5一种基于两点相量测量辨识的现代配电网故障建模方法范例.ppt

（5）发生低频振荡时典型电压电流波形与频谱 （6）发生低频振荡时主导间谐波电压电流报表（A相） 1 5760 100 -141.6 238.5 -161.9 20.3 0.25 19.6 0.34 150.9 81.7 -131.9 -77.2 0.50 16.1 0.28 -169.7 20.6 -53.3 -116.4 0.75 31.1 0.54 -174.3 46.1 -105.9 -68.4 1.25 439.5 7.36 62.0 618.3 154.5 -92.5 1.50 12.7 0.22 121.7 13.2 145.2 23.5 1.75 27.6 0.48 -142.6 18.4 -37.8 -104.8 （7）数学模型及验证 4.3 故障模型参数计算与故障分析 （1）故障模型参数 4.2(1)(2)(3)(4) 所描述的典型低频振荡过程，其特征参数计算如下： 振荡频率：约 ； 振荡全过程时间：7S ，其中增幅振荡过程2.5S,等幅振荡过程1.5S，衰减振荡过程3.0S，； 有功功率振荡幅值（峰峰值）22.5MW,无功功率振荡幅值（峰峰值）22.5Mvar； 额定基波相电压5774V,相电压振荡幅值（峰峰值）850V。 参数验证：已知10kV母线运行短路容180MVA,由振荡模型参数计算 运行短路容量为 22.5×5774/850=153MVA （2）故障分析 由（5）和（6）可看出，桥吊逆变器群产生1.25次间谐波电流注入电网，使系统阻尼减小为负值时，系统发生12.5Hz的增幅低频振荡，减小注入系统的1.25次间谐波电流可以使系统阻尼由负变化正，使低频振荡衰减。 4.4 解决方案 设计一套超级电容储能式功率协调控制器，在注入电网的1.25 次间谐波电流达到限值时，控制器 发出大小相等、相位相反的1.25 次间谐波电流减小，增大系统阻尼，抑制低频振荡 。 控制效果见下图： 由上图可看出：当集中广义负荷发生的间谐波电流大于限值40A时，协调控制器输出的方向相反的间谐波电流有地降低了10kV总进线的间谐波电流，使系统阻尼由负变正，系统由增幅振荡状态变为衰减振荡状态，随之广义负荷发生的间谐波电流也减小到安全值以下（40A）。 5.1 TPMI方法评价 应用TPMI方法建立配电网故障模型，使故障仿真简单、故障定位准确、定量分析精度高、能给出满意的解决方案； 高精度相位测量是应用TPMI的关键，也是难点。 5.2 TPMI应用成果 20多年来，安徽大学电能质量工程研究中心和上海宝钢安大电能质量有限公司应用TPMI方法成功地解决了高压变频轧机、等离子炼钢设备、电弧炉炼钢设备、港口桥吊等大型用电设备及分布式电源接入电网引发的配电网故障问题，经济效益显著。 5.3 TPMI方法关键技术 相量测量分析技术、三线配电网结构设计、两点测量辨识模型是TPMI的关键技术。 上述关键技术是从大量的配电网故障测量分析、故障解决方案、及国家科技项目总结出来的，还需要进一步提高和完善其技术体系，对三线配电网结构设计、两点测量辨识模型中使用的方法还需要严格的数学证明并且明确其应用范围。 5.4 应用展望 TPMI将给现代配电网和重大电力装备运行状态监测与故障诊断提供新的简单有效的方法及相关仪器支撑，有广阔的市场前景。 通过TPMI方法的进一步推广应用、相关技术理论研究及相关产品开发，有希望形成一门新的学科《现代配电网故障工程学》。 感谢：本文应用案例是安徽大学教育部工程研究中心和上海宝钢安大电能质量有限公司研究开发及工程团队朱明星副教授、黄捷工程师、高敏工程师等全体成员的辛勤劳动与智慧的结晶，在此表示衷心的感谢！ 作者简介：李令冬，安徽大学教授，中国电力行业电能质量与柔性输电标准化技术委员会和安徽大学教育部电能质量工程研究中心顾问，长期从事配电系统的电能质量和工业节电领域的教学、科研和工程技术工作，有深厚的理论基础和丰富的工程经验。 安徽大学 安徽大学 安徽大学 安徽大学 安徽大学 安徽大学 安徽大学 安徽大学 李令冬 （安徽大学，合肥 230039） 1.引言 2.现代配电网故障建模的TPMI方法 3.TPMI在配电网谐波故障分析中的应用案例 4.TPMI方法在配电网低频功率振荡分析中的应用 5.TPMI方法的应用展望 解决电力系统故障问题的需求是推动电力系统故障建模技术发展的主要原动力。 近年来，由