高电压技术论文范文

前言：我们精心挑选了数篇优质高电压技术论文文章，供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发，助您在写作的道路上更上一层楼。

第1篇

1．1高压直流电网的技术发展

欧洲专家介绍了近海岸直流电网示范工程的研究结论，这项研究工作包括近海岸间歇性能源，直流电网经济，控制保护等问题。两个著名硬件设备开发商参与了该项目，完成用于测试控制技术开发的低功率模拟器，并证明保护算法可用于直流电网，开发出了基于电力电子和机械技术创新的直流断路器；另有专家提出了利用有限的直流断路器操作，设计具有故障清除能力直流网络，模拟研究表明使用直流断路器可迅速隔离直流侧电网故障，即可在点对点的电缆方案中使换流器继续支撑交流网络。针对此问题，中国专家发言指出可采用全桥型子模块拓扑结构来清除直流侧故障，实现与电网换相换流器（LCC）相同的功能。德国专家提出了关于采用电压源换流器（VSC）的交直流混合架空线运行的特殊要求，虽然混合运行可提高现有输电通道的容量，但存在一系列挑战，包括利用可控、有效的方式实现多终端的操作管理，交直流系统的耦合效应，直流电压和电流匹配原则以及机械特性差异等。韩国专家提出了用于晶闸管换流阀的新型合成运行试验回路，该回路可向测试对象施加试验用交、直流电压和电流脉冲，并配置了可在试验前给电容充电的可控硅开关，以及为试验回路中晶闸管门极提供触发能量的独立高频电源。

1．2可再生能源的并网

美国专家提出了近海岸高压直流输电系统设计方案的可靠性分析方法，研究了平均失效时间和平均修复时间等可靠性指标，并结合概率（蒙特卡洛）技术来评估风速波动对风电场的影响，且评估不同的系统互联、系统冗余以及使用直流断路器与否等技术方案的能量削减水平，提议将能量削减作为量化直流电网可靠性的指标。为设计人员选择不同的技术方案、拓扑结构和保护方案提供依据。近海岸直流输电换流站选址缺乏相关的标准、项目参考及工程经验，难以给项目相关者提供合理的建议，并且可能会在项目的开发过程中引入风险。挪威专家针对此情况提出了一种从石油和天然气行业经验总结得出的技术资格要求，将有助于更加快速、高效、可靠地部署海上高压直流输电系统。

1．3工程项目规划、环境和监管

哥伦比亚和意大利专家提出了哥伦比亚与巴拿马电气互联优化设计方案，初步设计方案额定容量为600MW／±450kV，经过综合比较，方案优化为300MW／±250kV，400MW／±300kV的双极结构，并使用金属回线作为最佳的技术和经济解决方案。线路长度由原来的600km变为480km，但考虑到哥伦比亚输电系统的强度问题，决定保留原来的输电路线。贝卢蒙蒂第一条800kV特高压直流输电线路项目规划构想了额定参数为2×4GW／±800kV双极结构，直流线路长2092km，连接巴西北部与南部的直流输电工程方案；印尼第一条Java－Sumatra直流输电工程，额定参数为3GW／±500kV，双极结构，直流线路包含架空线和海底电缆，考虑采用每极双十二脉动换流器和备用海底电缆来提高系统的可靠性和可用率；太平洋直流联接纽带介绍了延长太平洋北部换流站寿命的最佳方案，将原有的换流器变为传统的双极双换流器结构，但保留多余的2个换流器阀厅，现以3．8GW／±560kV为额定参数运行。

1．4工程项目实施和运行经验

新西兰和德国专家提出“新西兰直流工程新增极3的挑战和解决方案”，该工程不仅要保证设备能承受较高的地震烈度，保障其在弱交流系统中安全稳定运行，还要设计合理的设备安装地点，以及新建极与原有极的一体化控制保护系统；巴西互联电力系统的Madeira河项目中SanAntonio发电厂对400MW的背靠背中第一个模块及额定参数为3．15GW／±600kV双极中的第一极进行充电，工程因交流系统没有足够的短路容量而延迟工期，后通过安装500kV／230kV联接变压器得以解决。印度的Champa－Kurukshetra±800kV／3GW高压直流工程首次在特高压输电工程中采用金属回线返回方式运行，输电线路长1035km，远期增加容量3GW，双极功率传输容量可达6GW；法国与西班牙东部互联案例中采用双回VSC－HVDC馈入交流网络，研究认为VSC－HVDC是首选的技术解决方案。

2FACTS装置及技术应用

2．1可再生能源并网

丹麦专家开发了多电平静止同步补偿器（STATCOM）通用电磁暂态模型，并基于伦敦Array风力发电厂多电平STATCOM现场测量和电磁暂态仿真结果对比研究进行了验证，仿真结果与现场测量结果比较相符，并显示出良好的相关性。

2．2提高交流系统的性能

加拿大专家提出了用于工程规划的通用VSC模型，开发了基于PSS／E的稳态和动态模型。验证了该模型部分交流侧和直流侧故障，结果表明具有良好的相关性，可在新的工程规划和规范研究中应用。伊朗专家提出了分布式发电并网中基于自适应脉冲VSC的新型控制方法，与另外两种控制方法相比，谐波补偿和电能质量改善比较表明，分布式发电中谐波含量减少，从而减少谐波注入交流网络。“智能电力线路（smartpowerline，SPL）实验研究项目”引入了在架空输电线路嵌入微型变电站的概念。电源交换模块，保护模块和在线监测系统可使输电线路变得更智能，该技术还可以用于管理功率潮流和额外参数测量。

2．3FACTS工程项目规划、环境和监管

印度专家进行了动态补偿装置在印度电力系统的配置及选址研究，以易受故障扰动影响的印度西部地区为重点研究区域，并提出了无功功率控制补偿器的最佳位置和动态范围。

3电力电子设备的技术发展

3．1直流断路器、直流潮流控制器和故障电流限制装置

Alstom进行了120kV直流断路器的开发和测试研究，该断路器包括电力电子元器件，超快速机械断路器，串联电容器和避雷器等重要组成部分，可在5．3ms内开断电流。ABB提出混合型直流输电工程断路器为未来高压直流系统的解决方案，描述了混合直流断路器的详细功能、控制方式和设计原则，混合断路器的核心部件同样为超快速机械断路器。ABB的专家还提出了低损耗机械直流断路器在高压直流电网中的应用，其可替代混合直流断路器，开断参数最大为10kA／5ms。断路器包含电磁制动器、并联谐振电路，已完成一个额定参数为80kV的断路器样机，并成功通过了开断目标电流的试验。

3．2新型半导体设备和换流器拓扑

第2篇

自动高压电气监控系统是变电站高压电气系统的核心，连接各个分系统的纽带是局域网通信网络系统，变电站高压电气自动化系统是用来保护继电，完全不用人工控制，远程操作功能的多种功能型控制的系统，其显著的特点是：多种功能集中化：变电站高压电气自动控制化技术是用不同种科技化当前先进的科技为首要，融合进行延伸加以改造而成，所以它具备多种先进并科学的技术含量、以及其相互错中复杂的搭配的特点，变电站电气系统的所有第二等级设备的功能都被其承接并延伸。其中，计算机自动监控系统会集体显示使用显示、仪器显示，变电压送电显示以及中心信息信号显示，计算机保护所用的系统会将出现错误无法使用的障碍记录，测定所在的位置，重启开关等自动功能集中管理。这些里面的功能集中通过局域网排列成统一的自动集中系统。

2自动化信息技术具体应用分析

随着变电站计算机控制技术的提升，不在局限于后台控制，将延伸到现场的控制，以及视频等先进信息搜集设备也将变成变电站自动化系统的结构之一，因此需要其他的功能能适应此做好准备，传达信息功能也应加强。随着变电站计算机控制技术的提升，不在局限于后台控制，将延伸到现场的控制，以及视频等先进信息搜集设备也将变成变电站自动化系统的结构之一，因此需要其他的功能能适应此做好准备，传达信息功能也应加强[2]。不用人工的通讯网络。可以设立局域网于变电站中，以不一样的设备与方式连接到变电站局域网中，其他远程驱动与维护设备可以使用现场控制总线由集中地数据进行处理后以I℃P朋接入，进而由传送信息的设备接入里面的局域网。使其运行站点都连接在局域网上，进一步实现数据的共同分享使用。局域网用网络的互换机器进行和全国电力数据网络的相互联系。但是还是要保留原先变电站的模拟接口与数据接口，因为万一出现问题，这些将成为我们的后备通道。局部网络顾名思义是一种于小型区域实现数据信息互相联系的网络通道，并遵循相关的协议进行实现信息互联的系统[3]。在其系统中，各个计算机既可以分开使用不相互影响，又可以在需要的时候进行相关的信息数据的传送。局部网络由两种分类的存在：局部性的区域的网络与计算机相互交换机器。其中局部性的区域的网络是属；于局部网络类型中最常见的一种，其中局域网是有四种因素构成，它们分别是拓扑结构、传输媒介、传输的控制与通信的方式。局域网除了这四种因素还有其中心部分，那就是相互联系与信息传送。局域网的传送信息的方式有两种，分别是有线与无线，有线的通道是使用双绞线与同轴电缆或者同轴光纤，其中速度较慢的传送方式是使用有线中的双绞线，其最高的传送速率是几兆比特每秒。而且有线中的这种双绞线所能传送的间距比较短，正因为如此，所以所投入的成本也相对比较少。相较与双绞线，电缆就具有相对好的性能，它具有互联设备多，传送的间距长，容量大，抗干扰好等特点。

3结语

第3篇

关键词：高压输电线路设计问题

中图分类号： TM726 文献标识码： A 文章编号：

随着改革开放的大趋势，中国的经济始终呈现迅猛的发展趋势，国民经济快速增长，为了更快的进行国家经济建设，对电力的需求不断增加，保障电力的及时供应是重中之重，各地也加快对电网的建设，建设的速度也是飞快，使得电力的电力的输送能力得到质的提高。但是我们仍会在建设过程中不断遇到各种新的问题，比如我们在的开发线路的路径选择上比较困难，总会从地势比较恶劣的地方通过等。如何顺应当今的形式，最大程度的满足如今的电力需要已成为所有电力工作者所关注的。在本文中，笔者将就其中的关键问题进行探讨。

1输电线路的勘测

建设电网，首先要对整个输电线路的设计进行整体的规划，而输电线路设计的首要的关键点在于对输电线路的勘测，必须要选择合适的合理的输电线路，因为这将涉及到整个工程的未来发展，从经济，运作条件与将来维护等方面都有长远的影响，在整个工程中起主要作用。所以为了制定最合理的输电线路，线路勘测人员必须认真对待其中的每一个环节，保证选择的线路路径长度合理，既可以降低投资，又能保证线路的整体安全，运行方便。线路测量的原理虽然很简单，但我们仍需要主要其中的一些问题：①线路测距不要求像测量公路等那样的工程的高精度，只要将角度和各个塔架之间距离、高度差等进行测量即可。所以，平距高差和转角这些关键的数据测绘时一定要注意，不能测错或记错，测绘时需要严格按照测绘的操作程序和记录程序，要有检核条件。在对线路勘测过程中，勘测和设计人员要对线路沿线地上、地下、在建、拟建的工程设施进行充分搜资和调研，进行多路径方案比选，尽可能选择长度短、转角少、交叉跨越少，地形条件较好的方案。②要做到兼顾杆位的经济合理性和关键杆位设立的可能性（如转角点、交跨点和必须设立杆塔的特殊地点等），个别特殊地段更要反复测量比较，使杆塔位置尽量避开困难地区，为组立杆塔和紧线创造较好的施工条件。

2杆塔选型

不同的杆塔型式在造价、占地、施工、运输和运行安全等方面均不相同，杆塔工程的费用约占整个工程的30～40%，合理选择杆塔型式是关键。高压架空导线对地面（或水面）、对跨越物必须保证有足够的安全距离，为此，要求线路的杆塔具有必要的高度。同时还要求线路有与杆高相配合的适当的档距。虽然设计中杆塔选型很麻烦，一根根去选不大现实，在尽可能大的范围内统一设计选型是正确的设计方向，但是一些专用线路应进行专门设计，以方便施工运输并降低工程造价。但是，从目前建设经验来看，高压线路设计过程中杆塔选型，一般是从技术、施工及运输、运营和投资等方面考虑，应该遵循以下几方面的要求：

（1）杆塔的型式直接影响到线路的施工运行、维护和经济等各个方面，所以在选型时应综合考虑运行安全、维护方便和节约投资，同时注意当地施工、运输和制造条件。在平地、丘陵及便于施工的地区，应首先采用预应力混凝土电杆。在运输和施工困难的地区，宜采用拉线铁塔；不适于打拉线处，可采用铁塔。目前，钢筋混凝土电杆在 35~220kV 线路上得到了广泛运用，在220kV线路上使用的也不少。220kV 及以上线路使用铁塔较多。110kV 及以上线路双回线路也多采用铁塔。

（2）设计冰厚15mm及以上地区，不宜采用导线非对称排列的单柱拉线杆塔或无拉线单杆。

（3）转动横担和变形横担不应用在检修困难的山区，重冰区以及两侧档距或标高相差过大易发生误动作的地方。

（4）为了减少对农业耕作的影响、少占农田110kV 及以上的送电线路应尽量少用带拉线的直线型杆塔；60kV及以下的送电线路宜采用无拉线的直线杆塔。

（5）在一条线路中，应尽量减少杆塔的种类和规格型号。

3杆塔基础设计

杆塔基础作为输电线路结构的重要组成部分，它的造价、工期和劳动消耗量在整个线路工程中占很大比重。其施工工期约占整个工期一半时间，运输量约占整个工程的60%，费用约占整个工程的20～35%，基础选型、设计及施工的优劣直接着线路工程的建设。杆塔基础设计应该注意如下三方面的问题：杆塔基础的坑深就以设计的施工基面为基准。拉线基础的坑深，在设计未提出施工基面时，应以拉线基础中心的地面标高为基准；杆塔基础坑深的允许偏差为+100mm，-50mm，坑底应平整，同其基础坑在允许偏差范围内按最深一坑操平，岩石基础坑深不少于设计值；杆塔基础坑深与设计坑深偏差+100mm以上，应按以下规定处理：①铁塔现浇基础坑其超深部分应采用铺石灌浆处理；②混凝土电杆基础，铁塔预制基础，铁塔金属基础等，其坑深与设计坑深偏差值在+100～+300mm时，其超深部分应采用填土或砂、石夯实处理。当不能以填土或砂、石夯实处理时，其超深部分按设计要求处理。设计无具体要求，按铺石灌浆处理。当坑深超过规定值在+300mm 以上时，其超深部分应采用铺石灌浆处理。

此外，根据输电线路通过的实际地质情况每基塔的受力情况逐地段逐基进行优化设计比较重要，特别对于影响造价较大的承力塔，由四腿等大细化为两拉两压或三拉一压才是经济合理的。

4防雷击

因雷击事件造成的电力系统故障 ，不仅影响电力线路的正常运行 ，而且还会对正常的用电产生重大的影响 ，可能导致财产受到重大的损失 ，严重的情况下甚至会危害生命安全 ，对经济和社会产生重大影响。从 10kV 配电线路雷击过电压产生商看 ，一般有两种雷击感应过电压 ，直击雷电过电压是由于直接命中配电线所导致的 ，感应雷电过电压是雷电击中配电线附近的地面所引起的电磁感应造成的。

我国的主要配电线路的防雷技术和措施由于 10kV 配电线的绝缘水平低 ，当线路由于雷电活动和雷电过电压线路绝缘子闪络时产生的 ，可以很容易地导致此类事故 ，在配电线路的设计上，以节省线路走廊和使用塔多回路技术为主，这四个塔竖立建立了循环备份，虽然在这种情况下，节约线路走廊，减少了线的投资 ，但由于塔多回路和行与行之间的电气距离远远不够的 ，因此 ，一回线遭受雷击后线路绝缘子地面损坏故障 ，如果流量后继续发生故障的次数也比较大 ，连续陆空电弧会出现与免费的热和光自由的两极 ，小环之间的距离 ，然后自由弧将蔓延到其他线路 ，造成接地故障的发生相同的极点 ，将导致更严重的回线故障的同时 ，极大地影响了可靠性可用于电源配电线路 ，在上述线路中 ，加强绝缘的方法 ，可采取更换绝缘电线裸电线 ，绝缘膜，增加绝缘导体和绝缘体之间的间隙，更换绝缘子模型等方法，以提高线路绝缘水平。

5结束语

总之，高压输电线路线路设计是一项技术含量较高，劳动强度较大，时效性要求很高的野外工作，而且受天气、环境、地理状况等的影响较大，因此，在设计过程中要做好线路勘测，杆塔型选择等，避免在线路设计中脱离工程实际，一味生搬硬套是无法保证设计质量与满足电网需要的。只有结合实际，因地制宜，通过优化方案，攻关，不断探索与创新，才能满足建设坚强电网的要求。

参考文献：

第4篇

论文摘要：发电侧AVC子站通过远动专线接收内蒙省调AVC主站下发的电厂侧220KV母线指令。中控单元在充分考虑各种约束条件后，计算出对应的控制脉冲宽度，以通讯方式下发至AVC执行终端，由执行终端输出增减磁信号给励磁系统（或输出至DCS），调节机组无功功率，发电机无功出力与机端电压受其励磁电流的影响，当励磁电流发生改变时，发电机的无功出力与机端电压也随之增减，并通过机端变压器进一步影响到母线电压的高低，励磁电流的增减可通过改变励磁调节器(AVR)给定值实现。

一、

选题背景及其意义

近年来，随着我国电力工业的迅速发展，电网规模的不断扩大，电力系统的安全、经济运行已成为电力生产的重大课题。必须不断采用新技术在保证电力系统安全运行的前提下，提高电能质量、降低网络元件中的电能损耗，从而获得满足安全运行条件下的最大经济性和最好的电能质量。其中电网的自动电压控制及无功优化(简称AVC)就是电力生产中提高电能质量，降低网损的重要手段。国家电力调度中心已经把这一项目列入了“十一五规划”。

自动电压无功调控系统AVC系统将发电厂母线电压的调整由人工监控改为自动调控，具有以下意义：

1.提高稳定水平：网内电厂全部投入装置后，通过合理分配无功，可将系统电压和无功储备保持在较高的水平，从而大大提高电网安全稳定水平和机组运行稳定水平。

2.改善电压质量：电压监督电压合格率得到大幅度提高。

3.消除了人为因素引起误调节的情况，有效降低了运行人员的工作强度。

二、国内无功电压控制现状

国内目前对发电厂无功电压的管理考核方式，主要是由调度中心按照高峰、平谷和低谷等不同时段划分母线电压控制范围，按季度向各发电厂下达曲线指标，发电厂则根据曲线要求，实行人工24小时连续监视盘表，及时调节发电机无功出力，以维持母线电压在合格范围内。这种沿用了多年的就地分散控制管理模式，在当前电网结构日益复杂的形势下逐渐暴露出了一些弊端，存在的主要问题是：

1.事先给定的电压曲线和无功设备运行计划是离线确定的，并不能反映电网的实际情况，按照这种方式进行调节往往带来安全隐患。

2.电网运行人员需要时刻监视系统电压无功情况，并进行人工调整，工作强度大，而且往往会造成电网电压波动大;

3.电厂之间，无功调节对相互母线电压影响大，无功调节矛盾突出。由于各电厂只关注自身母线电压，没有从全局角度协调无功分配，电网无功功率无谓搬运现象突出，经常出现无功环流现象，造成不必要的有功损耗。各厂、站无功电压控制没有进行协调，造成电网运行不经济。

上述问题的存在，既增加机组进相深度，影响机组和电网安全稳定运行，也使网损增加，影响经济性。因此，有必要发展AVC(自动电压控制)系统，从全局对电网无功潮流和发电机组无功功率进行协调控制，实现电厂母线电压和无功功率的自动调控，合理协调电网无功分布，以保证电网安全稳定运行，提高电压质量和减少网损，降低运行人员劳动强度。近几年来国际上几次重大的电网事故如美加大停电，都有无功电压的问题造成电压崩溃，致使电网瘫痪。无功电压自动控制技术越来越引起重视，在华北电网，基于分层分区控制技术的二/三次电压控制技术在某些电厂逐步进入应用，而本论文依据包头第二热电厂现场改造的实际情况，将重点讲述电厂侧无功电压控制方案在包头第二热电厂的应用。

三、课题研究的主要内容：

发电厂侧AVC实施方案

信息来源:http:/1. 自动电压无功调控系统控制方案

在发电侧增设一套电压无功自动调控系统，与调度中心共同组成AVC系统，以主站-子站星型网络方式运行，主站和子站系统之间通过现有数据采集系统及数据通信网互连并完成信息交换。 发电侧AVC子站通过远动专线接收内蒙省调AVC主站下发的电厂侧220KV母线指令。中控单元在充分考虑各种约束条件后，计算出对应的控制脉冲宽度，以通讯方式下发至AVC执行终端，由执行终端输出增减磁信号给励磁系统（或输出至DCS），调节机组无功功率，发电机无功出力与机端电压受其励磁电流的影响，当励磁电流发生改变时，发电机的无功出力与机端电压也随之增减，并通过机端变压器进一步影响到母线电压的高低，励磁电流的增减可通过改变励磁调节器(AVR)给定值实现。所以系统的无功电压控制通过励磁系统来实现。自动电压调控系统AVC是通过改变发电机AVR的给定值来改变机端电压和发电机输出无功的。信息来自:输配电设备网

包头第二热电厂300MW机组自动电压控制(AVC)系统框图

2.合理的设备配置方案

2.1.安全可靠的硬件配置

本工程采用中控单元/执行终端配置方式，共安装两套独立的系统，每套设备配置台中控单元（主/备）和2台AVC执行终端，终端与机组一对一配置。AVC子站中控单元接收内蒙省调AVC主站下达的电厂侧高压母线电压指令，在充分考虑各种约束条件后，计算出对应的控制脉冲宽度，下发至AVC执行终端，执行终端输出增减磁信号给励磁系统，由励磁系统调节机组无功功率。

中控单元有主备功能，主中控单元故障时，可切换至备用中控单元，保证系统正常运行。主中控单元恢复后，自动切回主中控单元控制。

本工程共有中控单元2台，执行终端2台。

2.2.人性化的发电厂AVC子站软件配置方案

2.2.1.包括完整的数据采集、处理、通信和诊断等各种软件，应具有告警、具体故障内容的中文提示及事故记录功能。软件配置满足功能规范的要求，具有良好的实时性和可维护性。

2.2.2软件遵循国际标准，满足开放的要求。

2.1.3.便于用户的二次开发和在线安装、生成、修改新的应用功能。

2.1.4.配备一套完整的、可运行的软件备份。

2.2.5.系统有较强的防计算机病毒、反入侵能力，提供硬件防火墙或其它安全设施的接入能力。

2.2.6.具备较强的数据存储功能，能够长时间存储运行数据、运行事件、系统参数和离线电压设定曲线等数据。

3.对功能模块的要求

3.1计算模块应具有下列功能：

ü

根据高压母线电压调整量目标值计算电厂对应机组发出无功功率目标值。

ü

按照给定的无功分配策略，将总的无功目标值分配给各台机组。

ü

选择需要调整的机组，给出合适的调整指令。

ü

自动识别母线检修，双母线结构一条母线检修，控制母线自动切换至另一条母线。

3.2.运行约束条件：

ü

AVC主站下发的调节信号突变限值；

ü

AVC主站控制无效时间限值；

ü

发电机参与调节的有功功率限值。

ü

发电机在不同的有功出力下对应的无功功率上下限；

ü

发电机的机端电压上下限；

ü

发电机的机端电流上下限；

ü

高压侧母线电压上下限；

ü

AVR自动信号消失；

ü

实时数据波动过于剧烈，超过设定值；

ü

实时数据不刷新；

ü

省调通信中断；

ü

RTU通信故障；

ü

机组有功越闭锁值；

ü

机组无功越闭锁值；

ü

机组机端电压越闭锁值；

ü

机组机端电流越闭锁值；

ü

母线电压越闭锁值。

ü

机端电流耦合校验

AVC子站在满足以上运行约束条件时，装置闭锁输出并发出增减闭锁信号，一旦运行条件正常，增减闭锁信号消失，装置自动恢复正常运行。

3.3AVC子站的控制模式

ü

退出：只能工作在研究方式下。

ü

闭环：AVC主站与子站闭环运行。

ü

开环：AVC子站系统根据本地设定电压运行

3.4防误措施

ü

中控单元计算错误时有保护措施，能可靠保证不误输出。

ü

执行终端掉电时不会误输出。

ü

任一硬件模块或连线损坏，均不会造成设备误输出。

ü

防止输出控制节点粘死措施，当输出节点粘死导致输出控制脉冲过长时，应自动切断控制输出信号保证机组安全。

4.GPS对时接口

子站系统提供RS485串口（RS232口备用），可与厂内卫星定时系统GPS实现精确对时（对时误差不大于1ms）。

5.自动电压无功调控系统调试中注意问题。

自动电压调控系统的各种限制功能必须与发电机励磁系统AVR的各种限制以及和发变组保护很好的配合。根据发电机励磁系各种限制数据以及发电机P-Q曲线、发变组保护定值对自动电压调控系统定值进合理整定，杜绝配合不好带来的不良后果。

试验时，调度及电厂运行加强监视控制点参数，必要时，无条件退出AVC运行，并恢复参数。 调试中注意和发电厂侧进相数据的配合，调整中要保证6KV厂用电系统的稳定运行，如果调整中6KV电压过低，有必要调整发电机电压定值。

在无功调控设备中采取措施防止增磁和减磁出口继电器接点粘连。

四、

研究的难点和重点

（1）

本文着重阐述该系统如何通过合理的硬件配置实现安全可靠运行、如何实现人性化、可视化、智能化的软件系统配置。

（2）

在参数设定中，既要保证电网电压及无功优化问题、又要考虑到本厂汽轮发电机组在调节过程中的安全稳定问题，因此AVR执行终端的无功功率调节死区、脉冲计算斜率、最大脉冲宽度的定值是AVR成功运行的关键因素，也是本文的重点和难点。

（3）自动电压调控系统的各种限制功能必须与发电机励磁系统AVR的各种限制以及和发变组保护很好的配合。根据发电机励磁系各种限制数据以及发电机P-Q曲线、发变组保护定值对自动电压调控系统定值进合理整定，杜绝配合不好带来的不良后果。

五、预期成果

本课题研究成功投入使用后，将发电厂母线电压的调整由人工监控改为自动调控，消除了人为因素引起误调节的情况，有效降低了运行人员的工作强度，保证系统电压低于规定的最大数值，以适应电力设备的绝缘水平和避免变压器过饱和，并向用户提供合理的最高水平电压; 信息来自:tede.cn 大机组无功出力分配必须满足系统稳定的要求，单机无功必须满足P-Q曲线，保证了机组安全运行，尽可能地降低了电网的有功功率损耗，取得较好的经济效益。

参考文献

1. 唐茂林.庞晓艳.李曼.刘柏私.尹晓澜.张蓓.李建.郭庆来.孙宏斌 计及梯级电站的省地一体化AVC系统研究及实现方案 [期刊论文] -电力自动化设备2009(6)

2. 惠建峰.焦莉.张世学 自动电压控制系统建设与应用分析 [期刊论文] -陕西电力2009(2)

3. 李钦.温柏坚 广东电网电厂AVC子站建设研究 [期刊论文] -电力系统保护与控制2008(21)

4. 郭庆来.孙宏斌.张伯明.吴文传.王彬.李柱华.汤磊.王蓓.宁文元.郑燕涛.袁平 自动电压控制中连续变量与离散变量的协调方法(一)变电站内协调电压控制 [期刊论文] -电力系统自动化2008(08)

5. 郭庆来.孙宏斌.张伯明.吴文传.王彬.李柱华.汤磊 自动电压控制中连续变量与离散变量的协调方法(二)厂站协调控制 [期刊论文] -电力系统自动化2008(09)

6. 孙鸣.吴兆文.李家仁 电厂侧AVC子站系统控制策略的研究 [期刊论文] -仪器仪表用户2008(03)

7. 杨银国.崔丽华.李扬絮.李力.向丽玲.杨雄平 广东电网2007春节电压调控存在问题与对策 [期刊论文] -广东电力2008(04)

8. 郭庆来.张伯明.孙宏斌.吴文传 电网无功电压控制模式的演化分析 [期刊论文] -清华大学学报（自然科学版）2008(01)

9.

Sancha J L.Fernandez J L Secondary Voltage Control:Analysis Solutions and Simulation Results for the Spanish Transmission System 1996(2)

10.

Vu H.Pruvot P.Launay C An Improved Voltage Control on Large-scale Power System 1996(3)

11.

Lefebvre H.Fragnier D.Boussion J Y Secondary Coordinated Voltage Control System: Feedback of EDF 2000

12.

Sancha J L.Fernandez J L Secondary Voltage Control:Analysis Solutions and Simulation Results for the Spanish Transmission System 1996(2)

第5篇

关键词：放电开关IGCT，预燃电路，保护电路

 

一.常用固体激光电源的组成及特点

1.1 激光电源设计要求和技术指标

电源输出能量必须使工作物质的反转粒子数大于阈值，超过越多，输出光能越大。电源的功率和设计方案应随估算出的泵浦能量而定，这主要取决于工作物质的电光转换效率。为使激光输出稳定，要求电源的输出能量必须稳定。总体而言有如下几点：1.为使放电器件有高的动力指标和运行指标，电源的输出电压或电流特性必须与负特性匹配。2.为使激光器输出能量均可调，一些电源主要参数既能手动控制，也能自动控制。3.要求电源的泵浦电压，电流稳定。4.激光电源发展向小型化，重量轻，效率高的方向发展。5.使用要安全可靠，要有过压，过流等现象的保护电路。

1.2 传统固体激光电源的组成

传统固体激光电源由专用供电电源（充电和放电电路）、预燃电路、触发电路及定时（同步）电路组成。如下图

1.3 激光电源的工作原理

单向AC220v.50/60Hz输出整流，经软启动后在滤波电容上形成一个直流电源。氙灯点燃后，给出信号到控制板，若主电路没有欠压、过流，激光器冷却液断水等故障，控制板允许主电路工作，产生40kHz左右的震荡信号到驱动板，在驱动信号的驱动下，功率开关元件VMOS将直流电压变换成40kHz的交变电压，经过高频高压器进行开压，高频整流桥整流后，送到充电储能网络，当储能电容充到额定电压时，控制板板给出停振信号，逆变电路停止工作。在系统信号驱动下，储能电容给氙灯放电。在主电路工作过程中，调Q电源给出一个2000~5000v的晶体高压。氙灯放电时，相对放电信号延时50~400us，退压触发信号也送到调Q电源板上。另外，电源还具有内外时统转换功能，电源可由外时统控制放电，并具有时统输出端。

二.放电电路的特点及设计方法

2.1放电开关的选择

放电电路在激光器电源中起很重要的作用，在放电电路中，把储存在储能器中的电能直接转换成光能，因此放电电路决定了激光器的效率。论文参考，放电开关IGCT。当工作物质萤光寿命一定时，要求的泵浦光脉冲就一定。目前占主导地位的功率半导体器件主要有晶闸管、GTO和IGBT等，随着技术水平的不断提高，这些传统器件无论在功率容量还是在应用复杂程度等方面都有了长足的进步，但在实用方面还存在一些缺陷。传统GTO关断不均匀，需要笨重而昂贵的吸收电路。另外，因其门极驱动电路复杂，所需控制功率大，这就使得设计复杂，制造成本高，电路损耗大。IGBT虽无需要吸收电路，但它的通态损耗大，而且可靠性不高。另外，单个IGBT的阻断电压较近，即使是新型的高压应用场合须串联，增加了系统的复杂性和损耗。

IGCT是一种新型的电力电子器件，它将GTO芯片与及并联二极管和门极驱动电路集成在一起，再与其门极驱动器在外围以低电感方式连接，结合了晶体管和晶闸管两种器件的优点，即晶体管的稳定的关断能力和晶闸管的低通态损耗。IGCT具有电流大、电压高、开关频率高、可靠性高、结构紧凑、损耗低的特点。此外，IGCT还像GTO一样，具有制造成本低和成品率高的特点，有极好的应用前景。IGCT的一个突出的优点是存储时间短，因而在串联应用时，各个IGCT关断时间的偏差极小，其分担的电压会较为均衡，所以适合大功率应用，正好适合本实验。

2.2 预燃电路

放电电路的电光转换效率对激光输出的高低非常重要。为了提高电光转换效率，减少电磁辐射的干扰，提高灯的帮助，在放电电路中采用了预燃型放电电路。如图：

这种电路与一般放电电路不同之处在于，有一附加的直流高压电源，这种高压电源可采用任何一种整流方式，关键是能够给出一定的电压和电流。当然，采用LC恒流变换器是理想的预燃电路，由于电路中有高压直流电源，灯始终处于稳定的辉光状态，而流过灯的预燃电流将由预燃电路中的限流元件来限定。为了保证储能器的能量以一定频率向灯供给，在灯与储能器之间接有放电开关。

三.保护电路极其设计方法

3.1 电源保护电路的考虑：欠压、过压保护

欠压、过压保护在激光电源中很重要。如果欠压，为了输出额定功率，则必须具有过大的输入电流。如果过压，则电源有过高的输入电压峰值，增大了对于逆变桥中IGBT功率开关的反向耐压，易造成过压击穿。故为保证系统工作稳定必须具有欠压、过压保护电路，电路如图3所示。利用电阻R,R1,R2取样，在LM339,2D1-4门通过调节电位器Rw，将电网输入电压限制在AC380土10%的允许变化内。

图3 过压保护电路 图4 过流保护电路

3.2过流保护

设置过流保护电路主要解决两个问题：其仪：保护电源在各种强干扰环境工作时，充电电路中不因逆变失败使功率开光（IGBT）超过额定电流值而损坏。其二，保证脉冲电源按脉冲方式进行从放电，一旦出现氙灯连弧故障时主回路过流加以切断，实现保护，如图4过流保护电路所示。论文参考，放电开关IGCT。论文参考，放电开关IGCT。图中R为过流取样电阻，调节电位器RW设置过流值，一般取电流的1.5-2.0倍，当发生过流故障时，LM339反转经光电耦合送到主控信号板，使逆变信号发生芯片SG3525关断。论文参考，放电开关IGCT。论文参考，放电开关IGCT。同时面板上故障显示灯亮、报警。论文参考，放电开关IGCT。

3.3其他保护

为了保证激光器安全工作和操作人的人身安全，在激光电源的设计中，无源水压控制，湿度控制和激光腔盖控制，利用与门关系，不论那方面出现故障保护，电路接受到故障信号均及时的关断逆变信号控制，进行报警。

参考文献

1.梁国忠，梁作亮著《激光电源电路》兵器工业出版社1989

2.电子工业部第11所《高频大功率激光器电源设计报告》1996

3.电子变压器专业委员会编《电子变压器手册》辽宁科学技术出版社1998

4.刘敬海编《激光器件与技术》北京理工大学出版社1995

5.（美）RF格拉夫W希茨著《电子电路百科全书》科学出版社1997

6.HighEnergyLaserWeaponSystemsApplicationsScienseBoardTaskForce,Junw2001:34

7.JRWall,AW&ST,Januaryl,2001:57

第6篇

关键词：地面生产系统，660V，供电系统，中性点接地方式

 

一、引言

随着煤矿工业采煤机械化不断提高，矿井生产能力越来越大，与之配套的地面生产能力的规模也越来越大，造成单台电动机的容量相应增大，用电负荷随之增大，从而出现电压降增大、电能损耗增加、电缆截面不足等问题，故在煤矿地面生产系统设计中，传统的380V供电已不能满足配电的要求，需提高配电电压，如低压供电系统采用660V及更高电压。本文就地面生产系统供电电压由380V提高到660V电压技术问题进行探讨。

二、660V供电的国际国内发展概况

早在上世纪60年代，660V电压就被作为一种标准电压列入国际电压标准中。1967年国际电工标准IEC38/67推荐的额定电压中就有660V。在以后IEC38中均有660V电压作为额定电压。我国1959年的国标GB156/59中，只规定了220V、380V两种电压为额定电压。而在1980年的GB156/80中已把660V列入国家标准额定电压。我国现行国家额定电压标准中，660V电压仍为国家标准额定电压。

我国煤矿企业井下于70年代初基本实现全行业660V升压改造。1981年，我国开始对煤矿矿井地面生产系统和选煤厂进行了660V升压供电的试验和研究工作，经过长时间对各种系列电气元件等电气设备在660V条件下的试验和验证工作，于1986年11月建成我国第一座由660V配电电压供电的阳泉四矿选煤厂，并顺利投入运行，1988年6月通过了由能源、机电两部主持的技术鉴定。1990年原能源部发出在煤炭工业中新建地面生产系统及选煤厂应采用660V供电的通知，进一步推动了660V供电在煤矿生产中的发展。随后，九龙口矿、淮南南潘集三矿、大同晋华宫矿等多座大型选煤厂都采用了660V供电并投入运行。

三、660V供电系统的可行性技术分析

1、供电输送能力提高

电网的输电能力与其供电电压的平方成正比，即：

式中：P——通过线路的输送功率，kW；

Z——线路阻抗，Ω；

Un——额定电压，V；

cosφ——线路功率因数；

ΔU%——电流通过线路的电压降百分数。

为便于分析比较，可认为输电质量ΔU%和功率因数cosφ不变，则线路中输电能力P·Z与电压Un平方成正比，即：

电网供电电压为380V时，电网输电能力为：

电网供电电压为660V时，电网输电能力为：

两种电压的输电能力比较：

可见，电压由380V升高到660V后，电压提高倍，线路输电能力为380V电压时的3倍，也就是说，如输电功率P不变，导线截面不变，则660V电压供电的输送距离为380V电压的3倍。同样，如输电线路阻抗Z不变，即电缆长度和截面不变，其输送功率也为380V电压的3倍。

2、电能损耗降低

电网供电电压从380V升高到660V后，电流将降至原来的1/，电能损耗与负载电流的平方成正比，因此用电设备均能降低电能损耗。用电设备的功率越大，使用660V供电的经济效果越好。

三相输电线路上有功功率损耗：

式中：ΔPL——有功功率损耗；

In——线路额定电流，A；

R——线路每相的电阻，Ω。科技论文。

现设定输送功率不变，线路长度不变，则380V、660V时输送线路上的功率损耗分别为：

两种供电电压输送线路上的功率损耗相比：

可见，在输送功率和线路不变的情况下，660V供电电压线路上的功率损耗是380V时的1/3，即可减少输电线路上功率损耗的2/3。

3、节约金属、减少投资

一般0.4kV低压配电系统中配电电缆采用0.6/1kV耐压等级，在用于0.66kV低压配电系统时，无需增加电缆耐压等级。另一方面，由于采用0.66kV配电电压，提高了电压等级，对为相同容量的电动机配电，则可以减少配电电缆截面或增大输送距离。

660V供电时的导线截面积约为380V时的57.7%，而导线、电缆截面由标准分级所决定，故通常至少可降一级标准截面来选取导线、电缆。通过技术分析，升压改造后电缆、配电开关等方面节约的材料达40%~55%。同时补偿功率因数用的电容器，相同容量情况下，在660V电压下使用时要比380V输出无功功率提高2倍（Qc=U2ωc），而价格只差50%，故可降低电容器投资约一半。

4、供电安全可靠

380V供电系统为中性点直接接地的三相四线制系统，一般为动力照明混和供电。660V供电系统为提高运行安全，采用中性点经电阻接地系统。

变压器接地方式一般分为四种：即不接地方式（中性点绝缘）、直接接地方式；电阻接地方式（数十Ω为低电阻接地，数百Ω为高电阻接地）、消弧线圈接地方式。中性点接地与否，对供电系统设计、维护运转及安全都有重大关系。当发生一相接地时，随着接地方式不同，电压差别很大。科技论文。对于直接接地和低电阻接地的电网，一相接地时，接地短路电流较大，除能使继电保护迅速动作外，还有降低内部过电压的优点。对不接地、高电阻接地和消弧线圈接地方式的电网，单相接地电流很小，对提高系统的稳定性和供电可靠性有利。对地面660V配电系统，其中性点接地方式目前没有明确的规定，《煤矿安全规程》规定，煤矿井下采用中性点不接地系统。中性点不接地系统的优点是单相接地电流小，从而避免了人触电时大接地电流对生命造成的危害。但缺点是由于网络电容电流和系统漏电电流很小，不便于实现保护的选择性。科技论文。为避开这一缺点，又能提高供电系统的稳定性和可靠性，因此地面660V供电系统一般采用中性点经高阻接地方式，通过适当调整接地电阻值，从而实现既能保证保护装置的选择性又可抑制单相电弧接地时的过电压。

660V供电系统必须装设选择性漏电保护装置，否则不能投入运行，而380V供电系统一般不装设这种保护，适当选择中性点接地电阻，可以增加故障点的零序电流，提高选择性漏电保护的灵敏性，实现有选择性的切除故障回路。660V供电系统采用上述保护措施后，人身触电后得到了有选择性的保护，比现在广泛使用的无漏电保护的380V系统具有更高的安全可靠性。

四、结语

通过对660V供电技术探讨，若矿井地面生产系统用电负荷较大，则采用660V电压供电为最佳方案。

参考文献：

［1］ 顾永辉.工矿企业660V供电［M］.北京：煤炭工业出版社，1997

第7篇

【关键词】低压配电 配电线路 导线截面 节能 降损

中图分类号：TE08 文献标识码：A 文章编号：

一．前言

我们知道，电力网在输送电能的过程中，电能损耗是十分惊人的，在这巨大的电能损耗中低压（380V/220V）配电网占有相当大的比重。主要原因是低压配电网电压低、电流大，特别是负荷功率因数低，更加大了电能损失。若能有效降低低压配电网的线路损耗，对于提高整个电网的经济运行将具有重大意义。在进行输电线路设计时，选择导线截面的传统方法是：按导线机械强度、允许电压降和导线长期允许安全载流量等因素而定。但从节约能源的原则出发，应将“电能损耗大小”作为配电线路选择导线截面的依据之一。即在经济合理的原则下，适当增大导线截面积以减少输电线路电能损耗，从而达到在不增加发电能力的情况下而增加供电能力的目的。

二．低压配电线路导线截面选择

工程设计时，离不开电气设计，而电气设计直接关系到人民的生命财产安全、环境保护和其他公众利益，成功的导线截面设计，应当是安全、合理、经济和可行的。而导线截面设计则是电气工程设计的重要组成部分之一。由国家建设部颁发的《工程建设标准强制性条文》对电气方面要求就更加严格。因此，我们在低压配电线路导线截面设计中，不仅要使导线截面有足够的安全储备，而且要限制导线截面过大造成的经济浪费，来保证电气设备的安全运行。低压线路导线导线截面设计，一般应根据以下几方面的要求来选择：

1.选择导线截面，首先满足发热条件这一要求，即导线通过的电流，不得超过其允许的最大安全电流。通常，当负荷电流通过导线时，由于导线具有电阻，导线发热，温度升高。当裸导线的发热温度过高时，导线接头处的氧化加剧，接触电阻增大；如果发热温度进一步升高，可能发生断线事故。当绝缘导线( 包括电缆) 的温度过高时，绝缘老化和损坏，甚至引起火灾。因此，导线应能够承受长期负荷电流所引起温升。各类导线都规定了长期允许温度和短时最高温度，从而决定了导线允许长期通过的电流和短路时的热稳定电流。选择导线截面时，应考虑计算的负荷电流不超过导线的长期载流量，导线的额定电流可以从工具书中查到。

2.为保证导线具有必要的机械强度，要求导线的截面不得太小。因为导线截面越小，其机械强度越低。低压线路的导线要经受拉力，电缆要经受拖曳。所以，规程对不同等级的线路和不同材料的导线，分别规定了最小允许截面。按机械强度选择导线的允许最小截面，可参考表一。

3.选择导线截面，还应考虑线路上的电压降和电能损耗。电压损失导线的电压降必须限制在一定范围以内。按规定，电力线路在正常情况下的电压波动不得超过正负百分之五临时供电线路可降低到百分之八。当线路有分支负荷时，如果给出负截的电功率P和送电距离L，允许的电压损失为ε，则配电导线的截面( 线路功率因数改为I) 可按下式计算

式中P为负载电功率，千瓦；

L为送电线路的距离，米；

ε为允许的相对电压损失，=；

C为系数，视导线材料，送电电压而定( 表二)

Kn为需要系数，视负载用电情况而定，其值可从一般电工手册和参考书中查到。

表二公式中的系数C值

例：距配电变压器400米处有1台电动机，功率为10千瓦，采用380伏三相四线制线路供电，电动机效率为η=0.80，COSΨ=0.85，Kn=1，要求, ε=5%应选择多少截面的铜导线？

解(1) 按导线的机械强度考虑，导线架空敷设铜绝缘导线的截面不得小于4平方毫米

(2 ) 按允许电流考虑，求出电动机工作电流( 计算电流)

从电工手册查得S=2.5平方毫米的橡皮绝缘铜线明敷时的允许电流为28 安培，可满足要求Ij=Ie

(3 ) 按允许电压降考虑，首先计算电动机自电源取得电功率

若选用铜线则C=77,Kn=1，求出导线截面为

为满足以上三个条件，可选用S=16平方毫米的BX型橡皮绝缘铜线

选择导线截面，一般来说，应考虑以上三个因素。但在具体情况下，往往有所侧重，针对哪一因素是主要的，起决定作用的，就侧重考虑该因素。根据实践经验，低压动力线路的负荷电流较大，一般先按发热条件选择导线截面，然后验算其机械强度和电压降。低压照明线路对电压的要求较高，所以先按允许电压降来选择导线截面，然后验算其发热条件和机械强度。在三相四线制供电系统中，零线的允许截流量不应小于线路中的最大单相负荷和三相最大不平衡电流，并且还应满足接零保护的要求。在单相线路中，由于零线和相线都通过相同的电流，因此，零线截面应与相线截面相同。例如，对于长距离输电线路，主要考虑电压降，导线截面根据限定的电压降来确定；对于较短的配电线路，可不计算线路压降，主要考虑允许电流来选择导线截面；对于负荷较小的架空线路，一般只根据机械强度来确定导线截面。这样，选择导线截面的工作就可大大简化

三．结束语

虽然我国低压供配电系统设计中依然存在着一些问题和缺陷，但是，随着我国经济实力和科学技术实力的进一步增强，将会为我国的低压配电节能的发展奠定更为坚实的发展基础，为了保证用户电器的正常运转，提高我国低压配电节能能力，可以实施独立的供配电系统，同时，要进一步完善各种应急措施，比如设置应急的电源，如此，可以在发生一些突发事件时候，保证企业的供配电能够正常进行，对企业的财产形成更强有力的保证。在进行企业的供配电设计时候，要充分考虑到企业建筑供电要求高，供电负荷复杂的特点，要在综合考虑整个企业生产设备和功能的基础上，采取有效的设计工艺，严格设计流程，在企业相关各个部门共同的配合下，加强双方的沟通，保证供配电设计能够充分满足企业各方面的需求，同时，要在实践中，不断促进整个企业供配电系统的优化。

参考文献：

[1]刘平甘 陈洪波 刘凡紫外检测技术在电力系统中的应用及其展望 [会议论文]，2009 - 中国电机工程学会高电压专业委员会2009年学术年会

[2]吴栩 冯鹏英 高压电气设备的在线检测技术 [期刊论文] 《中国房地产业》 -2011年8期

[3]张川 刘乃涛 贺福敏 李林 李成龙 高压电力设备的在线绝缘检测技术 [会议论文]，2011 - 中国石油和化工自动化第十届年会

[4]曾晓晖 聂端 基于绝缘在线检测技术的状态维修 [期刊论文] 《中国农村水电及电气化》 -2005年9期

[5]陈伟球 赵吴鹏 尹忠东 周浩 张瑜 在线检测技术可行性分析 低压配电网无功负序不平衡现象的节能降损解决方案 [期刊论文] 《电网与清洁能源》 -2009年7期

[6]文江林基于光纤荧光的电力设备温度检测系统的研究 [学位论文]， 2005 - 沈阳工业大学：检测技术及自动化装置

第8篇

关键词：能源危机 发电效率 系统优化 大功率跟踪 高频逆变

中图分类号：TM615 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）01（b）-0123-01

1 光伏发电系统存在效率低的问题

光伏阵列和变换器为光伏系统两个重要部件，阵列输出与变换器效率对系统的整体效率有直接影响。光伏阵列成本较高，每100万平方米约需投入人民币5亿元，而目前市场上的光伏电池板的光电转换效率为11%～14%，且大多为非跟踪型，投入大、输出功率相对较低，和常规电能相比缺乏竞争力，限制光伏发电的普及应用。

2 通过光伏逆变器进行系统效率的优化

光伏逆变器转换效率的高低对光伏发电系统的整体效率有直接影响，为光伏系统的另一重要部件。目前的逆变器普遍采用低频逆变技术，属于工频变压器，体积和重量大、效率低、音频噪声大，不能实现小型化、轻量化和高效率化发展。

高频链逆变技术引起了光伏同行的研究兴趣，采用高频逆变技术，既可实现输入和输出的电气隔离，又可减小体积、重量，更为重要的是，减小了变压器上的系统损耗，变压器上的涡流损耗减小；高频变压器上所用的铁氧化体，为磁芯材料，铁损较低，利于降低涡流损耗，从而降低系统整体损耗。因此，若采用高频链逆变技术，可实现光伏系统整体效率的提高。

3 辐照度对光伏电池电气特性的影响

电池温度、日照强度和太阳光谱分布对光伏电池的输出功率有重大影响。辐照强度和温度可影响光伏阵列功率输出，在辐照度不变的情况下，短路电流和输出功率均会随环境温度变化，而开路电压、短路电流和最大输出功率受光照强度影响较大。因此，应把光伏系统安装在辐照度较强的地区，以确保光伏系统的最大功率输出。因此，可通过光伏整列的聚光装置，增大辐照强度，提高光伏阵列的功率输出。

4 通过最大功率点跟踪来实现系统效率的优化

光伏系统的输出特性是非线性的，受环境因素、辐照度和负载影响较大，即使在相同的辐照度和外界温度条件下，光伏阵列的电压输出也会不同，只有在某一输出电压值工作时，光伏阵列的输出功率才能达到最大值，为最大功率点。

因此，在光伏发电系统中，可通过实时调整光伏阵列的工作点，确保系统始终在最大功率点附近工作，光伏阵列可实时输出最大功率，该过程称作最大功率点跟踪，这样可提高系统的整体效率。

光伏阵列的输出特性曲线如图1所示，当工作电压小于最大功率点电压Um时，光伏阵列的输出功率随电压增大而增大；当工作电压大于最大功率点电压Um时，阵列的输出功率随端电压增大而减小。最大功率点跟踪是一个自寻优的过程，在各种不同的辐照度和温度环境下，通过调节光伏阵列的输出电压，实现最大功率点的智能化跟踪，保证光伏阵列的最大功率输出。

对光伏阵列而言，开路电压和短路电流在受太阳辐照度和环境温度影响较大，光伏系统的工作点也会受环境影响，如果外界环境发生变化，而光伏阵列工作点不能实时跟踪，就不能实现最大功率输出，从而导致系统整体效率降低。因此，最大功率跟踪控制，可实现光伏阵列在任何日照和温度，可持续获得最大的功率输出。

5 结论

光伏系统的总效率，与光伏电池板的光电转换效率有关，与逆变器的效率也有关，因此可以通过可选用适合的逆变器，可部分提高系统效率。本论文提出的最大效率跟踪技术，也是提高系统效率的重要方法。

在能源紧缺的大趋势下，清洁可再生能源的研究和开发受到国内外同行的广泛关注。光伏发电技术的快速发展与广泛应用，可在一定程度上缓解能源危机，部分解决环境恶化等问题。因此，光伏技术的研究和开发十分关键，尤其是光伏系统的整体效率提升，对光伏行业的发展具有重大意义。

参考文献

[1] 李俊峰，王斯成，张敏吉，等.中国光伏发展报告[R].北京：中国环境科学出版社，2007.

[2] 余世杰，战福忠，沈伟祥，等.光伏水泵系统的最大功率跟踪器[J].太阳能学报，1991，1（3）：225-230.

[3] 马志保，孙佩石，苏建徽，等，太阳能高压钠灯高频电子镇流器的研究[J].电源技术应用，2005，20（5）：72-74.

第9篇

关键词：智能变电站 逻辑配置 点对点配置 GOOSE配置

中图分类号：TM63 文献标识码：A

1 引言

通过智能化的调试发现，存在很多无法满足现场运行要求的问题，面对智能化站刚刚起步，这些问题需要现场解决从而满足目前的运行要求还是说总结出新的运行规定，如果只是为了满足现场的要求，将会形成各个智能站配置均不统一的情况，这样，对智能站今后的维护相当不利，如果在原理上实现配置的一致性，将会为以后的运行维护带来很大的方便，所以本论文以各种智能设备的原理为基础，实现配置的一致性，让配置的原理与传统的原理一致，下面主要针对几个常见的问题进行分析。

2 电压并列回路的配置

目前常见的配置为双套合并单元，实现了设备的双重化配置，但是对于这种配置的电压并列回路特别复杂，需要将两套合并单元都做相应的处理才能实现电压的并列，这无疑增加了回路的复杂性，在实际接线中，每套母线合并单元都接入了两条母线的电压，并且电压的接入回路都是通过常规回路来实现的（有些厂家母线合并单元的刀闸位置、断路器位置等也可用通过外部电缆回路来实现，对于智能站来说，采用这种方式将会大大增加回路的复杂性），在这种配置下相当于两套完全独立的母线合并单元，在运行维护时需要采取不同的措施，如当II母母线检修退出电压互感器时，应将II母智能终端的并列把手由自动切换到II母强制I母上，同时也应将I母智能终端的并列把手也切换到II母强制I母上，这是为了防止备自投装置的两条母线电压均取自I母合并单元时II母电压失压导致备自投放电。

3 备用电源自动投入装置的配置

备自投相关的智能设备有进线智能终端、分段智能终端、进线合并单元、分段合并单元、母线合并单元、主变保护、主变本体智能终端。进线和分段智能终端主要向备自投装置发送进线断路器的位置以及手跳闭锁备自投信号（对于不启动KKJ的断路器操作把手）和遥控跳闸闭锁备自投信号、进线合并单元主要向备自投装置发送线路电压以及线路电流，分段合并单元发送电流，对于进线备投的备自投装置不需要分段电流，母线合并单元主要两条母线的电压，两条母线电压可取自一套合并单元也可以取自两套合并单元，主变保护的内容是后备保护动作闭锁备自投装置，主变本体智能终端非电量动作闭锁备自投，对于另一端母线没有电源点的进线可以不设置非电量跳闸闭锁备自投的逻辑。

3.1 直跳、直采点对点配置

点对点方式是指线路间隔的电压电流、母线设备的电压电流、备自投保护动作跳、合断路器均是通过点对点的方式来实现的。线路和分段的断路器位置和手跳信号既可以采用点对点方式也可以采用GOOSE组网形式，通常选用组网形式，主变保护动作和非电量动作闭锁备自投信号则是通过GOOSE组网形式来实现。

3.2 直跳、直采GOOSE组网配置

GOOSE组网方式是指所有智能设备的信号均通过GOOSE组网来实现，保护电压电流也通过GOOSE交换机向备自投，实现的数据信息的高度共享。各过程层智能设备首先将自己的断路器位置、手跳信号、线路电压电流、到GOOSE交换机，同样间隔层智能设备将闭锁备自投信号也发送到GOOSE交换机然后实现数据的共享。

备自投所需电压电流，跳闸方式目前没有明确要求，目前我们常用的配置方式有两种，点对点方式或者GOOSE组网方式，两种方式均不影响备自投正常运行，各有自己的特点，直跳、直采点对点方式虽然提高了运行的可靠性，但是让网络更加复杂化，并且没有实现网络的共享。而GOOSE组网配置的特点是牺牲安全性和可靠性，从而达到简化网络（组网需要一组光纤即可实现，而点对点方式至少需要六组光纤）的目的。

3.3 母线电压配置

备自投装置需要的两条母线电压宜取自一套合并单元，通常情况下，每一套合并单元均接入两条母线的电压，在分裂运行时，两天母线的电压互感器均在运行，此时两个互感器独立运行，在每一套合并单元都能正确采集到两条母线的电压，这种情况不能影响备自投的保护功能。当一个电压互感器退出检修时，母线合并单元可以通过并列把手来实现备自投装置的两条母线电压均有压。另外，取自同一个合并单元的好处是减少备自投装置的光口，减轻CPU的工作量，可以增加备自投保护装置的工作寿命。

4 控制回路断线的配置

4.1 智能终端控制回路断线

智能终端控制回路断线对于提供TWJ（跳闸位置继电器）和HWJ（合闸位置继电器）接点的智能终端，通常由TWJ和HWJ常闭接点串联形成，然后通过硬接点信号接到智能终端的开入上，对于没有提供TWJ 、HWJ接点的应该通过软件自动生成一个控制回路断线的信号，然后将此信号通过GOOSE网发到对应的测控装置，再通过测控装置发送到后台，应在后台注明是智能终端控制回路断线。

4.2 保护装置控制回路断线

线路保护、分段保护等保护装置一般可以通过控制字来选择是否判断控制回路断线，当该控制字投入使用相应保护可以通过断路器的位置来判断是否控制回路断线，所以在保护装置的断路器位置开入中必须要配置智能终端操作箱的TWJ和HWJ,而不直接配置为断路器的位置硬接点遥信。如果配置断路器的位置硬接点遥信，在平时运行时，断路器只有两种状态，不是分位便是合位，即便控制电源消失时，这种状态也不会改变，此时，保护装置依然能接收到断路器的位置因而保护装置无法判断别出控制回路断线，如果逻辑配置中的位置接点取自TWJ和HWJ，当控制电源消失时保护保护接受不到断路器的位置，从而判别出控制回路断线信号，导致断路器发生故障时拒动的可能性

5 总结

面临着数字化技术的在智能化变电站中的不断应用，对智能化设备的稳定性，高速化网络、信息共享、系统配置的可靠性提出了新的要求，针对以上特点，本论文提出的这些解决方案具有以下的几个特点：

（1）较高的可靠性。在现场处理，实施验证之后，通过实际运行观察发现，本论文提供的解决方案运行稳定，有效的解决了发生的问题。

（2）充分的理论依据。本论文所涉及的几个问题都是在调试过程中发现的，处理方案也是通过设计人员、研发人员、继电保护人员、运行人员根据实际运行要求提出的解决方案，因此考虑的情况比较全面，理论依据比较充分。

（3）丰富的现场经验。提出解决方案后，在实施验证过程中也投入了大量的工作，从而为该论文提供了丰富的现场经验。

参考文献：

[1]刘振亚.智能电网技术[M].中国电力出版社，2010

[2]高翔，张沛超.数字化变电站系统结构[M]. 华北电力出版社，2006年12月.

[3]王义梅.电网继电保护应用[M].电网技术出版社，2000年6月.

[4]赵丽君，席向东.数字化变电站应用技术.电力自动化设备，2008，24(5)：118-121

作者简介：

马玉虎（1983-）男 电力工程工程师 大学本科 从事电力系统继电保护技术工作

第10篇

【关键词】有载调压器、构成分析、有载分接开关、硬件电路。

1有载调压器的运用背景

电力与人民生活有千丝万缕的联系，是经济发展中最重要的能源，而电压质量是国民经济发展现状及人民生活水平的一个重要体现，如果电压的波动幅度较大，会严重影响用电设备的工作性能及效率，更有甚者会减短用电设备的使用寿命。由于我国电力储备量较小，电网系统薄弱，为避免受负荷的影响电压波动超出指标范围，造成电压质量事故。当代电力部门多是在变配电所使用有载调压器，有载调压器可以依据电压的实际需求，自动调节有载分接开关，使电压可以自动控制在需求指标之内，提供可靠、稳定的电压，确保供电系统的良好运行。

2 有载调压器的构成分析

2.1 有载调压器构成

变压器是变配电所的主要组成部分，它的运行状况好坏直接影响着供电电压的稳定。由于用电时间段的不同，导致用电负荷的不同，变压器的运行状态受到了很大的制约。为确保用电高峰电网电压幅值不致于过高、用电低谷电网电压幅值不致于过低的情况发生，可使用有载调压器来调节变压器的变比供电。有载分接开关的工作机理是依靠主变压器次级抽头调整电压值，在调节电压的过程中，其直接决定着变压器的运行质量，利用PLC对有载分接开关进行控制。其工作原理如图1-1所示。

2.2. 有载分接开关的构成

有载分接开关能够在变压器负载或者励磁状态下进行工作，主要作用是转换绕组分接位置，转换变压器的分接，来实现调节电压目的的设备。有载分接开关的主要设备有带过渡阻抗的切换开关、带转换器的分接选择器等，其操作指令由变压器箱壁内电动机构完成，主要是由传动轴和伞形齿轮箱传动执行。有载分接开关在转换过程中，必须要有足够的阻抗来限制分接点间的电流。

2.3有载分接开关的工作原理

电力系统中所用到的变压器有两种基本的调压方式：①无载调压。在调压开关转换档位过程中，分接开关没有带负载转换档位的功能，由于存在瞬时间的断开过程，断开负荷电流有可能发生拉弧现象，导致烧坏分接开关或者短路，因此，无载调压的过程中必须把变压器停电，只有一些对电压要求不高并且不需要频繁换档的变压器才使用这种方式调压。②有载调压。在变压器工作时，通过它另一侧的线圈中抽出一些分接头，利用有载分接开关，在不切断负荷电流的条件下，实现分接头之间的转换，变换线圈匝数，满足电压调整的需求。有载分接开关在转换档位的过程中，没有瞬时间断开过程，只是由一个电阻来完成过渡，实现了档位的转换，因此，有载分接开关在转换档位的过程中不存在拉弧现象。

有载调压分接开关的主要装置有选择开关、切换开关和操作执行机构等，还有由安全联锁、位置显示、计数器以及讯号发生器部件构成的附属装置。有载分接开关如果是在有负载的情况下变换分接档位，它应该同时满足两个条件：第一是分接开关在转换档位时，一定要确保不能是开路，电流始终保持连续性。第二是分接开关在转换档位时，分接开关不能短路。2.3有载分接开关的要求

有载调压变压器的调压范围及级数规定标准：110kV及以下的高压线圈为 ，220kV的高压线圈为 ，我们经常见到10kV以下的有载调压器一般有5-9个不同档位，每个档位值在±2.5%或者±5%，有载调压器的选择是由本地电压波动的具体实际情况而决定的。对一些电压波动幅度要求高并且需要频繁调档的变压器才使用有载分接开关。根据本地电压波动的实际情况调节电压，选择适合档位，即使电压保持在 ，以保证线路末端电压质量。有载调压变压器的使用，彻底解决了电力系统电压波动带来的影响，由于一些地区存在供电形势紧张、电力资源紧缺等的问题，只有应用有载调压变压器技术。

当系统电压发生变化，超出开关所设定的指标范围时，判断它的改变趋势，如果开关超出设定的间隔时间，则由PIC做出判断，并控制其移动。具体实现方式是由输出口输出脉冲信号，控制电机，传动机构牵引开关前进，机构前进过程中会有检测系统，若超过系统设定的时间机构未达到目标位置，则会自锁输出功能，当有载分接开关处于上、下两个极限分接位置时，可进行升档位或降档位操作。

2.4硬件电路的原理分析

由于PLC具有成本费用高，体积较大等特点，因此应该选择性价比高、安装方便的PIC16F877，从而来实现灵活、精确控制有载开关，达到有载开关档位的分接转换。由变压器输出的电压经电压测量线路进行检波，再经过运算放大器计算，得到的数值与设定电压比较，通过PIC16F877中A/D转换器，变模拟量为数字量，由PIC16F877判断电压是否正常，不管电压属于高或者低状态，驱动步进电机都会通过正转升档位升高电压值或者反转降档位降低电压值来使其恢复正常。步进电机步进分接的数量是由电压高低的具体数值决定，我们可以通过步进电机带动有载分接开关转换档位，实现调压的功能，有载分接开关的监视工作是通过单片机来完成的，显示器和按键对其进行监控和调节，避免其达到上限。PIC具有对开关极限位置监测、电压采集和计算、数据储存、控制档位升降和报警等功能。通过档位检测电路中加装光电耦合装置，在电测量电路中加装滤波装置，可以使其有较强的抗干扰能力，确保系统的安全稳定工作。

3结论

在选择有载调压器过程中首先有载调压器的调压范围及级数规定标准：110kV及以下的高压线圈为 ，220kV的高压线圈为 ，我们经常见到的10kV以下的有载调压器一般有5-9个档位，每个档位值在±2.5%或者±5%，有载调压器的选择是由本地电压波动的具体实际情况而决定的。对一些电压波动幅度要求高并且需要频繁换档的变压器才使用有载分接开关。根据本地电压波动的实际情况调节电压，选择适合档位，即使电压保持在 ，以保证线路末端电压质量。

有载开关控制调节器，采用单片机技术，控制性强、体积偏小、操作灵活便捷电动机使用单片机与步进电机进行连接，可以快速启停操作、步进准确、定位精准，符合有载调压步进分接的特点，采用显示器和按键对其进行监控和调节，智能化程度高。采用了光电耦合电路技术，增强了装置的抗干扰能力。采用集成运放构成的精密整流电路，提高了测量精确度，保证了控制系统的准确调节。

参考文献

1 单片机有载分接开关控制器的研制 [学位论文]蔡新梅，2007年 沈阳工业大学

第11篇

关键词：住宅，电气设计，方向

 

我国住房制度的改革以后，住房将全部作为商品推向市场。作为商品的住宅，其质量以及其布局是否合理将直接影响住户的使用和开发商的利益，因此住宅的设计也就更应引起设计人员的注意。

一、每户住宅内计算负荷的确定

1、住宅面积分为三类：小型住宅60m2以下，中型住宅60~100m2，大型住宅100m2以上。再依据人们的生活习惯，在满足人们最大限度方便的前提下，可能同时使用的电器设备有：灯具…200W，音响…300W，冰柜…200W，空调…1300W，电冰箱…150W，微波炉或电饭煲…1000W，电视机…90W，饮水机（台式制冷）…100W，抽油烟机…50W，洗衣机…200W，其它未知设备（我们假定一个“功率因子”）…500W。

2、查设计手册得需要系数0.4~0.6，所以根据实际情况，我们设计时取0.4系数便可以，则小型住宅负荷计算取3.5kW，中型住宅负荷计算取4.5kW，大型住宅负荷计算取8.5kW即可。随着国家对节约能源的宣传，人们的节电意识会明显增强。根据人们生活水平的现状，该容量在10－15年内不会突破。

二、住宅楼的电源与户内配电系统 ：

1、一般住宅供电由小区变配电所引入，应采用三相四线（TN-C系统），经重复接地后进入单元总电表开关箱，改成三相五线制（TN-S系统）后再放射到各用户，配电箱中应有短路、过载、漏电保护，断路器应选用能同时切断相线——中性线的断路器。住宅用电负荷计量应采用一户一表制，建议将单元总开关及分户电能表集中设置以便管理。

2、户内配电系统：随着家用电器的增多，为避免电气线路过载和降低谐波电压的影响，户内配电系统应采用多回路形式，至少应设照明回路、一般插座回路和空调回路，如实际需要也可将厨房和淋浴室设为单独回路。

三、户内主开关、进户导线的确定 ：

1、导线的选择

导线的选择主要是确定导线的型号和规格，其原则是既能保证配电的质量与安全又能节省材料，做到既经济又合理。其中导线型号应按使用工作电压及敷设环境来选择；导线的规格（导线截面）可按下列要求进行选择：

（1）有足够的机械强度。为防止出现断线事故，导线必须有足够的机械强度，一般照明回路计算电流较小时（＜10A），其导线都应按机械强度选择。

（2）能确保导线安全运行。选择导线时应保证其安全电流大于长期最大负载电流，同时应注意以下几点：

a.在选择进户线及干线截面时应留有适当余量；

b.单相制中的中性线应与相线截面相同；

c.三相四线制中的中性线载流量不应小于线路中的最大不平衡负荷电流。用于接中性线保护的中性线，其电导不应小于该线路相线电导的50%，气体放电灯的照明线路因受三次谐波电流的影响，其中性线截面应按最大一相电流选用。

（3）能确保电压质量。对于住宅建筑来说，电源引入端至负荷末端的线路电压损失不应大于2.5%，如线路电压损失值大于规定电压损失允许值，应加大导线截面以保证线路的电压质量。

总之，在选择导线时要考虑实际使用及未来发展需要，适当留有余量，减少电压损失，保证导线使用的安全可靠和经济有效。

2、电器设备的选择

电器设备主要指电源配电箱、电表、控制开关、漏电保护开关及电源插座等。电器设备的选择合理与否直接影响工程的质量。选用时应根据住宅的负荷情况、安装要求、使用环境、设备的工作电压和工作电流等合理选择电器设备的型号规格，注意设备的容量等级宁大勿小，但又要避免选得过大造成浪费，一般来说在计算工作电流的基础上选大一级即可。论文参考，电气设计。为确保其质量，应选用符合国际电工委员会IEC标准和国内GB、JB有关行业标准，并具有产品质量认可证书的电器产品。总之，电器设备的选择尽可能做到安全可靠和经济合理。论文参考，电气设计。

3、住宅支线回路的划分：

住宅内的支路管线按功能区设置，并且每一支路均装设漏电保护器，同一功能区内的所有电器均接于该功能区内的支路上。以一套三居室的闭职单元为例，其所需的回路数为：南面两卧室；起居室；厨房和北小卧室；卫生间。在划分功能区时我们也可以承接重墙来划分，因为居民在装修时承重墙是不能动的，而非承重墙有可能被拆掉，这样就可以保证住户在同一功能内随意改装，对其它功能区均无影响。按功能区划分支路有以下优点：

1、每一支路的所有电器均在漏电保护范围之内，用电更安全；

2、可以采用顶板布线，避免地面垫层敷设中的管路交叉；

3、方便住户将来的改造；

4、可以减少管线的用量，避免浪费；

四、电气设施的布置：

1、灯具、开关的布置：

灯具、开关基本上按传统的布置方法，但有条件的地方应设置夜灯，起居室的开关采用双位单控开关或采用调光开关。

插座的布置：插座在住宅中起着非常重要的作用，我们通常布置插座是参照建筑专业提供的家具布置图，但是，将来的住户并不一定按照建筑师给他安排的方案来布置家具，因此，有些插座设计时是合理的，而使用时却很不方便。笔者认为我们不要单以建筑专业提供的图纸来安排插座，而是尽量的多安排一些插座，由于现在插座的价格相对来说比较便宜，总的造价增加不了太多，却给住户带来了很大的方便。同时住宅内的插座应全部设置为安全型二眼三眼插座，在比较潮湿的地方应加上防潮盖。

（1）卧室：卧室除有窗户外的三面墙上均设置插座，插座距地0.3米。在有窗的墙上距地2.3米设置空调插座。论文参考，电气设计。在阳台上距地1.8米设置一插座。

（2）起居室：起居室是电器布置较多的地方，并且也是人们活动较多的地方，我们所设计的插座往往被沙发或其它的家具挡住，故起居室中应在每一面墙上均设置插座，在面积较大的墙上应设置两组插座。

（3）厨房：应设置冰箱插座（距地1.8米）、抽油烟机插座（距地1.8米）、燃气热水器排气扇插座（带开关距地1.8米）、电饭煲插座（带开关距地1.0米）、其中燃气热水器排气扇插座为以前未考虑到的均加装防潮盖。

（4）卫生间：应设置洗衣机插座（带开关距地18米）、镜箱插座（距地1.8米）、视情况安装电热水器插座（带开关距地1.8米）。均加装防潮盖。论文参考，电气设计。

五住宅智能化系统的设置 ：

1、保安系统一般包括：门禁系统和安全报警系统。论文参考，电气设计。门禁系统又分为：来访应答系统和电子锁系统。门禁系统目前正逐渐的被大家接受和使用，并且生产的厂家也已经很多，但产品基本上大同小异。设计中可以同甲方协商来确定是否安装，同时我们可以参照厂家样本预留出管路以备将来安装。

2、安全保警系统又分为：火灾保警、毒气报警和匪警报警。安全报警系统已经引起了人们的重视，但在实际的工程中采用的并不多，其中最重要的原因就是该方面的产品还较少，其性能质量还不稳定。但随着技术的进步和人们重视程度的提高该系统一定会普及至每一户住宅。

综上所述，随着人民生活水平的提高和科学技术的发展，住宅楼电气的设计建设也应跟上时代的步伐。论文参考，电气设计。在保证安全可靠、经济实用的基础上引入高科技技术，使人们的生活更美好。

第12篇

关键词：ZPW-2000A;无绝缘轨道电路;故障及对策;

中图分类号：U284 文献标识码：A 文章编号：1674-3520（2015）-10-00-01

一、ZPW-2000A 型无绝缘轨道电路系统

（一）技术特点

ZPW-2000A 型无绝缘轨道电路系统，其设计理念符合机车信号为主体信号的自动闭塞及列车超速防护系统的设计要求。它采用 1700Hz-2600Hz 载频段、FSK 制式轨道电路传输特性、主要参数及计算机技术，主要涵盖了以下几点技术特性：实现轨道电路全程电气折断检查，解决了调谐区断轨检查;充分肯定、保持UM71 无绝缘轨道电路的技术特点和优势;防护拍频干扰;检查调谐单元断线故障;优化系统参数，提高轨道电路传输长度;减少了调谐区分路死区;根据固定轨道电路长度，通过允许最小道碴电阻方式对轨道电路进行调整，一方面提高了轨道电路系统工作的稳定性;另一方面满足了1Ω/km 标准道碴电阻和低道碴电阻传输长度要求;通过采用提高机械绝缘节轨道电路传输长度的方式，与电气绝缘节轨道电路实现等长传输;减小铜芯线径，采用国产信号数字电缆代替法国 ZC03 电缆，加大传输距离，减少备用芯组，提高轨道电路系统技术性能价格比;为了便于维护，降低工程造价，发送、接收设备通用四种载频频率，电码化器材种类减少，从而降低运转备用数量;为了便于防护和维修，采用长钢包铜引接线代替 70mm2 铜引接线;信号收发设备具有完美的检测功能，发送器同时能实现“N+1”冗余，接收器可以实现双机互为冗余;在传输长度、安全性、可靠性、抗干扰性方面 ZPW-2000A 与 UM71 对比。

（二）主要技术条件

1、环境要求。ZPW-2000A 无绝缘轨道电路系统安全运行时的环境特点如下：相对湿度不大于 95%（温度30℃时）。大气压力为 74.8kPa-106kPa（相对海拔高度2500m 以下）。室外温度为 -30℃-+70℃，室内温度为-5℃-+40℃。周围没有易腐或易爆的气体。

2、直流电源电压。电能消耗： 设备稳定运行过程中发送器负载为 400Ω、功出为 1 电平时，电流耗电为5.55A，接收器正常工作时耗电电流小于 500mA;在功出短路时发送器耗电电流小于 10.5A。直流电源电压范围：23.5V-24.5V。

3、轨道电路。分路残压小于 140mA（带内），分路灵敏度为0.15Ω。具备分离式断轨检查功能，有关轨道继电器可靠失磁、检测轨道电路全程（含主轨与小轨）断轨。传输长度符合相关规定。主轨道无分区死路;调谐区分路死区不大于 5m。

4、系统冗余方式。接收器采用成对双机并联运用，发送器采用“N+1”冗余，实行故障检测转换。

二、ZPW-200OA轨道电路维修

区间轨道电路发生红光带时，首先要分清是主轨道部分还是小轨道部分故障，是室内故障还是室外故障。

用CD96系列移频表测试衰耗器“轨出1”测试塞孔，电压不低于240mV时，说明主轨道正常，属小轨道故障;若测得电压低于240mV时，说明主轨道有问题。进一步测试衰耗器“XGJ”测试孔电压，当测得直流电压正常（不低于23V）时，为主轨道故障，不正常为小轨道故障。

主轨道信号可在区间综合柜发送端电缆模拟网格盘上“电缆侧”测试孔测试，测得电压低或者无电压，则是室内发送设备故障。当测得发送电压正常时，测试接收端“电缆侧”测试孔电压，如果电压正常，则是室内接收部分故障;电压不正常。则是室外设备故障。

室内设备不良以电缆模拟网络防雷元件劣化产生短路居多，室外设备故障一般以补偿电容性能下降、钢包铜等阻引接线接触电阻大等较为常见。

（一）发送设备故障时，检查发送器工作的五个必备条件是否满足：

1、发送电源电压为24V，且极性正确。电压低于23V时查找原因;

2、有且只有一路低频编码条件;

3、有且只有一路载频条件;

4、有且只有一个“-1”或“-2”选择;

5、功出负载不能短路。

检查发送器工作正常时，测试发送功出电压，若电压不正常为发送器故障;正常时，再测试发送端电缆模拟网络盘空载电压，电压正常为模拟网络盘故障，不正常是发送器至模拟网络间连线故障。

（二）接收设备故障。

因为接收器是双机并用工作，主机故障时，改为并机接收。所以接收器故障导致的设备故障的可能性很小。当接收发备故障时，测试模拟网络盘空载电压，不正常为模拟网络盘故障;正常时，在衰耗器背面端子（Cl、C2）上测试输入电压，正常为衰耗器故障，不正常为衰耗器至模拟网络间连线不良。

（三）小轨道故障时，首先测试运行方向下一区段衰耗器上“轨出2”测试塞孔电压，若电压正常，再测试“XG”测试塞孔直流24V电压是否正常，若正常为本区段“XGJ”至下一区段“XG”间连线断线，若测得下区段“XG”电压无输出，则是下一区段衰耗器故障。如果测得“轨出2”电压较低时，且在“轨入”塞孔测试小轨道移频电压低于42mV，可能是室外补偿电容不良;若“轨入”塞孔测试小轨道移频电压大于42mv，则断定为下一区段衰耗器故障（小轨道调整不当）。

（四）列车运行正方向时3JG、反方向运行时lLQG没有下一区段，它们的XGJ检查条件是，直接向相应接收器供+24V电源。出现3JG轨道电路故障时，只检查主轨信号和24V电源是否正常。

（五）主发送器故障时，不能倒向N+l发送导致轨道电路故障。可能原因是主发送的报警继电器落下条件接入N+1发送的选择条件故障。逐一检查发送功出选择、载频选择、低频选择是否正确。

参考文献：

[1]彭天育 ZPW-2000A无绝缘轨道电路验收调试故障的探讨[期刊论文]-铁路通信信号工程技术 2014（2）

第13篇

关键词：漏电断路器，建筑施工，漏电保护器

 

① 当发生人体触电时，十几毫安的触电电流就能使漏电保护器直接或间接切断电源。

② 当设备漏电保护器接零或接地不能切断电源时，十几毫安的漏电电流也能使漏电保护器切断电源。论文参考。

对于防漏电保护器，其动作电流和动作时间。首先应满足人体触电的安全界限。论文参考。其次考虑安全系数和其他条件，漏电保护器额定动作电流应为10-30mA动作时间不大于0.1s。

漏电保护器安装前应作动作特性试验。论文参考。动作时间、动作电流、漏电不动作电流是否符和要求。

①用实验按钮试验3-5次应正确动作。

②带负荷分合闸3-5次不能出现误动作。

①漏电保护器的额定电压。漏电保护器的额定电压必须与电路工作电压一致。

②漏电保护器的额定电流必须大于电路中最大工作电流，否则因温度过高而烧毁。

③ 漏电保护器极限通断能力必须大于电路断路时可能产生的最大短路电流。

为使漏电保护器发挥其应有的作用，必须对运行中的漏电保器加强管理：

① 使用前按步骤进行分项检查。如出现保护器动作，应先查明原因排除故障后方可投入使用，严禁将保护器拆除强行送电。

② 定期做动作特性试验，不合格者不能投入使用。

③ 如果在保护范围内发生漏电伤亡事故。应检查漏电保护器的

动作情况，未查明原因不得拆除漏电保护器。

④ 具体操作应有专业人员进行。定期检查漏电保护器和动作特性试验。不合格的应禁止使用。

参考文献：

[1]许江勇,周光付.论三相负载的星形连接.黔西南民族师范高等专科学校学报,2010,(01):107-109,112

[2]覃日强.居民区用电电压异常故障案例的处理.柳州职业技术学院学报,2010,(02):38-40,43

[3]于军.基于MultiSIM9的三相电路教学的研究.吉林化工学院学报,2009,(05):25-28

第14篇

关键词：输电线路；新型距离保护；研究

Abstract: in recent years, with the development of people's income level and the national economy, people's demand for power stability is more and more high, particularly in large capacity, modern EHV power system for relay protection action speed, selectivity, reliability and sensitivity is also more stringent requirements, in the power grid structure, need to use protection device, more perfect, computer distance protection is a kind of protection device for common, this paper mainly discusses the basic principle of distance protection, model characteristics and the actual application.

Keywords: transmission line distance protection; model; research

中图分类号：TM773 文献标识码：A文章编号：

随着国民经济的不断发展和人民收入水平的提升，对于电力的需求越来越大，在电网的扩大下，用户对于供电可靠性和供电质量的要求也越来越高，对于继电保护也提出比以往更高的要求，特别是现代的大容量、超高压电网对于继电保护的速动性、选择性、可靠性和灵敏性也有了更加严格的要求，用户也要求电力部门提供一种更加经济、安全、高质量和可靠的电能。因此，在中高压电网结构中，必须使用性能完善的保护装置，在这些保护装置中，微机型距离保护就是其中的代表，下面就针对输电线路新型距离保护的研究和应用进行详细的探讨。

1、距离保护的基本原理与实现特征

在运行方式多变、结构复杂的电力系统之中，一般需要使用性能完善的继电保护装置，这样才能对电力系统进行实时控制和检测，距离保护就是其中最为常用的形式。

距离保护反应着保护安装点与故障点之间的阻抗，距离保护能够根据阻抗大小确定动作的时间，其核心元件是阻抗继电器，阻抗继电器能够根据端子上的电压以及电流测量保护到短路点间的阻抗值来确定出故障点的实际方向，同时也可以根据阻抗值的实际大小计算出保护安装处和故障点间的实际距离。距离保护原理图详见表1.

图1距离保护原理图

假设继电保护装置装在线路MN的M侧，安装母线电压为Um，母线到被保护线路的电流是Im，在电流互感器和电压互感器变比是1的情况下，Um和Im就分别是接入继电器的电压和电流，如果线路中出现了短路故障，那么阻抗继电器的阻抗为Zm，

为了保证阻抗继电器的阻抗Zm是母线M侧到故障点之间的线路阻抗，那么，，在接地短路出现故障的情况下，，，就是带有零序电路补偿同名相电流，电流补偿系数K的计算方式为，其中分别是被保护线路的零序阻抗和正序阻抗。

假设阻抗继电器补偿电压的表达方式为：

其中，是整定电阻，整定电阻的整定阻抗角与被保护线路的阻抗角相等，

从图1中可以得知，是点的电压，如果线路的点出现短路故障，当，那么就是线路的正序阻抗。此时为整定阻抗末端电压，在整定阻抗的值确定之后，即可在保护安装处测量出整定阻抗末端电压值。

由于正向短路故障和反向短路故障时，目前的电压相位不会发生变化，因此，当反向短路故障发生短路障碍的情况下，工作电压与正向保护区的相位相同，这时，只要可以检测出工作电压相位的变化情况，就能够检测出线路短路故障的实际方向和阻抗值的大小。

其中，保护安装点与短路故障点距离的关系呈现出一种线性关系，具有时限特性，即距离保护，这种距离保护的应用范围十分广泛。

2、继电保护和微机型距离保护的发展和应用

继电保护技术是在材料科学、电力系统以及制造工艺发展基础上发展而来，最早发展于上世纪50年代，后来，相关专家学者对继电保护算法进行了深入的研究，这就为微机型距离保护的发展奠定了良好的基础。在上世纪80年代，微机型距离保护开始逐渐得到了发展，该种距离保护具有良好的分析、计算以及逻辑判断的能力，有着储存和记忆的功能，能够实现性能复杂的保护。该种保护方式还能够对自身的工作进行全面的自检，具有很高的可靠性。与此同时，微机型距离保护能够对同一硬件进行不同的保护，保护装置的制作也十分简便，除了基本的保护功能以外，微机型距离保护还能够实现时间顺序记录、故障录波、调度计算机通信、故障测距等一系列的功能，这对于事故分析、保护调试以及事故处理均有一定的意义。最近几年，我国的电力系统得到了飞速的发展，与此同时，微机保护也得到了十分广泛的使用，也成为了继电保护的主要使用形式之一。该种保护方式集齐网络通信技术和现代计算机技术于一体，能够对电网中各种设备进行控制和监测，实现了自动管理电网的目的。各类实践也证实，该种保护方式能够在一定程度上提高电网运行的可靠性、经济性和高效性，继而保护电网的供电质量，将现有的设备充分的利用起来，这就能够在一定程度上降低电网企业中人力、物力和财力的浪费，因此，微机型距离保护装置具有广泛的应用市场。目前，微机型距离保护装置也成为国内各个电力设备厂商研制的产品之一。加上人工神经网络的发展，进化规划、神经网络、遗传算法、模糊逻辑等技术已经在电力系统中得到了广泛的应用，相关的研究工作已经转为人工智能研究方式，人工神经网络、专家系统以及模糊控制理论也开始在继电保护装置中应用，这也为继电保护的发展提供了坚实的基础。

3、结语

目前，关于输电线路新型距离保护的研究已经十分的深入，各类技术也已经得到了迅速的发展，但是在实际应用的过程中还存在一些不足之处，相信通过电力部门的努力，新型距离保护将会在下一阶段得到进一步的完善。

参考文献：

[1]黄智勇.输电线路新型距离保护的研究与应用[期刊论文].沈阳工业大学学报,2005,03(12)

[2]焦在滨; 杨黎明; 宋国兵; 姚旭; 索南加乐.考虑频变参数补偿算法的长线距离保护[期刊论文].电力系统自动化,2013,01(25)

第15篇

关键词：DC-DC变换器，自抗扰控制，Buck变换器

 

0. 引言

DC-DC变换器有两种类型，为开关变换器和线性变换器。多年来，PWM型DC-DC开关变换器因具有灵活的负极性和多种拓扑结构升降压方式的特点以及工作效率高，操作简单，所以在工业控制上受到了人们的青睐和广泛的应用。但是开关变换器是一个强非线性动态系统，无论是基于线性反馈控制或是现有的PID等常规控制方法都无法对DC-DC开关变换器取得满意的效果。随着非线性控制理论和数字控制技术的不断发展和日趋完善，将非线性控制理论引入到DC-DC开关变换器的控制策略中，对提高变换器的鲁棒性，更快的动态响应以及对输入和输出电源和负载扰动的良好抑制能力有着理论和实际的意义。多年来电力电子学界的国内外专家学者一直在研究控制开关变换器的非线性控制策略，并取得了一定的成果[1]，其中由北京前沿科学研究所韩京清研究员首次提出的一种非线性鲁棒控制技术[2],也就是自抗扰技术，具有算法简单、系统响应快、适应范围广等特点，已引起国内外控制工程界专家学者的广泛关注和高度好评。国内很多高校和研究所正在大力研究它在军工和民用等诸多领域的应用。

本文介绍了自抗扰控制技术在PWM型DC-DC开关变换器中的应用。这种控制方法可以消除由于大信号或是小信号的输入电压和负载扰动而引起的输出电压的变化。最后以其中的Buck变换器的电路为例，并对电路进行了建模、仿真和实验。结果表明，该自抗扰策略具有很强的鲁棒性、动态响应快等优点。

1.自抗扰控制器

经典PID控制器是用参考输入和被控量的误差及其微分﹑积分的线性组合来产生控制信号的，然而在实际运用中，参考输入经常不可微，甚至不连续，而输出信号的测量又经常被噪声污染，因此误差信号按经典意义经常在不可微或其微分信号被噪音的导数淹没。在实际电路中，一般采用差分或是超前网络近似实现微分信号，该方法对噪音有很强大的放大作用，使微分信号失真而不能用，而“线性组合”常引起快速性和超调量之间的矛盾。自抗扰控制通过引入积分串联型跟踪微分器来提取合理的微分信号，并使用合适的非线性组合，以改进经典PID控制，提高自身的适应性和鲁棒性。自抗扰控制主要针对如下一类对象： y(n) = f (y , ,?, y (n- 1) , t) ，其中f为未知模型摄动及扰动的作用量。自抗扰控制器由跟踪—微分器（TD），扩张状态观测器（ESO），非线性状态误差的反馈控制率（NLSEF）构成，整个控制器仅需要系统的输入量和输出量作为信息来源。自抗扰控制器的实质是由扩张状态观测器产生不确定模型f对输出作用的补偿量，以使对象的不确定性在反馈中加以抵消，从而达到重新构造对象的目的，所以说扩张状态观测器是整个自抗扰控制的关键。以二阶受控对象为例 ,自抗扰控制器的结构如图1所示。非线性跟踪-微分器的参考输入产生2个输出和,其中为参考输入的跟踪信号,是根据对象能力与控制需要安排的光滑过渡过程 ,而跟踪的微分。科技论文。实际上是的“广义微分”，是一种“品质”很好的微分。TD除了跟踪参考输入信号，安排预期过程外，其主要作用还在于柔化的变化以减少控制过程中的超调量。扩张状态观测器由系统输出产生3个信号:、、,其中为的跟踪信号,为的微分信号,为对系统模型和外扰动的估计。科技论文。非线性组合器由偏差和微分偏差产生基本非线性控制量, 然后用补偿总扰动而产生最终控制量。

2. Buck开关变换器的建模

PWM型DC-DC开关变换器是一非线性和不连续的系统，这使得对它建模成为一个十分困难的问题。从目前的研究情况来看，借助现代控制论的系统建模方法，对电力电子拓扑网络建模是一条有效途径。从微分几何的角度来考虑这个问题，本文以Buck开关变换器为研究对象，其电路拓扑如图2所示。

图 2 Buck电路拓扑结构

为简单起见，假定开关是理想的和同时认为状态转换是瞬间完成，本文仅研究电感电流连续工作的状态(CCM)下运行的buck变换器，即输出电感T的电流在整个开关管S关断周期中都存在。从以上的图中的拓扑电路中，可以分别写出Buck变换器导通和关断2个阶段的状态方程。在1个开关周期内利用状态空间平均法对Buck电路建模可以得到1个关于输出电压和开关频率的非线性状态方程。PWM控制中的占空比与自抗扰控制中的控制量是等价的。描述DC-DC开关变换器的微分方程一般可设为：

S导通时的状态方程为：

+ (1)

S关断时的状态方程为：

+ (2)

对式(1)和式(2)用时间平均得到Buck变换器的状态平均方程如下：

+ (3)

在式(3)中,代表输出电压,D代表占空比;代表电感电流;代表输入电压。科技论文。当然在实际的系统中，对Buck变换器建模时，还应该考虑器件的寄生元件，包括电感电阻和电容电阻等。在式(3)中并没有这些寄生参数，如电容寄生电阻和电感寄生电阻等，可以把他们看成是系统的内扰，同时将电源和电压的波动看成是系统的外扰。自抗扰控制的优势就是不用考虑内外扰的影响，利用由扩张状态观测器产生不确定模型f对输出作用的补偿量，以使对象的不确定性在反馈中加以抵消，从而达到重新构造对象的目的。

3.自抗扰控制器数字仿真

为了验证自抗扰控制器的可行性，采用MATLAB中的Simulink对上述的控制方法进行仿真。电路仿真的参数设定为:L=270mH;C=10uF;额定负载R=5;额定输入电压为8V;参考输出电压为4V，其仿真结果表明，自抗扰控制策略对电源输入和负载电流干扰具有很强的抑制能力，动态响应快；虽然输入电压和负载变化时的输出电压有波动，但是很微小，并且能在极短的时间内恢复。

4. 结论

本文应用自抗扰控制器,实现了PWM型DC-DC开关变换器对输入电压和负载变化具有良好的抑制能力，即输出电压只同给定参考输出有关。具有较强的鲁棒性，而且可以克服高频抖振现象，总谐波失真小，是一种可行的适应性好的非线性控制方案。

参考文献

[1] 林维明，黄是鹏.PWMDC-DC开关变换器非线性闭环控制策略的研究[J].中国电机工程学报，2001，（3）:19-22.

[2] 韩京清.自抗扰控制器及其应用[J].控制与决策，1998；13(1):19-23.