電壓突變量檢測算法在電源快切裝置中的應用

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　　摘 要：裝置具有正常情況下，備用電源與工作電源之間雙向切換;事故或不正常情況下，工作電源向備用電源單相切換的功能。采用該裝置能夠提高廠用電切換的成功率，避免非同期切換對廠用設備的沖擊損壞，簡化切換操作并減少誤操作，提高機組的安全運行和自動控制水平。
　　關鍵詞：電壓突變檢測算法;電源快切裝置;應用
　　 本裝置可以在系統供電電源發生故障時，根據系統運行狀態，迅速切除故障電源，檢測待合閘兩側的電壓素質如滿足合閘要求時合上備用電源，避免在電源快速切換時造成的電源中斷或者設備沖擊損壞，保證負荷不斷電連續運行。 無擾動切換是保證供電可靠性的重要裝置，何謂供電可靠性？比較傳統的錯誤認為負荷失去一個電源能再獲得一個新電源就是保證供電可靠性，正確的理解所謂供電可靠性應為受電用戶在重新獲得電源后能保持失電前的生產工藝流程不受到破壞，能最大限度地繼續進行正常生產。
　　1 基于電壓突變量和電流突變量的故障識別系統 
　　1.1 基于電壓突變量的故障識別系統 
　　 當今我國高壓直流輸電線路普遍采用的是雙極輸電線路，為此，必須對其進行針對性地研究和分析，進一步提高雙極輸電線路的安全性能。雙極直流輸電線路主要通過三部分構成：整流站、逆變站以及輸電線路。在實際操作過程中，一旦線路發生了故障，那么就會在不同線路之間產生不可避免的電磁耦合效果。也就是當線路在實施過程中會產生電流和電壓，而所出現的這種情況也是當今我國為深化高壓直流線路保護的研究工作所開拓的另一個新方向。如果雙極輸電線路出現問題，在一定程度上可通過記錄電壓突變量的具體情況來與比較正常穩定狀態下電壓變化起伏情況進行比較，從而判斷引起故障的原因。   
　　1.2 基于電流突變量的故障識別系統 
　　 根據實驗結果顯示，如果直流線路出現問題，電流的變化情況會與正常狀態下的電流變化情況產生較大的差異，二者之間存在明顯的不同。根據疊加原理分析，處于正常狀態下的直流線路，其電流變化情況會與產生故障的電源單獨作用下的系統通過疊加的形式用以代替產生故障時的輸電線路系統。 
　　 一旦直流線路內部出現了問題，那么就可以利用正常狀態下的直流線路和已經產生問題的直流線路，將二者進行有效疊加，也就是讓正常運行的網絡系統進一步增加負電源，以便顯示出電壓下降的實際情況。另外，在問題電源的作用下，線路中存在的整流側和逆變側的電流突變量會同屬于一個流向的線路。如果直流線路在內部出現問題，整流側和逆變側也會隨著它的變化而產生同時增加的效果，也就是會促使整流側和逆變側的電流引起正向的突變問題，相反如果直流線路外部出現了問題，其中存在的整流側和逆變側就會由此產生負向的突變。 
　　1.3 直流線路中交流系統存在的故障問題 
　　 如果直流線路中的交流系統出現了問題，那么換流器上的電壓會發生一定成度的改變，并且對直流線路的輸電系統也會產生一定的干擾影響。整流側內的交流母線發生故障，電壓會隨之有所下降，且這種問題會對整個運行系統造成極大的傷害，甚至影響整個工程的正常運轉，提高了工程的危險程度，對人們的人身安全產生了極大的威脅。如果直流輸電線路發生了這種情況，就可以將其與換流站抗器外側產生的故障問題進行類比，可以說交流母線所引發故障問題的相關思考與電抗器外側所產生的問題是一致的。
　　2 廠用電快切裝置的原理如下
　　2.1 正常并聯切換
　　 并聯自動：手動起動，在快速切換條件滿足時，先合備用（工作）開關，經一定延時后跳開工作（備用）開關。若不滿足，立即閉鎖，等待復歸。
　　 并聯半自動：手動起動，在快速切換條件滿足時，合上備用（工作）開關，而跳開工作（備用）開關的操作由人工完成。若快切條件不滿足，立即閉鎖，等待復歸。  并聯切換只有在快切條件滿足時才能實現。
　　2.2 正常同時切換
　　 手動起動，先發跳工作（備用）開關命令，在切換條件滿足時，發合備（工作）開關命令。若要保證先分后合，可在合閘命令前加用戶設定延時。  正常同時切換可有三種實現方式，快速、同期捕捉、殘壓，快切不成功時自動轉入同期捕捉和殘壓。
　　2.3 仿真實驗及分析 
　　 本次研究的實驗流程均在相應的Matlab當中予以完成，采用Matlab當中的Simulink對實驗予以操作。其中Simulink是Matlab當中具有一種很好的仿真效果的工具形式，其在實際應用當中具有非常好的圖像化功能形式。其中還設置有許多實現便設置好的模塊形式，因此，能夠更好的實現為用戶提供方便的基本模式，針對此種形式，便可以較好的實現對仿真模型的建立效果。針對本次研究所建立的模型，其主要包含有電力系統模型，而此種模塊在整個電力系統當中具有很好的應用優勢。能夠實現對系統的直接仿真效果的實現，本文在具體的仿真模型的構建上，主要設置了兩種形式，其中一種是三相變換，而兩外一種就是實現兩相變換的Simulink的仿真模型的建立。 
　　 在具體的輸入方式主要為相應的電源信號ea、eb和ec，然后經過相應矩陣C32，便可得到相應的e？，另外還可得到相應的三相非線性負載電流，其在具體的輸出上，主要為有功功率p以及無功功率q ，然而，在具體的輸出功率過程中，有功功率和無功功率在經過事先設置好的低通濾波器時，可將其轉變為滯留分量p和q，然后使其在經過相應的兩相變三相的反方向過程后，就可以在運行過程中得知三相的基波分量的數值，然后再利用當初求得的負載電流數值，然后在減去相應的基波分量，就可以準確的求出需要給與補償的諧波的數值。從中可以看出，其中兩相/三相所存在的變換，其實質上就是相應的三相/兩相的反變換形式表現。
　　參考文獻：
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