简介:ABSTRACT: Hybrid High-voltage Direct Current Transmission Technology is developed on the basis of traditional direct current transmission technology and has broad application prospects. This paper takes the Baihetan-Sunan hybrid-type HVDC transmission project that the State Grid Corporation is planning as an example, and analyzes the fault characteristics of the DC system in the event of DC short-circuit fault, Finally, the simulation model was built in PSCAD/EMTDC, and the result confirms the validity of the theoretical analysis KEY WORDS: Hybrid High-voltage Direct Current Transmission Technology; End-mixed DC project; Fault analysis. 摘要:混合直流输电技术是在传统直流输电技术的基础上发展而来的,具有广泛的应用前景。本文以国家电网公司正在规划的白鹤滩-苏南的受端混联型直流输电工程为例,分析了该直流系统在发生直流短路故障时的故障特性,并最终在PSCAD/EMTDC上搭建了仿真模型,验证了理论分析的正确性。 关键词:混合直流输电技术;受端混联型直流工程;故障分析。 DOI:10.13335/j.1000-3673.pst.2014.01.论文序号 0 引言 混合直流输电系统在结构上结合了LCC-HVDC与VSC-HVDC两种常用的直流输电结构,在性能上则包含了这两种直流输电方式各自的优势。混合直流输电系统的结构大多采用整流侧LCC–HVDC,逆变侧VSC-HVDC的接线方式。这种连接方式的优势有:既发挥了LCC-HVDC系统输送容量大,系统造价低的优势,又解决了LCC-HVDC系统不能向弱源/无源网络供电的问题;逆变侧采用VSC的结构所以不会出现换相失败的现象;且VSC-HVDC控制灵活,可以独立控制有功功率和无功功率;直流电压稳定,可以改善直流系统的运行性能等[1-2]。 受端混联型直流输电是对混合直流输电技术的进一步探究与发展的结果。与常用的混合直流输电系统不同,在结构上,受端混联型直流输电系统在整流侧采用LCC-HVDC,而在受端逆变侧则采用LCC与VSC相串联的结构。这样即使逆变侧高压阀组LCC发生换相失败,低压阀组的VSC仍可以维持运行状态,直流系统仍可以输送一定的功率至交流电网。除此之外,LCC所采用的晶闸管具有单向导通性,在直流线路发生短路故障时可以阻拦VSC产生的故障电流,减小了故障对直流系统的影响。在实际的工程应用上,考虑到LCC-HVDC与VSC-HVDC所能传输容量的较大差距以及现实中各配电单位的分布。为实现整流侧与逆变侧传输容量的配平、电能输送更加灵活,可以在受端采用多端口并联的连接方式。这种结构可以根据实际情况需要并联接入更多的VSC结构,便于线路的改造。 国家电网公司正在规划的白鹤滩-苏南工程建成之后将会是我国首例受端混联直流输电工程。因此本文以该系统为主要研究对象,针对该系统的拓扑结构、阐释系统运行原理并提出可行的协调控制策略。并根据在实际工程中可能发生的故障位置,分析该系统的故障响应,在PSCAD/EMTDC中建立对应的受端混联直流系统模型,并验证理论分析。 1 受端混联直流系统拓扑结构及协调控制策略 1.1拓扑结构 白鹤滩-苏南受端混联型直流输电系统采用的是完全对称的双极结构,线路电压等级为±800kV,额定传输功率为8000MW。每一极的整流侧LCC由两个12脉波换流器串联构成;逆变侧由一个12脉波换流器与3个并联的两电平VSC串联组成。结构图如图1所示。 图1受端混联型直流系统拓扑 Fig. 1 End-mixed DC system topology 图中 , 是为下文研究直流系统故障特性而选取的故障点所在的直流线路。建立该直流输电系统的等效模型,为方便计算,取直流系统中的一极、并联的3端VSC取其中一端。等效模型如图2所示。 为各换流阀交流侧线电压有效值; 为换相电感。 为整流侧直流电压; 为逆变侧高压阀组直流电压; 为逆变侧低压阀组直流电压; 为线路直流电流; 为线路等效电感。 为线路等效电阻。 图2受端混联型直流系统等效模型 Fig. 2 Equivalent model of End-mixed DC system 对于整流侧,当换流器触发角为 时。 (1.1) 对于逆变侧高压阀组LCC,设换流器熄弧角为 ,则; (1.2) 而对于逆变侧低压阀组VSC,其采用了PWM调制技术,输出的直流侧电压为: (1.3) 其中, 为直流电压利用率, 为PWM调制比 。所以直流电流的表达式为: (1-4) 1.2控制策略 受端混联直流输电系统整流侧LCC的控制策略与传统的LCC-HVDC控制策略一致,采用定直流电流控制方式,并辅以最小触发角控制。 图3整流侧LCC定直流电流控制 Fig. 3 Rectifier side LCC fixed DC current control 为了使直流系统能够稳定正常运行,逆变侧需要能控制系统的直流电压,高压阀组和电压阀组各分担400kV的直流电压。逆变侧高压阀组LCC采用定熄弧角控制、低压阀组VSC采用定直流电压控制和定交流电压控制。 图4逆变侧LCC定熄弧角控制 Fig. 4 Inverter side LCC fixed arc angle control 图5逆变侧VSC控制逻辑图 Fig. 5 Inverter side VSC control logic diagram 2 故障特性分析 双极直流系统常见的短路故障有单极接地故障和双极短路故障[3],由于此受端混联型直流输电结构为双极结构,正负极完全对称,所以该直流系统的单极接地故障响应与双极短路故障响应完全一致,所以本文以单极接地故障来分析受端混联型系统的直流故障响应。通常情况下研究直流系统故障,主要是研究整流侧与逆变侧之间直流线路发生故障的情形,即图1中 所示线路位置。然而受端混联型系统由于其结构具有特殊性,逆变侧是由两种不同类型的换流器串联组成的,因此故障发生在逆变侧LCC与VSC之间线路的这种情况也有研究的价值。故障点为图1中 所示位置。 系统发生直流故障,故障点的故障电流来源主要有两方面,一方面是电源经换流器向故障点馈入电流;另一方面是系统中的储能元件经线路向故障点放电。 2.1整流侧与逆变侧间线路单极接地 当单极接地故障发生在线路 上时,系统电流流向如图6所示。 图6整流侧与逆变侧间线路单极接地故障电流流向 Fig. 6 Single pole-to-ground fault current flow between rectifier side and inverter side 逆变侧没有故障电流流入,这是因为当单极接地短路故障发生后,VSC换流器上电容储存的电压不能突变,它将会对逆变侧的LCC施加一个值为400kV的反向电压使其关断,导致逆变侧的电流无法流入故障点,该现象发生在图6中绿线所框位置。 电源经整流侧LCC向故障点馈入电流,故障时的电流暂态响应可用式(2.1)表示。 (2.1) 其中, , 为整流端到故障点线路的等效电感和电阻, 和 为比例参数和积分参数。短路故障发生后,线路直流电流会快速增大,由图3整流器的控制逻辑图可知,系统会增大触发角以期减小线路直流电流,同时,线路直流电压因短路故障迅速下降至接近为零,电流指令 会被低压限流环节所限制[4],线路故障直流电流会最终在整流器触发角的控制下稳定在0.55pu。 2.2逆变侧VSC单极故障接地 当短路故障点位于直流线路 时,直流系统内部的电流流向如图7所示。 图7逆变侧VSC直流线路单极接地故障电流流向 Fig. 7 Single pole-to-ground fault current flow on Inverter side VSC 由于逆变侧高压阀组LCC采用的是定熄弧角控制方式,由式(1.2)可知,输出的直流电压主要受熄弧角指令和网侧电源电压影响, 处发生短路故障对这两个参数的影响甚微,因此逆变侧LCC可以维持住400kv的直流电压的输出。它与整流侧LCC、短路点和大地构成了新的闭合回路,经换流器控制环节的调整最终维持在新的稳态继续运行。 故障点右侧馈入的电流则是由逆变侧VSC提供的,故障点位于 线路上时,结合混联系统的拓扑以及LCC与VSC控制策略的独立性。可知系统内其他的LCC结构并不会对VSC的放电过程产生影响。因此在检测到线路故障后,VSC会闭锁IGBT,并会经电容放电、二极管续流以及电网电源经反并联二极管馈入三个阶段向故障处传递直流电流[5-7]。 1)电容放电阶段: 图8 电容放电阶段等效电路 Fig. 8 Capacitor discharge stage equivalent circuit 图中所示 、 为换流器到短路点等效电阻和等效电感。 为电容电压。根据等效电路图可列齐次微分方程: (2.2)
简介:摘要目的探讨焦虑对老年复杂肱骨近端骨折疗效的影响。方法采用回顾性病例对照研究分析2017年1月— 2018年12月上海市5所大型三级医院收治的297例老年复杂肱骨近端骨折患者临床资料,其中男121例,女176例;年龄65~85岁[(74.2±8.5)岁]。骨折Neer分型:三部分骨折176例,四部分骨折121例。入院后第2天填写完成焦虑自评量表(SAS)与焦虑因素问卷调查表(上海市精神卫生中心参与制订)。根据评分将患者分为焦虑组(SAS>35分)和非焦虑组(SAS≤35分),其中焦虑组68例(其中7例非手术治疗),非焦虑组229例(其中7例非手术治疗)。两组手术治疗患者均行肱骨近端骨折切开复位钢板内固定术。比较两组手术率、住院时间。术后1年应用Constant-Murley评分评估肩关节功能改善情况,同时应用双能X线吸收测定法(DXA)检测患肢腕关节骨密度改变情况。比较并发症发生情况。结果手术治疗患者均获随访10~28个月,平均13.6个月。焦虑组和非焦虑组手术率分别为89.7%(61/68)和96.9%(222/229);住院时间分别为非手术(6.8±3.4)d、手术(10.2±2.8)d和非手术(4.2±1.6)d、手术(7.4±2.2)d(P均<0.05)。术后1年焦虑组和非焦虑组肩关节功能Constant-Murley评分优良率分别为75.4%(46/61)和88.3%(196/222),患肢腕关节骨密度分别为(-3.1±0.5)SD和(-2.9±0.6)SD(P均<0.05)。焦虑组和非焦虑组并发症发生率分别为8.2%(5/61)和4.5%(10/222)(P>0.05)。结论焦虑对老年肱骨近端骨折患者的手术率、住院时间、术后肩关节功能改善和患肢骨密度均产生显著的负面影响。老年复杂肱骨近端骨折患者的焦虑干预应受到临床骨科医师重视。
简介:摘要目的分析应用半肩关节置换术治疗老年肱骨近端NeerⅢ、Ⅳ部分骨折的手术方法及临床疗效。方法纳入2012年1月至2016年1月应用半肩关节置换术治疗的老年肱骨近端NeerⅢ、Ⅳ部分骨折患者进行回顾性分析,排除病理性骨折。对术后8周、12周及48周疼痛视觉模拟评分(VAS)和Constant-Murley评分以及肩关节主动活动度进行分析。采用ANOVA单因素方差分析比较组间结果,以P<0.05为差异具有统计学意义。结果共纳入27例患者并均获得随访,年龄平均(70.3±5.5)岁,其中3部分骨折11例(包括4例肩关节脱位),4部分骨折16例(包括12例肩关节脱位),随访时间平均(25±6)个月。术后48周随访VAS评分(1.3±0.7)分;Constant-Murley评分(81.2±5.7)分,肩关节平均活动范围:前屈上举(113±15)°,外展(97±4)°,内旋(50±13)°,外旋(39±12)°,后伸(42±14)°。所有患者术后无神经损伤、异位骨化及感染等并发症发生。结论半肩关节置换术是治疗老年肱骨近端NeerⅢ、Ⅳ部分骨折的有效方法,成功的关键在于术中准确的重建肱骨长度,有效地修复损伤的肩袖以及术后长期、规范的康复训练。
简介:摘 要 :在分析直接空冷系统凝汽器压力变工况计算模型基础上 ,导出了直接空冷系统冷端各运行参数对机组运行热经济性影响的计算模型,为空冷机组冷端系统的优化运行提供了理论依据。 关键词 :空冷系统;热经济性;计算模型
简介:摘要目的观察槲皮苷对β淀粉样蛋白25-35(Aβ25-35)诱导的PC12细胞损伤的影响。方法将PC12细胞随机分为正常组,Aβ25-35组,槲皮苷低、中、高剂量组。噻唑蓝(MTT)法检测细胞活力,流式双染检测细胞凋亡,比色法检测含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶3(Caspase-3)、Caspase-9活性,蛋白质印迹法(Western blot)检测各组细胞中B细胞淋巴瘤/白血病-2(bcl-2)、bcl-2相关X蛋白(bax)、磷脂酰肌醇-3-羟激酶/蛋白激酶B(PI3K/Akt)信号通路激活,组间比较采用t检验。结果与正常组比较,Aβ25-35组细胞活力显著降低(0.362±0.036比0.453±0.045,t=4.230,P<0.05),细胞早期凋亡率[(17.89±1.81)%比(2.31±0.23)%,t=8.623,P<0.05]及晚期凋亡率[(19.56±1.95)%比(3.32±0.32)%,t=8.562,P<0.05]均显著提高(P<0.01),Caspase-3(4.93±0.50比1.32±0.13,t=6.325,P<0.05)、Caspase-9(4.46±0.45比1.45±0.14,t=6.105,P<0.05)活性显著提高(P<0.01),bax表达量上调(0.08±0.01比0.98±0.08,t=6.923,P<0.05)、bcl-2表达量下调(0.45±0.05比0.04±0.00,t=5.124,P<0.05),PI3K(0.16±0.01比2.23±0.24,t=4.236,P<0.05)、p-Akt(0.35±0.03比0.98±0.10,t=6.359,P<0.05)表达量下调;与Aβ25-35组比较,槲皮苷低、中、高剂量组细胞活力显著上升(0.432±0.043比0.362±0.036,t=4.259,P<0.05;0.464±0.046比0.362±0.036,t=5.856,P<0.05;0.523±0.052比0.362±0.036,t=6.258,P<0.05),细胞早期凋亡率[(12.19±1.22)%比(17.89±1.81)%,t=4.355,P<0.05;(6.69±0.68)%比(17.89±1.81)%,t=4.698,P<0.05;(3.31±0.37)%比(17.89±1.81)%,t=5.632,P<0.05]及晚期凋亡率[(12.46±1.25)%比(19.56±1.95)%,t=5.321,P<0.05;(8.37±0.84)%比(19.56±1.95)%,t=5.967,P<0.05;(4.28±0.43)%比(19.56±1.95)%,t=6.597,P<0.05]均显著降低,Caspase-3(4.06±0.41比4.93±0.50,t=5.326,P<0.05;3.08±0.32比4.93±0.50,t=6.257,P<0.05;2.08±0.21比4.93±0.50,t=6.984,P<0.05)、Caspase-9活性显著降低(3.52±0.35比4.46±0.45,t=4.214,P<0.05;2.78±0.27比4.46±0.45,t=5.987,P<0.05;1.85±0.18比4.46±0.45,t=6.865,P<0.05,bcl-2表达量上调(0.18±0.02比0.08±0.01,t=4.215,P<0.05;0.26±0.03比0.08±0.01,t=4.956,P<0.05;0.83±0.08比0.08±0.01,t=6.425,P<0.05),PI3K(0.25±0.02比0.16±0.01,t=3.231,P<0.05;0.43±0.04比0.16±0.01,t=4.239,P<0.05;1.23±0.12比0.16±0.01,t=6.865,P<0.05)及p-Akt表达量上调(0.43±0.04比0.35±0.03,t=3.215,P<0.05;0.45±0.04比0.35±0.03,t=3.243,P<0.05;0.65±0.06比0.35±0.03,t=5.326,P<0.05);槲皮苷中、高剂量组中bax表达量下调(0.29±0.03比0.45±0.05,t=5.234,P<0.05;0.09±0.01比0.45±0.05,t=6.216,P<0.05)。结论槲皮苷可能通过抑制PI3K/Akt信号通路抵抗Aβ25-35诱导的PC12细胞凋亡。
简介:摘要目的通过有限元分析股骨转子间骨折六部分分型各型骨折经股骨近端内侧钢板固定后的稳定性,探讨股骨近端内侧钢板对股骨近端内侧壁的支撑作用。方法运用有限元法建立股骨转子间骨折六部分分型各型骨折以股骨近端防旋髓内钉(PFNA)、内侧钢板(双皮质)、PFNA+内侧钢板(单皮质)固定后的模型。按参考文献提供参数,对模型的边界条件及材料属性进行设定,按体重70 kg的成人正常行走时髋部受力峰值进行加载。按上述条件得到21组内固定模型的应力与形变位移图,分析各组模型重要部位的应力峰值及各骨折块的位移数据。结果PFNA固定各型骨折时,股骨各重要位置承受应力变化及骨折块位移幅度均较小,大转子部位的骨折块位移增加幅度稍大;内侧钢板固定时,随着骨折块的增加,尤其是外侧骨折块的增多,股骨重要位置处及内固定自身所承受的应力均明显的增加,骨折块位移大幅增加,但内侧骨折块位移幅度始终较小;PFNA+内侧钢板固定时,股骨各重要位置承受应力变化及骨折块位移幅度是3种内固定方式中最小的。结论股骨近端内侧钢板能有效减小股骨近端应力的集中程度,对股骨近端内侧壁起到较好的支撑作用;对于不稳定型骨折应用PFNA辅助内侧钢板固定时较单独应用PFNA能有效降低股骨所受应力,各骨折块位移均未见明显增加,且内固定本身应力未见明显异常,能起到坚强固定的作用。
简介:摘要:介绍了抽水蓄能机组机端断路器( generator circuit-breaker,GCB)的寿命评估方法,提出以开断电流对GCB进行电气寿命的评估。结合广州蓄能水电厂GCB运维实例,分析开断电流过大的原因,提出通过优化停机流程可有效减小开断电流,并给出具体的优化方法。对停机流程优化进行经济分析,计算得出优化后,蓄能水电厂每年可节省维护成本130万元,经济效益可观。