电压阈值、故障穿越期间的有功和无功电流限值以及故障穿越的恢复电压阈值,可显著提升柔性直流接入系统的暂态稳定特性。在规划系统仿真中验证了所提方法的有效性,可为实际柔性直流接入系统的控制策略优化及方式安排提供技术支撑。

    • 考虑多直流协调恢复的换相失败预测控制启动值优化方法

      2018, 42(22):85-90. DOI: 10.7500/AEPS20170814003

      摘要 (1503) HTML (0) PDF 1.50 M (1265) 评论 (0) 收藏

      摘要:换相失败预测控制环节在降低换相失败概率和连续换相失败风险的同时,往往需要交流系统提供更强的无功支撑,进而对直流自身及其他直流的换相失败特性和恢复特性产生影响。首先分析了直流恢复能力及其恢复过程中多馈入直流的无功支撑耦合影响,综合考虑直流近区动态无功补偿设备的支撑能力,提出一种考虑多馈入直流交互作用的直流换相失败预测环节启动门槛值优化方法,以实现多回直流的协调恢复,降低直流发生连续换相失败风险和直流换相失败对电网的功率冲击。基于实际多馈入直流电网的仿真算例验证了所提方法的有效性。

    • 抑制直流连续换相失败的调相机紧急控制

      2018, 42(22):91-97. DOI: 10.7500/AEPS20170726005

      摘要 (1391) HTML (0) PDF 1.33 M (1875) 评论 (0) 收藏

      摘要:多直流馈入受端电网的换相失败是威胁系统安全的重要问题,为增强系统的动态无功支撑能力,降低直流换相失败概率,国家电网有限公司将在全网部分直流换流站内配置一定数量的调相机。文中首先分析了调相机投运对电网直流换相失败特性的影响,针对常规调相机控制方式在抑制直流连续换相失败方面的不足,分析了调相机紧急控制对抑制直流连续换相失败的效果。根据实际电网中直流连续换相失败特点及控制要求,设计了预防直流连续换相失败的调相机紧急控制系统架构,并提出了调相机紧急控制的实现方法,基于实际电网仿真验证了所提控制架构和方法的有效性。

    • 特高压直流闭锁后的交直流混联受端电网最优切负荷方案

      2018, 42(22):98-106. DOI: 10.7500/AEPS20171013004

      摘要 (1600) HTML (0) PDF 1.41 M (1581) 评论 (0) 收藏

      摘要:交直流混联受端电网中大容量特高压直流(UHVDC)输电线路发生直流闭锁故障后,电网会产生巨大功率缺额,引起潮流大幅度转移和频率跌落,可能会造成交流通道过载,引发连锁故障。针对这一问题提出了一种交直流混联受端电网最优切负荷方案计算方法。该方法基于广域测量技术,利用直流闭锁后瞬间量测数据,建立闭锁后稳态时交流通道传输功率和电网频率的估算模型,考虑交流通道传输功率极限、电网频率安全约束及可切负荷的重要性差异,以负荷综合损失最小为目标,建立最优切负荷方案的优化模型。通过改进的粒子群优化(PSO)算法求解得到电网最优切负荷点及其对应的最优切负荷量,保证了直流通道闭锁之后,交直流混联受端电网的安全稳定运行。最后在机电暂态软件PSS/E中以IEEE 39节点改进系统为例,通过仿真分析对所提方法进行对比验证,证明了该方法的正确性和有效性。

    • >学术研究
    • 基于交替方向乘子法的电-气互联系统分布式协同规划

      2018, 42(22):107-117. DOI: 10.7500/AEPS20180129011

      摘要 (1791) HTML (0) PDF 1.40 M (1233) 评论 (0) 收藏

      摘要:逐渐增多的燃气机组和日益发展的电转气技术使得电力、天然气系统的耦合愈加紧密,因而对电力、天然气系统的规划也需要考虑两个系统的耦合作用。目前中国的电力系统、天然气系统分属不同的投资决策主体,两个系统通常只进行部分信息交互。针对这一特点,基于交替方向乘子法构建了电-气互联系统的分布式协同规划算法。首先考虑电力系统和天然气系统的相关运行约束,建立了以燃气机组、电转气为耦合元素的电-气互联系统的集中协同规划模型;其次,采用交替方向乘子法在电力系统源、网协同规划子问题和天然气网络规划子问题的基础上,通过耦合变量的信息传递,构建了两个子问题交替迭代求解的机制。最后以修改的IEEE 39节点电力系统和比利时20节点天然气系统所构成的电-气互联系统为例,说明了所提方法的可行性和有效性。

    • 基于弹性温度可调裕度的中央空调集群需求响应双层优化

      2018, 42(22):118-126. DOI: 10.7500/AEPS20180225003

      摘要 (1517) HTML (0) PDF 3.50 M (1165) 评论 (0) 收藏

      摘要:不同于小容量温控负荷,中央空调具有良好的削峰填谷和需求响应潜力。提出了一种基于弹性温度可调裕度的中央空调控制策略,针对负载率型中央空调终端用户的差异性,结合用户的主观及客观情况,综合考虑用户响应意愿对中央空调负荷群体进行调控,并基于该控制策略,从负荷聚合商角度,构建一种新型双层优化控制模型,满足空调负荷响应出力与目标一致的前提下,通过综合考虑用户的响应意愿,实现聚合商的利润最大化。算例分析结果表明,所提策略研究合理有效,为空调负荷参与电网辅助服务提供相关理论与实施方法。

    • 大规模变频空调参与电力系统辅助服务的协调控制方法

      2018, 42(22):127-134. DOI: 10.7500/AEPS20180131001

      摘要 (1532) HTML (0) PDF 2.90 M (965) 评论 (0) 收藏

      摘要:实现负荷的自治是提高大规模变频空调集群控制性能的重要技术途径。为此,文中提出了基于需求曲线的变频空调自治控制方法。首先,构建了各变频空调的需求曲线,以实现其调控灵活性和用户偏好的自主表达,同时实现了空调集群舒适度的一致性控制,使集群的调节能力得到充分利用。然后,根据需求曲线的不同利用方式,提出了主动响应型和被动响应型这2种协调控制方法,以适应不同跟踪精度和通信条件的要求,并分别应用于调频和吸收联络线功率波动这2种典型辅助服务中。最后通过对控制效果和模型误差的仿真验证了所提方法的有效性。

    • 典型家用大功率负载精细化建模及能量管理策略

      2018, 42(22):135-143. DOI: 10.7500/AEPS20180411008

      摘要 (2043) HTML (0) PDF 1.54 M (1319) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于负载本体物理模型和表达用户主观使用意愿的控制模型,提出了三种居民侧典型大功率可控负载(暖通空调系统、电热水器和电动汽车充电负荷)的精细化建模方法。首先,对自定义家庭算例进行仿真,详细分析了各项技术参数的精细化定义及非典型用电过程对负载用电效果的影响。然后,建立了以优化用电成本为目标的能量管理策略优化模型。该研究得到了用户个性化用电环境及主观用电理念能够反映至精细化模型并显著影响智能化家庭能量管理系统负载优化控制策略的结论。

    • 基于二阶锥规划的交直流主动配电网日前调度模型

      2018, 42(22):144-150. DOI: 10.7500/AEPS20180212008

      摘要 (1705) HTML (0) PDF 1.62 M (1113) 评论 (0) 收藏

      摘要:为适应未来配电网可能出现的交直流混合拓扑形态,提出了基于二阶锥规划的交直流主动配电网多时段日前优化调度模型。该模型以购电费用和弃光弃风惩罚费用之和最小作为目标函数,通过分布式电源有功和无功调节、容抗器投切、储能充放电功率调节、电压源换流器无功调节及配电网动态重构等多种主动管理措施实现主动配电网有功功率-无功功率联合优化,消除潮流及电压越限,解决高比例分布式电源接入交直流主动配电网后的日前优化调度问题。50节点算例的分析验证了所提模型的正确性。

    • 交直流混合微网中多台双向换流器的分散协调控制方法

      2018, 42(22):151-158. DOI: 10.7500/AEPS20180504006

      摘要 (1487) HTML (0) PDF 1.58 M (1149) 评论 (0) 收藏

      摘要:交直流混合微网综合了交流微网和直流微网的优势,为高密度分布式能源接入配电网提供了新的有效途径。交直流混合微网中交直潮流断面由多台AC/DC双向换流器构成,在维持交流区和直流区的功率动态平衡、交流侧频率和直流侧电压恒定等方面起着关键作用。针对多台AC/DC双向换流器的并联运行,基于变步长自适应逆控制理论,提出了一种多台AC/DC双向换流器的分散协调控制方法。该方法兼具了下垂控制与自适应逆控制的优势,既可以使各双向换流器按照额定容量进行有功功率的协调分配,又可以实现对直流母线电压或交流区频率的零误差调节,并获得相较于自适应逆控制更优的动态响应。最后,结合国内首个商业化运营的交直流混合微网示范工程进行仿真实验,验证了所提控制方法的正确性和可行性。

    • 基于供电网格优化划分的中压配电网规划

      2018, 42(22):159-164. DOI: 10.7500/AEPS20180208005

      摘要 (1581) HTML (0) PDF 2.60 M (1367) 评论 (0) 收藏

      摘要:新电改背景下,精细化规划成为提高电网企业效益的关键,为此提出了一套基于供电网格优化划分的中压配电网规划思路和方法。首先,确定规划区域主干通道布局,确保土地资源预留。然后,在明确网格划分目的和原则的基础上,基于就近选择负荷备供变电站和负荷聚类方法,实现供电网格在全局范围内的优化划分。最后,分别在各供电网格内,基于其供区分类优选接线模式和一、二次建设改造标准,并进行主干线布线规划。对于过渡年网架,为避免重复改造和便于施工,提出了逐片建设改造的原则。提出的方法在全局统筹基础上遵循“技术可行、经济最优”的基本规划理念,将复杂的配电网络全局规划转化为各优化网格内部的局部规划,使得不同规划人员可以得到基本一致的网格优化划分方案,强化了规划的科学性和确定性,为相关导则修编和细化提供参考,已获得实际应用。

    • 基于改进PSO算法的非理想电压条件下电力弹簧控制策略

      2018, 42(22):165-171. DOI: 10.7500/AEPS20180415001

      摘要 (1598) HTML (0) PDF 2.24 M (1094) 评论 (0) 收藏

      摘要:电力弹簧(ES)的提出旨在实现用电量随发电量的变化而变化,可有效缓解新能源发电引起的间歇性问题,为关键负载(CL)提供稳定电能质量。然而当非理想电网(电压不平衡与低次谐波共存)时,ES采用传统比例-积分控制无法稳定CL电压,针对这个问题,首先提出一种基于四阶广义积分器的有源滤波器滤除电网中所含谐波并补偿CL母线的不平衡电流,保证CL电压和电流谐波含量符合要求且逆变器输出电流平衡。在此基础上,提出利用改进粒子群优化算法实时检测CL两端电压的不平衡度信息,实时优化串联非关键负载(NCL)的ES电压脉宽调制控制信号,使CL电压稳定且电能质量符合要求,以消除电网电压不平衡及波动的影响。最后,通过仿真不同负载工况,对所提算法进行了验证。

    • >研制与开发
    • 柔性直流输电系统桥臂过流保护定值配合方法

      2018, 42(22):172-177. DOI: 10.7500/AEPS20180312001

      摘要 (1466) HTML (0) PDF 1.35 M (1022) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对交流故障下柔性直流桥臂过流保护可能误动导致故障穿越失败,直流故障下桥臂过流保护拒动或慢动可能导致开关器件过流等问题,讨论了柔性直流换流阀桥臂过流保护功能在阀控和直流保护装置中的配置和定值配合关系。借鉴交流保护定值配合图的概念,提出了桥臂过流保护功能在阀控装置与直流保护装置中的优化配合方法。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建了仿真平台,结果表明所述桥臂过流保护配合关系和定值设置方法可在交流故障下成功实现故障穿越,并可在直流极间短路等严重故障下可靠闭锁换流器并触发旁路晶闸管,降低电力电子器件的过流风险。

    • 适用于混合多端直流输电系统的非线性下垂控制策略

      2018, 42(22):178-186. DOI: 10.7500/AEPS20180326004

      摘要 (1516) HTML (0) PDF 2.83 M (1040) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对混合多端直流输电系统功率协调控制问题,提出了一种非线性下垂控制策略。该策略考虑了各换流站的电流裕度,由多个换流站共同维持直流电压的稳定,使电流裕度大的换流站承担较大的功率变化量,电流裕度小的换流站承担较小的功率变化量,避免出现部分换流站满载而失去对功率变化响应能力的情况。该控制策略可以协调分配各换流站有功功率,有效降低各换流站直流电压的静态偏差,且提高了系统的响应速度。用根轨迹法对所提控制策略进行了稳定性分析。仿真结果验证了所提控制策略的可行性和有效性。

    • 三相四线制三电平变流器的优化调制策略

      2018, 42(22):187-193. DOI: 10.7500/AEPS20180306009

      摘要 (1367) HTML (0) PDF 1.73 M (955) 评论 (0) 收藏

      摘要:传统三相四线制三电平电容中分式变流器三维空间矢量脉宽调制(3D-SVPWM)策略较为复杂且中点电位平衡算法对中点电位偏移的抑制不精确,尤其是在负载不平衡的情况下,中线电流全部流过直流侧中点造成中点电位偏移。针对以上问题,提出一种基于三相abc坐标系的简化3D-SVPWM方法,并基于该简化方法提出一种多相控制的中点电位平衡算法,根据中点电位偏移情况,将电位偏移量平均分配到具有中点电位平衡能力的相,使多相共同参与中点电位平衡控制,通过偏移量数学模型计算得到补偿该偏移量所需要的时间量,然后作用于三电平变流器的输出状态,从而达到平衡中点电位的目的。仿真分析和实验结果均表明优化调制策略具有良好的三相四线制三电平变流器中点电位平衡能力。

    • 基于S变换与RF算法的高压发电机定子单相接地保护

      2018, 42(22):194-199. DOI: 10.7500/AEPS20180411001

      摘要 (1272) HTML (0) PDF 1.32 M (881) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解决现有并列运行的多台高压发电机定子单相接地保护无选择性的问题,文中提出了一种基于S变换与随机森林(RF)算法的高压发电机定子单相接地保护方案。该方案利用S变换构造高压发电机定子单相接地故障下暂态零序电流幅-时-频矩阵,提取S变换幅-时-频矩阵相关系数、S变换暂态能量特征和暂态零序有功功率特征作为特征向量,将特征向量输入到RF保护判别模型中得到判别结果,从而辨识出发生故障的高压发电机。仿真结果表明在不同的故障条件下该保护方案的故障判别准确率较高,有望改善高压发电机定子单相接地保护的性能,弥补了单一故障特征量判别法的不足,且无须设置整定值,有效减少了系统运行方式对保护的影响。