电力检测系统2

电力检测系统2（共9篇）

电力检测系统2 篇1

摘要：本文介绍了中白货运2型电力机车空气管路与制动系统的构成, 重点对风源系统、制动控制系统进行了详细阐述。从风源系统的主要组成部件入手, 详细阐述了压缩机、干燥器、辅助压缩机等部件的技术参数和作用功能, 并详细介绍了制动控制系统的主要部件功能及其作用。

关键词：货运机车,电力机车,风源系统,制动控制系统,空气管路

中白货运2 型电力机车是由中国中车大同电力机车有限公司最新研发的一种六轴货运大功率交流传动电力机车[1,2]。该机车制动系统采用ISRA电空制动机, 该制动机是根据白俄罗斯运输环境需求和微机网络控制制动机特点, 满足白俄罗斯铁路运输要求的新一代机车制动机。ISRA制动机可实现正常制动和备用制动两种制动模式, 确保机车在运营过程中制动性能的可靠性, 保障机车的运营安全。其中, 备用制动功能可以保证机车正常的制动缓解, 且在机车的两个司机室都可以操纵。ISRA制动机将制动系统的主要信息集成到机车主显示屏, 通过主显示屏可以查询机车制动缓解状态的详细信息, 并可以设置列车管定压, 使列车管定压满足独联体国家的特殊要求。

中白货运2 型电力机车制动控制系统按照制动控制单元统一控制机车制动缓解的设计理念, 运用控制网络化、部件模块化、检修维护便利化、操纵合理简洁化等先进思路, 并考虑独联体国家对机车制动缓解的特殊要求, 对传统的制动系统设计理念进行全面革新, 实现了制动系统设计的重大突破。

1 机车供风单元

中白货运2 型机车供风单元主要包括主压缩机、主干燥器、辅助供风模块、总风缸、压力开关、高压安全阀、最小压力阀、微油过滤器等部件。其中辅助供风模块将辅助压缩机、辅助压力开关、辅助干燥器、辅助控制模块等集成到一起, 大大节约了机车的布置空间。

1.1 主压缩机

主压缩机是机车供风单元的核心部件, 其主要部件包括电机、螺杆、温度开关、压力开关、电源箱等。该压缩机采用车内通风, 直接启动的控制方式, 两台压缩机并列安装在气动柜上。主压缩机采用连续、单级工作模式, 额定排气压力为900 k Pa, 冷却方式为风冷, 额定转速2 910 r/min (50 Hz) , 额定排量为2 400 L/min, 适应的环境温度为-40~+50 ℃, 电机功率约为23.4 k W。

1.2 主干燥器

主干燥器为双塔干燥器, 该干燥器和中白货运1 型机车的干燥器选型完全相同, 该型干燥器性能稳定, 质量可靠, 且经其处理的压缩空气质量可以达到ISO 8573-1 压缩空气中的2 级要求。该干燥器带有防冻装置, 能适应-40~+50 ℃环境温度, 可以满足低温环境的使用要求。

1.3 总风缸及用风控制装置

中白货运2 型机车设有气动柜, 在气动柜上布置有总容积为1 600 L的两个总风缸。此外, 气动柜上安装的压力开关用来控制总风压力, 轮喷电磁阀、轮喷隔离塞门用来控制轮缘润滑, 撒砂电磁阀、撒砂隔离塞门用来控制机车撒砂, 主断吹扫电磁阀用来定期清洁主断路器, 千斤顶电磁阀用来调节机车机械间温度[1]。

1.4 辅助供风模块

中白货运2 型机车在机械间设置有专门的辅助气动柜, 将辅助供风模块及其他辅助供风设备进行统一布置, 和以往传统设计相比, 提高了该部分所有部件检修维护的便利性及管路布置的合理性。其中, 辅助供风模块作为集成度最高的部件进行了模块化单独设计, 可作为单个部件独立采购, 也可自行生产。辅助供风模块中的辅助压缩机采用无油润滑方式, 彻底排除了油润滑带来的油乳化危害, 大大提高了辅助压缩机的使用寿命[2]。

2 制动控制系统

2.1 制动控制系统主要功能

制动控制系统组成部件可以分为司机室控制部件, 机械间控制部件和走形部控制部件。司机室控制部件主要有制动控制器、空气紧急按钮、微机显示屏等;机械间控制部件主要有分配阀、制动控制单元等, 这些部件都集中布置在制动柜上;走形部控制部件主要有基础制动单元、闸瓦等。其中, 制动柜集成了制动控制系统大部分的核心部件。

中白货运2 型机车的ISRA制动控制系统的主要功能包括列车管定压区间选择、无火回送、备用制动、与其它机车重联、与监控装置KLUB配合、空电联合、断钩保护等。

2.2 制动控制系统主要部件

2.2.1 制动控制器

制动控制器集成了自动制动控制器 (大闸) 和直接制动控制器 (小闸) , 大闸用来操纵全列车的制动和缓解, 它有七个工作位置, 过充位、运转位、中立不补风位、中立补风位、慢减压位、快减压位、紧急位。小闸有六个位置, 包括:运转位、初制动位、第2 制动位、第3 制动位、最大制动位、单缓位。

2.3.2 制动控制单元

制动控制单元 (BCU) 对列车管控制模块进行控制, 根据自动制动控制器的制动指令, BCU计算均衡先导压力, 然后通过制动电磁阀、缓解电磁阀、压力传感器闭环控制得到需求的均衡先导压力。此外, 通过BCU上的相关接口可进行相关制动系统数据的下载和诊断。

2.3.3 分配阀

为满足独联体国家GOST标准体系机车制动功能的要求, 在机车制动控制系统中设置KAB分配阀模块, 主要包括:KAB分配阀 (包括LH两个部分) 、20 L风缸、3 L风缸、压力开关等。分配阀L部左边的操纵杆有三个选择位置, 分别为重载模式、半载模式及空载模式, 分配阀H部右边的操纵杆有两个选择位置, 分别为山地模式、平原模式。

2.4 操纵与制动信息显示

机车制动机的操作部件主要是自动制动控制器、直接制动控制器和微机显示屏。自动制动控制器用来控制机车及后部列车的制动和缓解操作, 直接制动控制器只用来控制机车的制动和缓解操作, 微机显示屏用来实现列车管定压区间选择、制动信息显示等功能。此外, 在司机室中还布置有四块压力表, 其中三块气动压力表分别显示总风压力, 转向架Ⅰ、转向架Ⅱ制动缸压力, 列车管、备用均衡压力;一块电子压力表显示列车管、均衡压力。

3 结束语

中白货运2 型电力机车现已完成厂内的组装调试, 正通过铁路运输发往白俄罗斯, 到达白俄罗斯后, 将根据合同要求进行一系列线路运行考核, 最终交给白俄罗斯铁路部门运营使用。

参考文献

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[2]刘豫湘, 陆缙华, 潘传熙.DK-1型电空制动机与电力机车空气管路系统[M].北京:中国铁道出版社, 1998.

电力检测系统2 篇2

2.1电力库模式理论和实践

按市场集中程度的不同，可将电力市场划分为电力联营模式、双边交易模式和混合模式，或强制性市场模式和非强制性模式。电力库模式就是电力联营模式。2.1.1 电力库模式定义

这种模式也被称为“总市场模式”或“强制性电力库模式”，是指在一个区域，只有一个强制市场成员参与的、集中的、竞争的市场，有时也被称为“电力库”、电力供需各方交易的全部电量及其电价都必须经由现货市场竞争确定，发电商竞争获得发电的权力，但并不为特定的用户发电；同理，配电商也仅能在电力库，而不是从特定的发电商那里购电。在电力库模式下的市场中，电力市场运营、系统的调度运行及输电网的管理等工作由统一的系统运行者或几个分立的机构负责。电力库模式还存在两种细分模式：

1、非竞争购电模式

即仅在发电侧进行卖方之间的竞争投标，而所有买方的购电权利是平等的，无须提交购电的投标，对购电价格的形成也没有影响。英国早期的电力库（pool）、美国加州和我国的几家内部模拟电力市场均属于这种模式。但与英国的电力库模式不同的是，在美国加州的电力市场中，不允许供购双方签订差价合同之类的金融交易合同。而我国的浙江电力市场是在英国的电力库基础上的改型，其差价合同是发电商与电网公司之间签订的；其优点是符合我国现行的电力企业组织和管理体制，缺点是电网公司的风险较大，同时由于电网公司的购电垄断地位，也可能导致发电厂之间的竞争不公平。

2、竞争购电模式

除了发电侧进行卖方之间的竞争投标外，买方也要提交购电的投标，报价低的买方有可能购不到电，最终的系统价格由电力需求和电力供应的报价曲线共同决定。澳大利亚的新南威尔士电力市场即属于这种模式。2.1.2 电力库模式利弊及国内外电力市场实践

1、利弊分析

（1）集中优化管理，提高市场运作效率

电力库模式能够在较短的时间内，利用价格机制实现市场供需的均衡，因而电力库模式是保证电网安全的重要手段。电力库模式集中优化管理，不存在信用风险，能够降低交易成本，提高市场运作效率。另外，电力库模式适合电力市场起步阶段，通过集中优化管理，稳步推进电力市场化改革。

（2）价格形成机制公开、透明

由于电力库模式是场内集中交易，价格由众多市场成员博弈形成，价格形成机制公开、透明，因而最终的市场出清价格具有权威性，可以为其它电力交易品种（例如期货交易）提供市场参考价格。

（3）降低市场参与者的自主权

由于电力库模式具有强制性，规定市场成员必须通过中央管理方式进行交易，从而降低了市场参与者的自主权，和一般商品市场强调自由交易方式是迥然不同的。

（4）市场风险不能有效转移和弱化

电力库模式存在较大的市场风险。由于强调了集中交易管理方式，规定所有电量都必须通过电力库模式购买，而且必须是以电力库市场形成价格购买。这实际上蕴藏了巨大的市场风险，首先，由于购买量巨大，价格微小变化可能增加巨额的购电费用；其次，价格缺乏重复博弈过程，如果市场成员行使市场力，将导致电力库的市场出清价格飙升，美国加州电力市场失败就是很好的例子。

2、电力库模式的国内外电力市场实践（1）英国电力市场早期pool模式[1]

英国早期电力市场的电力库(Power Pool)是一个由英国国家电网公司经营的市场交易场所，发电商卖电给电力库，供电商从电力库买电，所有的电厂都必须加入电力库，形成全国统一的电力交易市场。电力库采用委员会管理制度，人员由发电、供电、电力用户及社会贤达人士组成。电力库的日常管理工作由电网公司负责，电网公司不是电力库成员，但代表电力库工作。所有发电公司所发电量的数据必须全部进入电力库。每天上午10点以前，各发电公司向电力库报出第二天所有发电机组的可调出力、一天的开停次数和电价(包括冷备用价格、热备用价格和发电价格三部分)。电力库根据对第二天的全网负荷预测，把每台发

电机组按价格由低到高排序，确定每台机组第二天的发电出力和运行时间。取同一时间段内满足负荷需求时刻的最后一台发电机组的报价作为电力库的系统边际电价。

Pool模式在实际英国电力市场运行中已暴露出问题，首先交易机制存在缺陷，出现了价格垄断。电力库市场模式实际上是一个“卖方市场”，系统边际价格主要取决于发电商的报价，电力需求方很少参与市场报价。1995-1996Pool价格78%由Na-tional Power和PowerGen两家发电公司的报价决定的。其次，英国电力库的竞价出现如下的不合理现象，总是有发电公司（National Power和PowerGen发电公司）拼命报高价，也总是有发电公司报零电价(燃气机组的发电商，为确保获得相应的发电量而报低价)。由于以上现象的存在，使系统边际电价依然非常高，在部分年份，发电侧形成的上网电价甚至高于市场化前的价格。因此，由于Pool存在上述不足，从1999年起英国放弃了电力库模式，建立新的市场模式NETA。

（2）澳大利亚国家电力市场[2]

澳大利亚国家电力市场属于强制型的电力库，市场管理规则规定装机容量大于50MW的发电商必须通过竞价将电力出售给电力库，零售商和大用户通过输配电网络按照市场价格从电力库购电，并由零售商将电力零售给终端用户。市场运营机构根据发电公司和用户二者的报价，以符合电能需求的最小化成本为目标，调度已安排的发电和电能需求。现货市场是发电公司根据他们卖给联营机构的电力来收费，而零售商和批量终端用户根据他们的电力消耗来付费。批发电力的现货价格以每半小时为时间段来计算，它是供需平衡的汇划结算价格。市场公司用每日的叫价和要价来计算现货价格，所有的电力必须通过现货市场来交易。

（3）我国东北区域电力市场[3]

东北电力市场初期采用全电量竞价、两部制电价模式，电量交易分为长期合同交易与现货交易两种，以长期合同交易为主。长期合同交易由、月度合同交易组成，现货交易由日前、实时交易组成。合同交易电量占全年预测竞价电量空间的80%左右。合同交易分二次进行，每次交易电量各占交易电量的50%左右。合同交易以电厂为单位，采用多段报价方式，报价段数最多为5段；竞价结果要通过电网安全及电厂最小运行方式校核；东北电网有限公司

及辽宁、吉林、黑龙江省电力公司按竞价结果与中标电厂签订购售电合同。根据全网年分月负荷预测电量的比例，并综合考虑检修、系统运行方式、非竞价机组电量分解情况及水电厂来水等情况的基础上，竞价电厂合同电量按备用空间大致均衡的原则分解到月，并滚动执行。月度合同交易空间为月度负荷预测值减去竞价机组合同交易电量、非竞价机组合同电量等月度分解值的差值。月度合同交易采用多段报价方式，报价段数最多为3段。

东北区域电力市场和月度的集中竞价交易是一种电力库交易模式，由于电力库模式本身固有的缺点，使得东北电力市场存在和潜在较大风险，在2006年交易，估算平衡账户亏欠逾30亿元，东北电力市场被迫停运，进行总结。2.2 系统边际电价概述 2.2.1 系统边际电价定义

在电力市场交易中，交易中心将发电商的功率段按报价由低到高排序，形成不同供电水平下的系统边际成本曲线；然后，根据目标交易时段的负荷需求，确定各交易时段所需的最后一台竞价机组的交易电量（或电力），此时所对应的报价就是相应交易时段的系统边际价格[4]（System Marginal Price，SMP）。可以一个简单的单边报价图说明SMP的形成过程。

图2-1 单边报价形成SMP 图中规定机组报价单调递增，那么假设在需求刚性情况下，需求和机组报价曲线的交点即为系统边际电价。值得注意的是，斜线部分面积是非边际机组获得的超过自身申报的边际成本部分，代表非边际机组获得了容量价值；

而边际机组的容量价值要通过某些时刻足够高的市场价格来获得补偿。这样SMP方式仍然可以实现会计成本定价中的财务平衡要求。2.2.2 SMP主要特征

（1）唯一性

系统边际电价是不考虑电网安全约束下交易计划的优化结果，因而每个时段的SMP是唯一确定的，区别于有约束的分区电价和节点边际电价。

（2）波动性

通常，系统边际价格容易受电力需求水平、市场供给情况、市场参与者的报价策略、系统运行状况等诸多因素的影响，具有复杂的不确定性。从而，在每个时段SMP起伏波动可以很大，例如，国外电力市场日前或实时价格在某些特定时段可以很高，甚至出现了价格尖峰现象。

（3）权威性和指导性

区别于双边交易模式，系统边际电价是在集中组织的电力库模式下，由众多市场成员在既定的市场规则下理性博弈的结果，而双边交易不是公开交易，不能代表多方的交易意愿，因而双边交易形成的价格不具有权威性。系统边际价格的形成机制公开、透明，具有权威性和指导性，可以作为双边交易的指导价格，也可以作为电力金融市场的参考价格，例如北欧电力期货市场以电力现货市场的系统边际价格为结算依据。

（4）作为结算方式

目前，国外电力市场的结算方式通常可以归类为按发电报价价格结算和按系统边际价格结算两种结算方式。按SMP结算是经济学家普遍推崇方法，因为在完全竞争电力市场中，由于是按照系统的边际电价进行结算，与各机组自身的报价没有直接关系，因此发电商主要考虑的问题是如何能够上网发电，故在SMP竞价机制下发电企业可以趋于按边际成本报价，此时能够获得社会总福利的最大化。不过，实际经济系统不可避免地存在诸如不完全竞争、外部性和政府干预经济等市场扭曲因素，完全竞争的电力市场结构在实际中很难找到，故是否采取按SMP结算方式需要综合权衡电力供需形势、市场结构、网架结构、发电价格水平等影响因素。

（5）是反应整个电网电价水平一个重要指标

系统边际电价能够综合反应电力供需形势、发电运行成本，市场结构、系统运行状况等方面，是反应整个电网电价水平一个主要的综合性指标。因而，系统边际电价是引导发电投资重要的价格信号，同时也是政府监管部门监管市场有效运行、评估市场绩效、预测市场走势的重要依据。2.2.2 SMP利弊分析和发展趋势

SMP符合经济学原理，并基本满足电力系统运行要求。市场力不存在或影响较小的情况下，发电厂商在按SMP定价和结算时有较大的动机按照自身边际成本进行报价，且成本低的企业将获得高收益，从而能够提高发电领域的经济性和运行效率；而各类机组边际成本的水平基本保持稳定，其报价变动也较小，竞价排序就比较稳定，系统运行调度机构的工作效率也会高一些。

然而SMP存在一个问题：由于没有考虑系统输电线路和运行状态等，在能量市场出清之后，还需要对中标情况进行调整，调整目的在于将初步的电力交易计划根据系统运行要求进行修正，得到可以执行的交易计划，即进行独立的阻塞管理。这时候通常会使用上抬费用方式处理。具体来讲就是有些机组因为受约束而需要停运，有些机组尽管没有中标却需要运行，对这两类机组都需要额外的付费办法，这个费用通常在电价之外向用户收取。在当代大型的互联电力系统中，计算和确定这些费用的情况很复杂，SMP机制的不适用性也就在于这些费用收取和分配的公平性经常受到质疑。

电力检测系统2 篇3

电力系统保护中, 输电线路的保护主要是距离保护, 其不受运行方式的影响, 继电保护性能得到提高, 因而获得广泛的应用[1]。参考文献[2]中通过对继电器模块的搭建来得到对电力系统的继电保护, 但如果保护原理发生变化则相应的继电器模块也会发生变化, 保护模块的移植性不强。目前, 虽然电力系统的保护已经进入微机自动化时代[3], 但距离保护体系并不十分完善, 其中接地电阻对距离保护的影响表现突出, 参考文献[4-6]详述了采用自适应的方法来消除接地电阻对距离保护的影响。

PSCAD4.2软件是一种电力系统电磁暂态仿真软件, 尤其在控制系统、无功补偿系统、高压直流输电以及继电保护系统等领域较为活跃, 该软件主要对电力系统时域和频率等变量进行仿真分析, 其结果一般以简单易懂的图形界面输出, 使得仿真过程清晰、准确而灵活[7,8]。本文基于PSCAD4.2软件对电力系统距离保护的仿真进行了分析。

1 电力系统距离保护的原理

在电力系统继电保护中, 距离保护扮演着重要的角色。它满足电力系统的选择性、灵敏性、可靠性以及能够快速切除故障, 从而快速恢复电网的正常稳定运行。距离保护是反应于保护安装地点到故障发生处之间的距离 (阻抗) , 以此来根据阻抗的大小而整定动作时间的一种保护装置[9]。为了满足选择性、速动性和灵敏性的要求, 现在广泛采用的是三段式距离保护, 其网络接线如图1所示。

第1段距离保护理想情况是线路AB的全长, 即ZAB, 但实际是不可能的, 如果BC出口处发生故障, 则保护2第1段不应该动作, 所以其应该躲过这种情况而整定, 于是保护2的1段整定值为:

Z1set.2=KrelZAB (其中Krel为继电保护中的可靠系数, 一般取为0.8~0.9) 。

同理, 对保护1的第1段为:Z1set.1=KrelZBC。

第2段距离保护与限时电流速断相似。当保护1的第1段末端发生故障时, 对于保护2的测量阻抗就变为:Z2=ZAB+Z1set.1。

则保护2的2段动作阻抗:Z2set.2=Krel (ZAB+Z1set.1) 。

为了增加距离保护的可靠性, 应该加设距离3段保护, 可以作为距离1段与2段的后备保护, 对距离3段整定值, 其启动阻抗要躲开电力系统正常运行时的最小负荷阻抗来确定。

由于保护装置测量阻抗的计算不同, 距离保护可以分为接地距离保护和相间距离保护[10]。接地距离保护通过测量相电压, 同时测量电流为带有零序电流补偿的相电流来进行保护的。其可以保护单相、两相以及三相接地故障, 测量阻抗为:

式中, K为零序补偿系数, 一般近似认为其为一个实数。

对于相间保护测量的是相与相之间的电压和电流, 它能够反映相间故障, 比如两相故障和三相短路等, 其测量阻抗为:

由于电力系统存在以上的接地和相间距离保护, 所以在仿真模块中应加设这两种保护以保证电力系统距离保护的可靠性和稳定性。

2 距离保护模型的建立

2.1 电力系统距离保护主电路模型的建立

距离保护模型采用的是两级线路的单端电源输电线路系统, 即系统发电、变电、输电、配电以及用户用电, 如图2所示。距离保护安装在线路1与变压器之间的断路器B1处以此来作为本线路1的主保护, 同时也作为下一级线路2的后备保护。当线路1与线路2之间发生接地故障或是相间故障时, 将电压、电流所反应出的测量阻抗与控制系统的整定值比较, 从而得出逻辑控制信号来使得B1动作, 做到保护输电线路的目的。

以上主电路中主要的元件模型参数如下。

三相电源:额定电压为230 kV, 频率为50 Hz, 采用单线视图, 其余默认。

三相断路器:采用单线视图和高压模式, 以便更好地观察断路器对于故障时的动作, 其余默认。

负荷:每相的有功功率以及无功功率分别是100 MW和25 Mvar, 频率为50 Hz。

三相故障源:采用故障内部控制方式, 中性点接地, 其中可以设置接地故障和相间故障模式。

2.2 电力系统距离保护控制电路模型的建立

控制系统的作用是对故障发生时, 通过对输电系统电压、电流的测量并对其进行FFT转化变成各相和各序值, 并利用线对地阻抗、相间阻抗以及阻抗圆模块来获得逻辑值, 最终来控制断路器的保护动作。利用FFT组件进行快速傅里叶变换, 从而来得到基频的幅值和相角以及直流分量。

线对地阻抗可以将采集来的电压、电流幅值和相角以及序电流进行处理以得到直角坐标形式 (即R和X) 的输出阻抗, 将其输入到阻抗圆组件中来得到逻辑值, 它模拟了接地阻抗继电器, 其原理接线如图3所示。同时由于电力系统也存在相间短路故障, 比如AB两相、ABC三相等等, 因此可以利用相间阻抗模块对输入电压、电流的幅值和相角进行输电系统的保护, 其原理如图4所示。

3 仿真波形分析

3.1 接地故障的分析

在接地故障中, 单相接地影响很大, 下面主要对A相接地故障进行分析研究。仿真模型中故障源的故障发生时间受外部组件控制, 本系统将其设置成0.2 s发生故障, 持续时间也是0.2 s。

电力系统发生A相接地短路之前, 电压、电流是三相对称的正弦波, 且电源提供的有功功率和无功功率基本是保持不变的, 负荷所消耗的功率是由电源所供给的。如果不计输电线路和变压器的损耗等, 则有功功率和无功功率的波形在故障前分别稳定在100 MW和25 Mvar。

发生A相接地短路期间, 即0.2~0.4 s。电压和电流发生明显的故障振荡, 表现为电压下降以及电流突然急剧增加, 但随之由于控制系统给出逻辑“1”电平 (故障信号) 使得断路器立即动作来保护电力系统, 所以电压恢复故障之前的三相对称状态, 而电流因为输电线路断开从而趋于0, 另一方面, 由于输电线路与负荷断开使得电源发出的功率也逐步为0。其仿真波形如图5所示。

在控制系统中, 最后一个或门所输出的逻辑电平TS和控制断路器的两开关的逻辑状态输出B1如图6所示。在故障未发生之前, 断路器是闭合的故而是低电平, 同时控制系统的逻辑输出也是低电平, 但是故障发生以后, 由于测量阻抗在阻抗圆内, 故而控制系统输出高电平, 即B1为1, 使得两输入选择器选择A端与常数相连接变为1, 这一信号传给断路器, 最终使得断路器在短路瞬间保护动作而断开。

上述两个波形是重合的, 其中TS表示或门所输出的逻辑电平, B1表示两开关的逻辑状态, 在0.2 s以前输出逻辑“0”, 之后为“1”。对三相电压和电流的幅值相角进行仿真分析, 由波形可知其幅值开始是平稳的, 但是在故障发生后就突然发生很大的波动, 故障消失后, 由于断路器的保护断开使得电流幅值也趋于0, 而电压基本不受影响, 使用FFT组件进行快速傅里叶变换来得到三相电压基频的幅值和相角如图7所示, 此外图中也给出了控制故障源发生故障的时序控制fit的波形, 在0.2 s发生故障, 为高电平, 其持续时间也是0.2 s。在图7中, fit的纵轴表示故障的逻辑选通, “0”表示关断故障, 而“1”表示出现故障。

3.2 相间故障的分析

将模型中的三相故障源的故障类型设置成AB相间短路, 其他参数不变。仿真得到如图8所示的电压、电流波形以及功率波形, 其变化规律与单相接地大致相同, 主要是故障期间的波形不太一样, 因为未发生故障时两者的负荷以及输电系统结构没有发生改变, 但是故障期间由于短路时等效接地电阻等因素不同而使得短路电流有所不同。

4 结语

本文利用PSCAD4.2软件搭建了电力系统距离保护的模型, 能够正确反映保护范围内的各种相间故障和接地故障, 并对模型进行仿真分析, 结果表明该软件对电力系统的暂态过程仿真有很好的作用, 从而验证了该模型是能够准确反映距离保护的作用机理。进一步表明了PSCAD4.2对电网的仿真运行分析提供了一种光明前景, 使得电力系统的安全稳定运行得到进一步的增强。

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电力检测系统2 篇4

1.B2.B3.C4.C5.C6.D7.D8.A9.A10.B11.A12.D13.C14.C15.A

二、填空题(每小题1分，共20分)

1.执行2.选择性3.相间4.近后备保护5.电流保护6.最小电流7.一次电流倍数8.单相接地短路9.电流Ⅲ段10.躲过最大负荷电流，并在最大负荷电流下能可靠返回来

11.越长12.两相不完全星形接线13.方向14.重气体15.非接地线路16.数字量17.越小18.幅值19.收发信机20.气体保护

三、简答题(每小题6分，共30分)

1.继电保护的任务是

1）当电力系统发生故障时，自动地、迅速地、有选择地向断路器发出跳闸命令，由断路器切除故障部分，保证非故障部分继续运行。（2）当电力系统发生不正常工作状态时，发出信号，通知值班人员进行处理或经期长延时，切除处于不正常工作状态下的设备。

2.电流保护的接线方式是指电流继电器线圈与电流互感器二次绕组间的连接方式。电流保护的接线方式有（1）三相完全星形接线，（2）两相不完全星形接线

3.微机保护硬件系统主要由模拟量输入、单片机（CPU）系统、开关量输入输出、人机对话和电源等部分构成。

4.利用测量电压与电流的比值来反应故障点至保护安装处距离的原理构成的保护称为距离保护，距离保护具有不受或受系统运行方式影响小的特点。

5.变压器励磁涌流波形的特点有①含有很大的非周期分量；②含有较大的二次谐波分量； ③相邻波形间出现间断角，波形不对称。励磁涌流会引起差动保护误动。

四、计算题（共10分）

ⅠⅠ(3)解：（1）Iact.2=KrelIk2.max=1.2×1900=2280(A)

ⅡⅡⅠIact.1=KrelIact.2 =1.1×2280=2508(A)

ⅡⅠt1= t2+Δt=0.5(s)

Ⅱ(2)Ⅱ(2)KL=Ik1.min/ Iact.1=(√3/2)×4300/2508=1.48>1.3满足要求

五、论述题（10分）

气体保护—油箱内故障主保护；

纵差动保护—绕组、套管及引线故障主保护；

过电流保护—内部和外部相间故障后备保护；

零序保护—内部和外部接地故障后备保护；

过负荷保护—反应绕组过负荷；

电力企业班组安全管理2模式 篇5

国电濮阳热电有限公司

以安全评价推责任落实

国电濮阳热电有限公司从责任落实、设备巡检、素质提升等方面采取措施，进行安全性评价，对人员、设备安全情况进行分析，及时发现班组暴露的问题，并制定相应的整改措施，提高班组人员的安全意识和安全技能，以适应公司长周期安全生产的形势。

安全评价

安全性评价能够完善生产现场安全设施和强化人的行为标准、规范管理，为科学分析判断设备系统安全可靠性提供依据。安全性评价可以检查出安全基础工作中存在的一些问题，如电动工器具的检验、维护、安全注意事项及正确的安全使用方法，未能形成严格的规章制度和标准;安全劳动保护用具的保养与使用，未能经过严格的培训;各种安措、反措的制度没有真正落实;班组暴露的问题无记录、无分析，各项工作的危险性不明确等问题。这些问题给安全生产带来了很多不安全的隐患。通过不断开展安全性评价工作，对照整改、弥补不足，才能确保班组安全生产管理可持续发展。

班组根据实际情况，在布置一天工作时，对每一项工作可能出现的安全危险性进行分析，根据班前、班后会向班组成员提出安全防范措施，在工作每道程序上进行把关防范。利用周四安全活动日，学习《安规》及安全知识，不断提升班组安全生产管理;通过安全事故通报学习，吸取事故教训，真正提高安全意识、认知事故的能力以及安全操作技能。

责任落实

安全管理严格执行《安全工作规程》、“两票三制”制度 (工作票、操作票, 交接班制、设备巡回检查制、设备定期维护及轮换制) , 发挥班组安全员的监督作用和班组安全互保作用, 细化安全生产责任制;执行国电集团《二十九项反措》, 制定反措长期规划, 按照规划进行不断整改落实;结合班组暴露的问题整治不安全隐患, 对习惯性违章、不安全事件的发生以及违章者不以为然等问题严肃处理, 根据“四不放过”原则, 将责任落实到人, 考核到人。

设备巡检

在日常设备巡视时, 班长要求班组成员针对每一个信号、指示灯、温度等认真检查, 并在班内制定详细的巡视路线、巡视内容、巡视要求等项目, 并要求在巡视记录本上签字, 保证在巡视途中不漏项, 保证每个设备巡视到位。加强设备巡视力度, 不仅提升设备管理水平, 也更好地保证设备的安全运行, 减少事故的发生。

素质提升

班组成员技术素质参差不齐的状况, 难以满足企业的安全长周期发展, 因此要加强学习培训、提高班组成员的技术素质。一要利用每天的设备巡视帮助班组成员弄清设备安全运行的可靠指标, 出现问题如何分析、如何解决;二是利用大小修提问和讲解设备的构造、原理, 技术参数, 特别是注重要求班组成员平时多学习设备检修规程和工艺卡片, 基本熟悉和了解保护动作原理, 校验注意事项。三是加强班组内部组与组的轮岗与换岗培训, 提高班组成员的技术素质的全面性。四在班内组织班组成员开展技术比武, 进行岗位练兵。

国电濮阳热电有限公司多个班组获得过全国“安康杯”竞赛优胜班组、中国国电集团“青年文明号”、濮阳市“工人先锋号”等。

大唐国际北京高井热电厂

“五学”模式

高井热电厂在实践中创新讲学、导学、助学、议学、述学的“五学”模式, 通过健全班组安全管理制度, 完善培训机制, 培育安全学习文化, 为班组搭建读书屋、网上学习平台, 规范安全日学习等途径, 全面提高班组全员安全素质, 打造安全高效型班组。

讲学

开辟安全学习论坛, 开办安全学习课堂, 转变每名职工的角色, 调动全员的安全学习热情和积极性。一是充分利用好班组安全日学习培训小课堂, 除了班长和安全员外, 鼓励全体班员轮流主持安全日活动, 由其负责开展安全日活动的形式、内容和讨论分析等, 达到全员参与, 人人讲安全、人人学安全、人人议安全, 提高企业的整体安全管理水平。二是充分利用厂内培训资源, 建立完善企业内训师体系。内训师队伍由厂内各专业技术精英担任, 在培训时可以将理论与现场实际紧密结合, 提高安全培训的针对性。三是将课堂设在支部、科室、现场, 调动职工的学习主动性和积极性, 并进行讲评, 通过讲评寻找自身差距, 提高职业技能、风险意识, 推动岗位练兵。

导学

完善学习制度、制定学习计划, 出台《学习型班组建设方案》《班组安全日活动管理标准》《班组之星考评管理办法》等多项班组制度;制定全年培训计划, 涵盖集中培训、自学互学等多种形式, 涉及安全知识、技能知识、企业管理等各层面;并从班组职工实际需求入手, 对各项安全法律、法规、规章、文件要求等进行简化分解, 结合班组实际提炼出每个班组的安全生产制度学习清册, 方便班组职工学习, 提高制度执行力。规范安全日活动, 夯实班组安全管理基础。充分利用好安全日平台, 以安全制度、岗位职责、技术规程、作业常识为核心, 做到每月一制度 (安全制度、技术规程) 、每周一案例、每月一作业常识, 规范、丰富安全日学习内容, 提高学习针对性。对安全日实行分段分块管理, 每个时间段规定不同的活动内容, 如可以分为安全文件学习、安全制度学习环节和互动环节, 第一个环节主要学习各类安全文件、安全法律、法规及规章, 主要突出应知应会的学习, 后一个环节主要是安全案例学习、安全技能培训、安全情况分析和发言讨论等, 主要突出全员参与和互动。厂内对安全日活动时间进行统一安排, 安监部每月制定全厂安全日学习计划, 各班组根据厂内计划结合班组实际制定班组学习内容。各级领导和安全管理人员定期参加班前班后会和安全日活动, 从学习时间、学习内容、学习要求、监督检查方面全面规范管理, 提高班组职工学习安全知识的积极性和自觉性。

助学

从对全员的培训入手, 增强安全培训的针对性。一方面按照要求重点做好特种作业人员、协议工、新职工、转岗人员的安全、技术培训, 结合厂内工作重点和班组需求, 在不同班组、不同专业, 不定期组织安全作业常识、安全技能等各类培训班, 提高职工的技术、技能水平, 增强人员的安全意识及辨识风险能力;另一方面为提升班组安全执行力, 研究制定了针对班组长培训、使用、考核一体化管理办法, 依托厂MIS网, 建立了班组长工作、学习、管理交流平台, 倡导各班组之间相互学习, 共同提高;采用外聘和内聘相结合的方式, 邀请国内安全专家和厂内有着丰富安全生产经验的内训师参与班组长培训, 每年确保对所有班组长、技术员轮训一遍, 着力培养安全管理带头人, 形成班组安全培训和教育的支撑面, 确保班组建设水平的明显提高。

议学

一是建立班组信息管理系统。班组信息管理系统可以设置班组工作日志、安全日学习、安全生产分析等版块。通过电子班务信息系统实现班组信息资源共享, 各班组之间可以相互学习, 及时准确查询厂内生产班组实时的包括班组日志、安全日学习等各项班组管理内容, 各级领导可以定期检查基层班组的学习情况, 形成动态检查报告, 对发现的问题可以随时通知相关班组进行及时改进。二是搭建安全交流平台。建立《厂领导安全生产责任田制度》《合理化建议管理办法》《“两票”信息反馈制度》等多项管理制度, 通过组织开展班组安全生产谏言、安全问题大家谈以及在班组举办各级领导“班组一日”等活动, 畅通班组的安全通道, 共同查找存在的管理漏洞及安全隐患, 营造安全意见人人提、安全工作人人做、安全规章人人守的氛围。

述学

集中述学、撰写学习心得, 交流沟通成果, 对全年学习情况进行总结归纳, 通过这样的方式将所学、所得、所想提炼总结, 达到学有所用、学以致用的效果。劳动人事部门不定期地组织相关负责人进行督导、检查、互查和考核, 执行抽调考制度, 形成以考促培的普、调考模式, 深化岗位适应性培训, 将培训融入安全生产, 加大生产培训考核力度, 量化生产培训考核指标, 促进安全生产水平提高。为规范班组安全日活动管理, 提高班组安全日活动质量, 建立了安全日调考机制, 每月组织生产班组安全日调考, 根据考试成绩给予考核和奖励, 通过年中调考、年末普考, 检验各个阶段培训、学习的成果。

一篇文章看懂德国电力市场2. 篇6

众所周知, 能源转型成为当下德国政府实施最重要的能源政策。提高可再生能源比重、大幅降低温室气体排放是德国正在向世界描述的能源转型情景。随着可再生能源比例的提高, 德国电力结构发生的转变也给逐渐成熟中的电力市场带来新的冲击。

2014年10月, 德国联邦与经济能源部公布电力市场绿皮书, 公开征询电力市场各方意见, 讨论未来电力市场设计。2015年7月, 德国联邦经济与能源部再次发布《适应能源转型的电力市场》白皮书, 作为指导德国电力市场未来发展的战略性文件。白皮书提出, 德国将构建能够适应未来以可再生能源为主的电力市场2.0。2015年10月, 德国联邦与经济能源部向德国联邦政府内阁提交新的《德国电力市场法》草案, 预计2016年春可完成立法程序。

对于正在不断调整和完善的电力市场而言, 2.0的提出代表了未来的发展方向。而在笔者看来, 电力市场2.0的核心之处, 是确定未来电力市场将坚持市场化的原则, 即电能的定价将根据市场需求确定, 确保德国电能供应的可靠和优质价廉, 具有市场竞争能力。同时, 德国确立了对于电力容量市场的摈弃, 也就是政府不对容量电厂进行直接补贴。

电力市场2.0的建立主要功能是为电力供需实现同步。电能不能储存在电网之中, 而灵活的电力市场可以确保在任何时候电力输入和输出都是同步的, 也就是说电力市场具有两种功能——电力储备和电力调度。

电力市场有一个足够强的储备能力:确保供应和需求总是可以平衡。所以, 电力市场中必须有发电商、灵活的消费者、电网等参与者。价格信号确保市场参阅这在对的时间进行投资。期货市场就是其中一种工具。

未来的德国电力供应, 最大的危机莫过于可再生能源波动给电力供给带来的不确定性, 因而电力市场的供给和需求更富有弹性, 而随着电力技术的发展, 类似电动车、储能设备、燃气发电都将被纳入弹性选项, 而这些未来可能作为储备电源的选项将会以进行基于市场的竞争。

电力市场2.0的三个要素

在德国, 未来的电力市场被认为应该具备以下三种要素:

1.更强的市场机制

首先, 市场参与者对于竞价形成有更强的信心, 电力交易价格给市场参与者提供重要信息。其次, 参与者对于电力平衡的承诺有待加强, 将采取符合市场机制的后补贴的间接手段, 保证电力生产企业储备一定的后备发电能力, 以适应可再生能源在电能消费中比例不断增大引起的电网负荷波动加大的情况, 在供应短缺时通过储备的发电能力及时进行补充, 确保供应。

2.灵活和有效的电力供应

德国正在和欧盟的伙伴们促进欧洲统一电力市场的建立, 通过此种互联, 降低本国的电力储备, 这就意味着能用较低的成本获的电能。未来的电力市场将越来越多的从欧洲市场出发, 国与国之间承担相互调峰功能。同时, 电力销售商必须为平衡电力供需负责, 他们通过长期供电合约来保证消费者的使用, 同时为了规避在电力供不应求时的高额费用支出。

3.更加安全, 即为电力市场提供一种保障机制

德国政府由于对于可在生能源补贴吃紧等原因, 希望建立一种储备容量, 这种容量不同于电力市场中的容量市场, 仅包括那些不参与电力市场且不会影响市场竞争和价格形成的电厂。这些储备电厂只有在电力交易充分进行, 而电力供应仍有不足的情况下才会被启用。在全国输电网扩建完成之前, 德国南部启用储备容量来解决电网堵塞的问题。

除了以上三个组成要素, 还有一个问题不能忽视, 就是批发市场中灵活价格机制形成。监管框架允许峰值价格的出现, 同时建立一个全国性的数据平台, 保障按电力供需实际情况所形成的价格, 通过此平台将信息传递给电力交易所有参与者。

毫无疑问, 对于德国而言, 电力市场从1.0到2.0的升级还有很长的路要走, 但是它对未来电力市场的思考和设计值得改革刚刚开启的中国电力市场进行借鉴。

电力检测系统2 篇7

根据湖南省电力公司的会议要求, 2009年以来, 郴州电业局安全监察部开始本部门乃至整个三级安全网的标准化体系建设, 致力打造安全监督专业化管理模式。通过不懈努力, 郴州电业局的安全监督工作不断进步, 许多安全监督举措受到业内肯定, 并多次受到湖南省电力公司有关领导表扬, 在确保安全的工作实践中, 该局安全监督体系和安全保证体系共同作为, 为该局取得春检和秋检的优异成绩做出了重要贡献。

1 抓标准体系建设, 全方位规范工作行为

郴州电业局的安全监督标准体系由安全监督职责规范、安全监督工作标准和安全监督管理标准组成。安全监督职责遵循《郴州电业局安全生产职责规范》, 工作标准参照《国网公司安全监督工作标准》执行;重点在管理标准上进行了全面研讨, 将安全监督专业所覆盖的所有工作都进行了制度化理顺, 以固化安全监督工作行为和管理流程。除作业现场安全风险管理和专项安全工作制度外, 在安全监督管理制度的建立上, 针对安全监督工作完成了对外和对内两个方面的制度细化:对外方面, 制定了《郴州电业局安全生产责任制执行规定》、《郴州电业局安全生产系统管理性违章界定和处罚规定》、《郴州电业局安全生产工作奖惩规定》、《郴州电业局安全生产违章处罚实施细则》、《郴州电业局安全生产违章记分考核办法》、《郴州电业局外包施工企业违章记分考核办法》、《郴州电业局保卫工作管理规定》、《郴州电业局消防工作管理规定》、《郴州电业局安全技术措施计划管理办法 (试行) 》、《郴州电业局应急管理工作规定》、《郴州电业局安全生产活动声像资料管理制度》等;对内方面, 制定了《郴州电业局安全监察管理标准》、《郴州电业局安全监察部工作绩效考核办法》、《郴州电业局安全稽查工作管理办法》、《郴州电业局安全稽查工作考核办法》, 上述制度的建立, 使该局安全监察工作机制和议事规则基本形成, 三级安全网运作日趋规范。

2 抓管理过程, 高标准落实稽查要求

严密的制度和标准必须靠人来执行。为此, 该局强调各级安全监督员的专业素养和敬业精神, 在该局安全监督标准化体系的建设过程中, 固本、明志、刚性、持恒是思考和决策所有问题的前提, 固本是坚持安全工作目标决不动摇;明志是突出专业的精神和态度;刚性则意味着严格、严厉;持恒即可执行、可持续。上述管理标准的形成经历了由外而内的过程, 在明确安全监督各项工作任务之后, 安全监督机构的高效作为成为规范安全网行为的动机。在长时间磨合的基础上, 形成了以《郴州电业局安全监察管理标准》为核心的安全网运行规则, 开始全面固化安全监督工作行为和管理流程, 促使各级安全监督机构和网络成员经常性对照《职责》、《标准》找差距, 寻求不断提高, 实现安全监督工作严谨、优质、务实。

《安全监督管理标准》包括安全监督人员标准、安全监督制度标准、安全监督会议标准、安全监督行为标准、安全监督例行管理, 明确规定了专职安监员的上岗标准。在制度标准方面, 《标准》明确各项安全监督制度的出台必须讲求针对性, 要求制度制定者以规范人的安全行为和完善物的安全状态为核心, 加强企业安全防护, 确保企业安全发展;讲求及时性, 凡上级安全管理文件应自收文之日起、二个工作日内完成传达, 五个工作日内制定实施细则;讲求效果性, 制度不能空洞无物, 不能推诿塞责, 要具可操作性, 要能指导和调整安全生产事物。对安全监督三大会议 (安委会、月度安全分析会、安全网会) , 从会议目的、内容、程序、纪要均作出了明确的规定。在安全监督岗位行为标准方面, 提出的目标是:忠于职守、以身作则, 做安全生产的卫士;遵循标准, 掌握规则, 做严抓严管的先锋;努力学习, 严于律己, 做遵章守纪的楷模。在安全监督工作要求上, 该局的标准是:要具有“三敢”精神、要具有专业精神、要具有务实精神、要具有军事化作风, 要自律、合作。此外, 对安监员下基层稽查次数、稽查流程、稽查方法、稽查内容, 以及违章、事故 (障碍) 的查处, 都做出了具体的规定。

3 抓有效作为, 专业化整合网络功能

为确保《标准》的实施效果, 分局一级安监职能部门和三级安全网两个层面进行稽查工作绩效考核, 局安监部工作质量接受局行政和局绩效考核委员会考核;局三级安全网工作质量接受局安监部工作绩效考核。为最大程度发挥安全监督作用, 郴州电业局具体做了以下努力。

(1) 充分发挥局安监部中心机构作用。坚持每月制定《部务工作安排》, 以指导性工作和指令性工作相结合的方式明确每个专职安监员的阶段性任务, 分别按基础管理、专业管理、综合管理确定每个专责的职责定位, 每个专责除对口专业工作安全监督外, 还负责挂靠基层单位、县公司的安全例行工作指导、检查。

(2) 充分发挥局月度安全分析会的作用。作为会议的筹备单位, 每次会议前, 均组织召开“管理性违章考核会议”, 全方位进行阶段性安全生产工作趋势、问题、对策研讨, 形成“三大分析” (安全生产趋势分析、安全生产问题分析、安全生产对策分析) 提交会议, 使会议有着明确的主题。每次会议都针对当前阶段安全生产存在的主要问题进行问责、追责、交责, 并形成“纪要”全过程跟踪。

(3) 充分发挥三级安全网的网络功能。在每月安全分析会召开后, 利用三级安全网会议及时传达贯彻局领导和上级指示精神, 全面落实安全监督工作要求。为确保三级安全网会议效果, 采取了检查和会议相结合的形式, 根据阶段性安全生产特点, 每月组织安全网全体专责选择一个县公司或管理所进行集中检查, 并就地进行会议剖析、交流, 让各单位总结经验、取长补短。对三级安全网成员有明确的稽查任务要求, 并严格按《郴州电业局安全稽查工作考核办法》进行责任考核。为确保安全监督工作的质量和效果, 在组织上建立了局、所两级专职稽查机构, 局专职稽查组挂靠安监部, 轮番检查各作业现场;在检查方式上增加了《安全生产建议书》形式, 履行安全监督“指导、培训、督促、考核”职能, 在重点打击严重违章的同时, 力求对不安全因素的全面监控和整改效果;在工作方法上重点发挥基层单位专职稽查作用, 对其作业现场的履职情况进行考核, 规定作业现场违章、现场安全监督员负连带责任。2009年, 开展了基层单位专责安监员交叉检查, 为建立安全监督交叉检查机制积累经验, 寻求解决在安全稽查中同一单位拉不开情面问题的根本办法。

电力检测系统2 篇8

太阳能光伏电池所发出的电能是随太阳光辐照度、环境温度、负载等变化而变化的不稳定直流电,是难以满足用电负载对电源品质要求的“粗电”[1],为此需要应用电力电子变流技术对其进行直流-直流(DC-DC)或直流-交流(DC-AC)变换,以获得稳定的高品质直流电或交流电供给负载或电网,如图1所示。

众所周知,电力电子电路功率变换技术是和电力电子器件同步发展的[2]。1957年硅晶闸管(SCR)问世,标志着以半控型电力电子器件(SCR)为主的传统电力电子技术形成;而自20世纪80年代以来,以全控型电力电子器件(GTO,GTR,功率MOSFET,IGBT,MOS场控晶闸管(MCT),集成门极换流可关断晶闸管(IGCT))及功率集成电路为主的现代电力电子技术发展尤为迅速,DC-DC变换(降压、升压、降压-升压、升压-降压)电路拓扑、DC-AC变换(逆变)控制技术(SPWM,SVPWM)及逆变器多电平、多重化技术均得到长足发展。

事实上,电力电子功率变换器及其控制技术是实现光伏发电系统能够理想地向负载或电网提供电力这一最终目标的重要物质基础之一。

本文阐述了光伏直流变换电路、光伏逆变电路的的基本结构和工作原理,综述了光伏发电系统中电力电子变流技术的发展现状及发展趋势。

1 光伏直流变换电路

光伏电池是一种输出特性迥异于常规电源的直流电源,对电压接受型负载(如蓄电池)、电流接受型(如永磁直流电动机)、纯阻性负载3种不同类型的负载,其匹配特性也迥然相异[3]。随着天气(辐照度、温度)变化,实时调整负载的伏安特性使其相交于光伏电池伏安特性的最大功率输出点处,降低负载失配功率损失,实现“最大功率点跟踪(MPPT)”是光伏直流变换电路的主要功能之一。

光伏直流变换电路主要有脉冲宽度调制(PWM)和脉冲频率调制(PFM)两种方法,其中,PWM为常用控制方法。光伏直流变换器主电路分直接变换(直流斩波器,无变压器隔离)和间接变换(开关电源型DC/DC变换器,有变压器隔离)两大类[1],如表1。

Buck(降压)、Boost(升压)主电路是最基本的变换器拓扑,由此可派生出多种组合结构。表1所列4种直流斩波器的输入输出的一根线均是共用的,故统称为“三端开关式稳压器”[4]。

带高频变压器隔离的多种间接变换器拓扑分别派生于各基本DC-DC变换器,亦称为直-交-直变换器,其克服了直流斩波器输入输出不隔离、输入输出电压或电流比受限制、不能实现多路输出的局限,常用于直流光伏输电线路、逆变器和负荷间的电压匹配变换等场合。表1中的全桥、半桥、正激、推挽变换器是基于Buck的隔离变换器拓扑;反激式变换器则是Buck- Boost变换器的隔离方案。

2 光伏逆变电路

“逆变”是将直流电变换为极性周期改变的交流电,其为“整流”的“逆向”过程。逆变电路有多种分类方法[1,2,3]:按直流侧滤波器,分为电压源型(采用大电容滤波)和电流源型(采用大电感滤波);按主电路拓扑,分为推挽、桥式(全桥、半桥)、组合式、多电平逆变器;按输出电压波形要求,分为方波、阶梯波、正弦波逆变器。

离网型光伏发电系统中的逆变器多采用电压源型逆变器。随着全控型电力电子器件和脉宽调制技术的进步,采用桥式主电路、以标准正弦波作为PWM调制波的正弦脉宽调制(SPWM)技术是目前应用最广泛的电压源逆变器控制技术,为了使逆变器输出电压滤波后尽量正弦化,出现了选择性消谐波等优化的PWM技术[2]。在此基础上,进一步出现了以控制输出电流正弦化为目标的电流瞬时值滞环跟踪PWM控制技术和针对三相桥式电压型逆变器的电压空间矢量PWM(SVPWM)技术。SVPWM具有直流电压利用率高、动态响应快、开关损耗低、输出电压波形的总谐波畸变率低等优点[5],在三相电压型逆变器控制中的应用日益广泛。

2.1 离网型光伏发电逆变电路

离网型光伏发电逆变电路一般采用电压源型逆变器。图6为单相全桥电压源型逆变器结构示意图。

图6中,CS为直流侧滤波电容,L1、C1为交流输出滤波器,T为变压器。

离网型三相光伏发电系统中的逆变器主要有两种形式[5]:其一,采用图6所示的三个单相全桥逆变器组合(例如并联)为三相电压源逆变器,其存在元器件多、成本高、体积大的缺点;其二,采用图7所示的三相半桥电压源型逆变器,其利用三桥臂构成的变换器取替三组单相全桥逆变器,具有结构简单、成本低、体积小的优点,应用广泛。

2.2 并网型光伏发电逆变电路

并网型光伏发电逆变电路的控制目标是使逆变器输出电压幅值、频率、相位与电网一致,输出电流波形谐波小,实现向电网无扰动平滑供电[6]。按功率级数,并网型光伏发电系统中的功率变换器有单级式、两级式两种结构,其中,单级式结构简单,无DC-DC环节,光伏阵列直接经逆变器并网,但电网与光伏发电系统直流母线间无能量解耦环节,使实现MPPT、逆变、并网控制的算法复杂;如图1(b)所示,两级式先通过前级的DC-DC变换实现MPPT,然后再经后级的DC-AC变换进行逆变、并网控制,两级控制可以解耦,控制算法较为简单易行。按逆变器输出与电网之间是否接有隔离变压器分为隔离型和非隔离型,隔离型不仅提高了安全性,且可通过选择隔离变压器变比调节电压变换范围,增大了直流母线电压的输入范围,故可根据场地要求进行光伏阵列优化设计[7]。图8为电压源型三相大功率并网逆变器的结构示意图。

3 光伏发电中电力电子技术的发展

3.1 光伏发电中的多电平逆变器

在交流大功率变换领域,常采用开关器件串/并联、多重化(功率变换装置串/并联)及多电平变换等技术以解决电力电子器件耐压与功率变换电压等级的矛盾,其中,多电平变换技术已成为研究热点[2]。传统的逆变器亦称为二电平逆变器,其在一个开关周期内逆变桥臂的相电压输出电平仅为二电平。多电平技术源于日本学者1981年提出的中点箝位型多电平逆变电路。目前,多电平逆变电路主要有二极管箝位型、电容箝位型和独立直流源级联型3种拓扑类型。

光伏阵列可灵活组合,故光伏并网系统易实现3电平和级联方式并网以改善并网电流波形[1]。为了解决阴影问题和光伏模块之间不匹配问题,一些学者提出采用二极管箝位型多电平逆变器、级联H桥型变换器实现独立控制每一个光伏模块,使其各自工作在最大功率点,从而提高系统效率,减少输出电压谐波[8]。

3.2Z源光伏并网逆变器

目前,应用中的并网型光伏发电逆变电路拓扑以电压源型逆变器为主。电压源型、电流源型逆变器存在的共同缺点为[9]:输出交流电压受到限制;桥臂开关器件的开关状态受限,均需加入相应死区时间。对传统逆变器直流侧的单级储能电路(并联电容或串联电感)采用如图9所示的Z源(阻抗源)储能网络替换,则构成“Z源逆变器”[9]。

由图9可见,Z源逆变器的直流侧储能电路是由电感、电容组成的对称交叉型阻抗源网络,其结合了传统电压源型、电流源型逆变器直流侧缓冲和储能电路的特点,从而满足了逆变电路桥臂可开路和短路的条件,克服了传统逆变器的局限。因Z源逆变器可靠性高、效率高、结构简单,且具有升降压变换功能,故在光伏发电系统中应用前景广阔。文献[10]提出基于Z源逆变器的单相离网型光伏发电系统的电流滞环跟踪控制策略,兼有电流瞬时值滞环跟踪PWM控制和Z源的优点。针对常规Z源光伏并网发电系统中,为实现升压,Z源储能网络中的电容电压需高于输入电压的问题,文献[11]在并网型光伏发电系统中引入串联型Z源逆变器,提高了系统的功率密度。

摘要：阐述了太阳能光伏发电系统中电力电子功率变换器的基本结构和工作原理,综述了国内外光伏发电系统中电力电子变流技术的发展现状及发展趋势。

关键词：电力电子技术,变换器,光伏发电系统

参考文献

[1]赵争鸣,刘建政,孙晓瑛,等.太阳能光伏发电及其应用[M].北京:科学出版社,2005,第1版.

[2]徐德鸿,马皓,汪槱生.电力电子技术[M].北京:科学出版社,2006,第1版.

[3]王长贵,王斯成.太阳能光伏发电实用技术[M].北京:化学工业出版社,2009,第2版.

[4]张占松,蔡宣三.开关电源的原理与设计[M].北京:电子工业出版社,1999,第1版.

[5]李畸勇.基于模糊控制的最大功率点跟踪三相光伏发电系统研究[D].河海大学博士学位论文,2010.

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电力检测系统2 篇9

1 电力系统及电力系统自动化技术的概述

理论上讲, 电力系统指的是把 (发、变、输、用) 电等四方面电能于运营阶段中的循环性工作环节所促成的电能 (生产、传输、分配、消费) 等四方面工作有机融合到一起的系统总称。电力系统自动化主要包含 (发电厂测控系统、变电站、电网调度) 等三项, 其运用到自动化系统中的技术主要有 (主动的对象数据库、现场总线控制、光互联并行处理) 等三种技术。采取电力系统自动化技术即为了进一步扩大供电范围, 有效的提升供电能力, 提升供电服务的可靠及安全性, 以实现电力系统经济安稳的运营, 推进我国电力事业朝着健康、稳定的方向发展。此外, 电力系统自动化技术还能够有效的提升电力系统的运作效率与服务水准。

2 电力系统自动化技术的应用分析

2.1 发电厂测控系统的自动化分析

发电厂的控制系统大部分实施的均是分层分布结构, 即由若干个控制部门构成, 过程控制单元包括主控与智能模件。两模件借助智能总线来联接, 并达到二者之间相通的通讯功效。在电力运行的过程中, 过程控制单元可以直接接收和处理各个环节运作的数据参数, 并且做到对生产阶段种的质量控制与检测。

2.2 变电站的自动化技术分析

变电站自动化技术指的是从现代化的技术方法替换以往的人工操作, 针对站内的电气设备及其运营过程实行多维立体的监视与控制, 有效的提升变电站的运行效率和安稳性能。变电站的自动化技术运用中, 计算机互联网技术与光纤、电缆等均得以广泛的运用。利用系统内部的设备来完成信息数据的互换与分享, 有效的解决了变电站全部设备的监视与控制任务。

2.3 电网调度自动化分析

电力系统的自动化技术主要是借助电网调度的自动化来达到的, 完场电网调度的控制中心同下级电网的控制中心二者间数据信息的准时交换与共享, 可以对电网的整个的安全运营做一全面的分析和对电力负荷程度早有预测;可以达到对自动发电及其自动调节实施有效的控制;可以基本满足电力系统市场的需求。

3 主要的电力系统自动化技术分析

3.1 主动的对象数据库技术分析

在电力系统监视控制阶段主动的对象数据库技术应用比较广泛, 对系统的开发和设计业等方面有着直接的影响。主动的对象数据库较比其他平常的数据库, 有着主动功能和针对对象技术予以支持。主动的对象数据库技术可以在系统内部完成对数据的判断与分析, 及对数据库中对象函数的调控, 提升了数据的可靠和统一性, 在数据的共享方面, 也不会发生差异现象。

3.2 现场总线控制系统技术分析

现场总线技术指的是于电力安装工程现场, 安放自动化的仪表, 并且与室内调控设备相连接, 构成数字化通信互联网。现场总线控制技术采取微机处理模式, 将若干个控制测量仪表互连组成一个网络系统, 促使数据信息的交流与共享愈加规范。

3.3 光互连并行处理器技术分析

光互连技术体现在电力系统的自动调控与机电保护中等运用方面, 其主要的特征具有如下几个方面, 即: (1) 不被电容性荷载所约束, 在数据的传递期间, 具有极大的灵便性; (2) 光互连的扇出数据将被探测器的功率所约束, 光互连不会遭受临界线的距离和终端线输出端密度的约束, 可以在本系统的内部达到信息数据的互相沟通, 传输速度特别的快, 并且可以把时间扭曲的局面控制在最微小的范围之内; (3) 光互连不可能遭受平面同准平面的约束, 光线能够于空间内自由的穿梭, 而不可能发生相互之间的作用, 大量的研究实践结果证明, 光子与电子之互联网络有着灵便的编程特点, 而且具备较强大的抗电子干扰功能, 促使电力系统的自动化调控与继电保护的能力得到极大的提升。

4 电力系统自动化电子信息技术的发展趋势

4.1 电子设备与电力系统自动化设备的兼容

在当前的电力系统自动化体系中, 微机产品运用的较为普遍, 已经成为电力系统自动化技术中重要的构成部分。可是因为电力系统之复杂性, 长期于电磁环境下操作, 也会促使自动化体系遭受破坏, 从而致使数据的传输出错亦或是丢失问题的出现, 为电力系统的安稳性带来一定程度的不安全因素。

4.2 电子技术在电力系统自动化中的广泛应用

随着科技的不断进步, 诸如 (红外线合成、视频、图像的信息处理) 等技术目前已在电力系统中得以广泛的运用。因为电力系统之复杂性愈来愈强, 其针对图像的分解的要求也愈来愈高, 因此就要利用电子技术对图像实施分析理解, 使之达到对电力系统图像的做到智能理解的能力。除此之外, 诸如 (神经网络、专家系统、模糊技术) 等智能控制技术能力的成熟, 也在某些方面提升了电力系统自动化技术水准。

4.3 电子信息技术的快速更新

随着我国电力系统自动化技术水平的进一步发展与提升, 电气设备也会朝向智能与网络化的目标发展, 然而近几年来, 嵌入式高性能微处理器等电力设备新型产品的不断面世, 致使电力系统的装备设置也因此不停的更新换代, 从而促使产品的性能大大提升, 电力系统的自动化技术能力也在不断的增强。

5 结束语

综上所述, 随着各地用电负荷的猛烈增长, 供电行业电力系统可靠安全性在生产管理实际工作中所占的地位愈来愈重要。电力系统自动化技术市场的发展趋势愈加趋于向优化、协调及智能等方面发展, 并将成为目前市场新的一轮发展研究方向。随着社会的发展进步与人们生活水平的日渐提升, 广大群众对供电系统的可靠安全性也愈来愈重视, 为满足对供电的高需求, 电力系统也就必须不断的提升自动化技术水准, 运用现代电子信息与互联网络技术, 对电力系统整个的运营情况实施多维立体的监视与管理, 以不断有效地提升供电系统的安全及可靠性。

摘要：电力自动化技术是电力系统的一项技术, 实现电力系统自动化, 是完成电力系统科学管理一体化的重要举措, 也是推进社会经济发展及电力市场建设的重要保障。因此, 对电力系统及其技术规划工作实施细致的分析研究, 对于促进电力系统乃至整个电力电网运营系统的平稳和长效发展具有非常重要的意义。

关键词：电力系统,电力技术,自动化技术

参考文献

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