渝鄂柔性直流输电系统中高频振荡影响因素及抑制策略

针对柔性直流输电工程中出现的中高频振荡问题,现有解决方法是在电压前馈通道中增设滤波器以抑制高频振荡,但增加了中频振荡的风险。以渝鄂柔直工程南通道单元为研究对象,提出了一种通过调整控制链路延时以避免中、高频振荡的方法。首先,基于多谐波线性化原理建立了MMC换流站阻抗模型,详细分析控制链路延时、电网电压前馈策略对MMC换流站阻抗特性以及对系统稳定性的影响;然后,探讨通过调整控制链路延时以避免中高频振荡的可行性,并给出了控制链路延时的选择方法;最后,通过PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真验证了所提方法可实现渝侧、鄂侧系统中高频振荡抑制,同时对系统动态特性影响较小。     

渝鄂柔性直流输电系统中高频振荡影响因素及抑制策略

针对柔性直流输电工程中出现的中高频振荡问题,现有解决方法是在电压前馈通道中增设滤波器以抑制高频振荡,但增加了中频振荡的风险。以渝鄂柔直工程南通道单元为研究对象,提出了一种通过调整控制链路延时以避免中、高频振荡的方法。首先,基于多谐波线性化原理建立了MMC换流站阻抗模型,详细分析控制链路延时、电网电压前馈策略对MMC换流站阻抗特性以及对系统稳定性的影响;然后,探讨通过调整控制链路延时以避免中高频振荡的可行性,并给出了控制链路延时的选择方法;最后,通过PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真验证了所提方法可实现渝侧、鄂侧系统中高频振荡抑制,同时对系统动态特性影响较小。     

孤岛新能源场站接入柔性直流高频振荡机理及抑制策略

大规模新能源孤岛经柔性直流送出系统的高频振荡问题在近期工程中日渐突出。文中建立了考虑一次主电路设备内部动态过程、控制链路延时、序分量分离环节、内外环控制环节的不同频率耦合特性的柔性直流换流器阻抗数学模型，并对数学模型进行简化，确定孤岛新能源场站接入柔性直流换流器的高频振荡机理为控制链路延时与内环电流反馈、电压前馈环节共同形成了柔性直流系统高频负阻尼，进一步得到了影响柔性直流换流器高频阻抗特性的关键因素。针对关键影响因素设计了孤岛新能源场站接入柔性直流系统的高频振荡抑制方案。相应解决方案在PSCAD模型中得到验证，同时解决了中国张北、如东新能源经柔性直流送出工程现场的高频振荡问题。     

柔性直流输电系统高频振荡特性分析及抑制策略研究

柔性直流输电系统的链路延时是其固有特性,使柔直高频阻抗呈现"负电阻电感"特性,可能与长交流线路的分布电容相互作用导致高频振荡失稳现象发生。文章首先建立柔直系统和交流线路等效数学模型。其次,考虑模块化多电平换流器(modular multilevel convert,MMC)内部动态特性、锁相环、环流抑制控制器、延时等因素在内,建立MMC在dq坐标系下的阻抗模型,分析相关环节对柔直高频阻抗特性的影响及高频振荡特性。再次,提出高频振荡阻尼控制策略,采用MMC简化模型分析阻尼控制器参数对阻抗高频特性的影响,并设计保持系统稳定的控制器参数。最后,利用电磁暂态仿真模型验证所提策略的有效性及参数设计的正确性。     

柔性直流与极端交流系统间的谐波谐振

柔性直流输电技术正逐步应用于电网500kV主网架中。电网对送电设备高可靠性的要求,使柔性直流与交流系统的交互影响受到更多的重视。分析了柔性直流接入极端交流系统的高频谐振、低频谐振两种典型振荡模式。分析了柔性直流与交流系统高频谐振机理,高频振荡对控制参数变化不敏感,与控制链路延时、前馈策略相关性高,提出了可行的高频谐振抑制策略。此外,给出了典型的低频振荡仿真案例,仿真验证了低频谐振与控制参数的敏感性。     

无锁相环直接功率控制下双馈风电与VSC-HVDC互联系统高频振荡抑制技术

随着风电和柔性高压直流输电的快速发展,风电大规模接入柔直输电的互联系统会面临宽频带的振荡问题。基于无锁相环直接功率控制的双馈风电系统可以去除锁相环,以降低锁相环带宽内的失稳风险,但其宽频带频率耦合特性会影响风电系统高频阻抗。针对无锁相环直接功率控制的双馈风电与电压源型高压直流输电系统(voltagesourceconverter based HVDC,VSC-HVDC)高频稳定性问题,首先根据相序阻抗模型分析控制延时对系统高频阻抗的影响规律;进一步地,基于VSC-HVDC阻抗模型和双馈风电场等效单输入单输出阻抗模型研究了互联系统高频谐振发生机理,并提出基于延时消除的双馈风电系统阻抗重塑方法,避免因延时引发的高频谐振。仿真验证了研究内容的正确性。     

V/f控制下柔性直流换流器阻抗建模及中高频谐振特性分析

为研究交流侧电压控制,即V/f控制下柔性直流输电系统的中高频谐振问题,考虑正负序交流电压和电流内外环、电压前馈以及系统调制与控制链路延时等环节的作用,采用谐波线性化的方法建立了柔性直流换流器的交流侧正负序等效阻抗模型;分析了交流电压控制方式、电压前馈控制方式、控制系统参数、链路延时大小等因素对V/f控制下柔性直流换流器中高频阻抗特性的影响;通过对控制系统结构和参数进行优化,提出了柔性直流换流器中高频等效阻抗的改善措施,抑制换流器负阻尼。以66 kV交流汇集的海上风电柔性直流送出系统为例,分析了柔性直流换流器对系统中高频谐振特性的影响。最后,分别通过阻抗扫描和电磁暂态仿真验证了等效阻抗模型的正确性和阻抗改善措施的有效性。     

高频振荡抑制策略对柔性直流输电系统动态性能影响的综合评估

近年来,柔性直流输电系统的高频振荡问题受到越来越多关注,相关学者已提出多种高频振荡抑制策略。然而,高频振荡抑制策略对柔性直流输电系统动态性能的影响尚未明确。文中从系统的次/超同步稳定性、动态响应特性和故障穿越特性3个方面,综合评估高频振荡抑制策略对柔性直流输电系统动态性能的影响。分别建立不同高频振荡抑制策略下模块化多电平换流器(modular multilevel convertor,MMC)的详细宽频阻抗模型,利用阻抗法分析高频振荡抑制策略对柔直系统次/超同步振荡风险的影响;构建输入–输出和扰动–输出传递函数,通过理论和仿真分析高频振荡抑制策略对柔直系统动态响应特性的影响;建立计及MMC电流内环和电容电压动态的柔直换流站故障暂态下交流电流峰值的理论分析模型,通过理论和仿真分析高频振荡抑制策略对柔直系统故障暂态特性的影响。最后,讨论高频振荡抑制策略参数交互对单一参数分析结论的影响。研究结论可为柔直工程高频振荡抑制策略的设计提供参考。     

柔性直流输电系统高频稳定性分析及抑制策略(一)：稳定性分析

柔性直流输电系统因大链路延时导致的高频振荡现象已经在实际工程出现。为探究高频振荡的机理及关键影响因素,该文首先从换流站和交流系统2个方面分别建立高频状态空间数学模型,换流站模型聚集MMC内部动态过程、控制内外环、锁相环、环流抑制及Pade函数模拟的大链路延时环节,交流系统则是建立以多个?模型来模拟线路分布式参数特性的通用状态空间模型;其次,采用参与因子分析方法辨识出内环环节、延时大小、电压前馈、锁相环、稳态运行点、交流线路长度、线路电容等因素是导致高频振荡的关键影响环节;最后,以根轨迹方法为研究手段,阐述上述环节及其参数如何影响系统高频稳定性,并对相关环节进行电磁暂态仿真验证。     

柔性直流接入电网后的高频谐振及其抑制策略

受控制链路延时的影响,基于MMC(模块化多电平换流器)的柔性直流输电系统接入电网后可能发生高频谐振现象。对此,在dq坐标下建立了包含控制系统在内的柔性直流系统高频阻抗模型和交流系统等效模型,分析了柔性直流系统高频谐振机理。在此基础上,提出基于准谐振控制的柔性直流输电系统高频谐振抑制策略,给出了准谐振控制器R的参数设计方法,最后通过电磁暂态仿真验证了所提控制策略的正确性、可行性。     

中国首次大容量试验短路电流测量国际比对

为解决大容量试验短路电流测量系统量值溯源的难题,西安高压电器研究所(XIHARI)率先参加了国际短路试验联盟(STL)在全球大容量实验室中组织的短路电流测量国际比对技术活动。通过比对,建立了中国第1个大容量试验短路电流标准测量系统,共进行了线性度、刻度系数、高频电流、干扰、电阻值测量5个项目的比对试验。比对电流有效值最高达90kA,最大峰值213kA,比对结果为:XIHARI短路电流标准测量系统与STL短路电流标准测量系统之间最大偏差为0.3%。     

标准直流高压高阻箱检定方法探讨

对标准直流高压高阻箱的校验问题进行了详细地分析,提出了两种不同的校验方法,并介绍了两种方法的工作原理,同时采用标准不确定度分析的方法进行论述.     

大容量高功率锂离子电池研究进展

发展电动车是解决能源危机和环境污染的有效手段之一。大容量高功率锂离子蓄电池是电动车的理想储能电源,因为它具有单体电压高、循环及使用寿命长、比能量高和良好的功率输出性能等优点。介绍了国内外大容量高功率锂离子蓄电池的研究进展,包括关键材料、技术性能和安全问题,并以作者的观点提出了大容量高功率锂离子蓄电池的发展前景和近期研究内容。     

高频电流检测技术在高频手术设备中的应用研究

针对当前高频电流检测方式存在精度、一致性、稳定性等问题,提出了一种基于电流采样电阻结合线性隔离放大器Si8920的高频电流检测前端电路,研究其在高频手术设备中的应用可行性。以检测0.1~1.0 A（0.1 A步进）范围内的高频电流为例,新的设计方案与现有基于电流互感器的高频电流检测方案作对比研究。研究表明新的方案在高频电流检测精确度、线性度、稳定性等主要性能方面有良好的表现,并且在抗信号畸变、体积占位等方面具有一定的优势。该方案可作为高频手术设备中高频电流检测应用的一种新选择。     

基于高温超导的高精度电压互感器研究

电压互感器的励磁误差由励磁电流在电压互感器绕组上的压降产生,是电压互感器误差的主要来源。双级励磁技术可以有效降低电压互感器的励磁电流,但绕组阻抗始终无法消除,励磁误差仍然存在。本文将77K高温超导技术应用于电压互感器,绕组和互感器铁心均工作在高温超导环境,达到超导态时绕组的阻抗为零,励磁电流经过绕组引起的压降也为零,可以从根本上消除励磁误差。分析了高温超导下的铜损和铁心磁性能,重点针对铁心的磁滞和涡流损耗进行了理论分析并提出抑制措施,设计了一台变比为1kV/10V的电压互感器的铁心和绕组结构,研制了高温超导电压互感器样机,设计了低温杜瓦容器及其外部冷屏设计,减小热量损失温度场,开展温度场仿真分析温度分布梯度。最后开展了误差校准,校准结果表明,该样机在20%~120%额定电压范围内,比值误差优于4×10-6,相位误差优于5μrad,比常温电压互感器的误差减小一个数量级。77K高温超导电压互感器对于提升电压互感器的精度具有重要意义,同时也可为更高电压等级的超导互感器研制提供理论支撑。     

Synthesis of cycloconverter and current-source-inverter for high power high performance drives

Contents Cycloconverters and current-source-inverters both have proved performance for drives in the MW-range. They operate best in combination with a synchronous motor. The cycloconverter drive has very low torque ripple from zero start-up until a relatively small frequency, while the current-source-inverter causes high torque ripple disturbing only at low frequencies and its maximum frequency is much higher than that of the cycloconverter. This paper describes the synthesis of both systems.

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Synthese aus Direktumrichter und Stromzwischenkreis-Umrichter für hochdynamische Großantriebe

Übersicht Direktumrichter und Stromzwischenkreis-Umrichter haben sich beide bei Antrieben im MW-Bereich bewährt. Sie werden am günstigsten mit Synchronmotoren kombiniert. Der Direktumrichter-Antrieb erzeugt vom Stillstand bis zu relativ kleinen Frequenzen sehr kleine Rüttelmomente. Dies ist der Drehzahlbereich, in dem sich die vom Stromzwischenkreis-Umrichter erzeugten hohen Rüttelmomente störend bemerkbar machen. Dafür ist die Maximalfrequenz dieses Umrichters jedoch wesentlich höher. In diesem Aufsatz wird die vorteilhafte Kombination beider Systeme behandelt.

     

提供高效电流的高亮度LED驱动设计

近几年,高亮度LED（HB LED）在各种照明系统中作为光源日益受到青睐,这是由于高亮度LED具有高度的可靠性,使用寿命可以达到几十甚至几万小时,比传统的白炽灯或卤素灯的使用寿命离出几个数量级。基于这一优势,高亮度LED在汽车照明、公共标示与信号标志以及建筑照明中得到普遍应用。     

低温烧结高磁导率高直流叠加NiCuZn铁氧体材料

以NiCuZn材料为基础,改进传统的制粉工艺,制备出超细铁氧体粉料。添加V_2O_5,MoO_3,Bi_2O_3等组合助熔剂,实现了材料的低温烧结和高磁导率。在此基础上采用流延工艺制备出生磁膜带,在900℃烧结,研究了不同添加剂在烧结过程中的析出物状况,找到了既能实现材料高磁导率、又在烧结后没有析出物的组合添加剂。通过离子取代和晶粒细化获得了低损耗,并使材料满足了抗直流叠加的要求。分析了掺杂对材料损耗、直流叠加特性的作用机理。研究工作为开发此类高频、低功耗、高直流叠加材料提供参考。     

600W高功率密度、高效率DC-DC变换器的研制

采用先进的半导体IC与MOSFET，以及ZVSZCS同步整流技术，实现高功率密度高效率DC-DC的新方法，新理念。     

高截止频率高磁导率软磁铁氧体材料的开发

通过对已有的高磁导率材料进行烧结实验,确定了高截止频率高磁导率材料的较为合适的烧结方法;用此方法烧结配制的新材料,试制成功了R15kHF和R18kHF两种新材料,其性能均达到相应指标;证明了合适的烧结方法和降低材料的损耗是高截止频率高磁导率材料的开发研究途径之一.