便携式电涌保护器现场检测装置的研究

在低压配电系统和弱电系统防雷保护中大量采用了电涌保护器(SPD)。由于现有的冲击波形发生器多为实验室设备,重量大、不便携带,已安装使用的SPD大多未进行冲击检测。分析了现场检测SPD的必要性,并通过对小型直流高电压电源、小型组合波产生电路和小型冲击测量电路的研究,成功研制了新型便携式电涌保护器检测装置,总重量13 kg。该测试装置能方便、有效地测出现场使用SPD性能,确保SPD的运行可靠性。     

新型0~10kV连续可调便携式组合波发生器的研制

为了现场检测不同电压等级下电涌保护器(SPD)的冲击动作特性,本文设计出了一套新型0~10k V连续可调便携式组合波发生器。该装置采用了变频与倍压相结合的设计思路,引入了直流斩波、串联谐振以及倍压电路的优化等技术,具有重量轻、体积小和成本低等优势,可方便有效地对SPD进行现场性能测试,确保其安全可靠地运行。     

直流电流测量装置现场检测方法探讨

直流输电工程中的直流测量装置,主要运行在换流站中,是换流站中直流测量的重要组成部分,其计量性能的准确性直接影响到系统的运行状态。本文提出了两种直流测量装置的现场检测方法,分别介绍了其测量原理,并对现场测试的数据进行了分析比较,为直流测量装置的现场试验提供参考依据。     

便携式SPD测试仪组合波发生器的仿真与试验

为检测现场用电涌保护器是否损坏、老化,通常要测量直流1mA电压.泄漏电流以及冲击组合波下的SPD动作特性[1].本文通过电路参数计算和EMTP-ATP仿真电路元件对输出波形的影响,得出了波头时间主要由电感决定,波尾时间主要由电容量和放电回路的总等效阻抗决定.并在此基础上研制出最大幅值为6kV/3kA的冲击组合波发生器....     

基于磁调制器原理的大功率直流充电计量装置现场检测装置的设计

为实现直流充电桩电能表的现场快速检测,本文设计了一套基于磁调制器原理的大功率直流充电计量功能的现场检测装置。在分析了磁调制器的物理原理的基础上,介绍了电流的测量方法和电路原理,并介绍了电压、MCU主控模块、脉冲模块及通信模块的测量、设计原理,从而给出了完整的直流充电桩电能表现场检测装置的设计方案。最后通过实验室检测的方法验证了该装置的准确度,为直流充电桩的现场快速检测提供了新的设计思路。     

高压直流互感器现场校验关键技术

随着我国直流输电系统的推广应用,为高压直流输电系统提供线路保护控制的高压直流测量装置的现场校准已成为高压直流输电领域的研究热点之一。因此分析了国内直流输电工程中高压直流测量装置的类型和原理,就现场校准试验和存在的问题给出相应的解决方案,提出了一种基于模块交错并联的的暂稳态控制和变压器一体化设计,开展了外置式高稳定度直流标准试验电源和直流互感器数字校验仪的研制,克服了模拟/数字多类型信号输入以及远距离对时和数据传输中存在的问题,显著提高了现场试验电源系统的稳定度和准确度,满足0.2级及以下直流互感器现场校验校准和暂态特性试验的技术要求。开展直流互感器的相关现场校准试验和动态性能检测试验,在我国多个省份开展现场试验,结果表明我国已具备开展超、特高压换流站直流互感器现场校准和暂态特性等系列试验的能力。     

电涌防护技术在石油化工装置的应用

从电涌的产生和危害性出发,阐述了雷电防护的理论和原则,介绍了SPD的原理和组成。通过东方石化装置区各种电涌防护措施和SPD在石油化工装置现场用电设备、低压配电系统和仪表控制系统等方面的具体防雷应用案例,论述SPD的防雷作用。     

直流电子式电压互感器测试方法研究与应用

直流电压互感器是直流输电系统中测量直流电压的主要设备,为直流输电系统的安全、稳定运行提供控制保护信号,由于缺乏相应试验设备及现场检测规程,一般都不进行现场的全电压下准确度试验。文章详细阐述了直流电压互感器的工作原理,分析了直流换流站电压测量装置的应用技术。在此基础上,本文提出一种直流电压互感器同步测试方法及系统,该测试系统能够完成直流电子式电压互感器全电压下的比值误差的测试,并在实验室完成了直流电压互感器的测试验证,为后续现场测试提供技术支撑。     

限压型电涌保护器在不同条件下劣化性能的分析

针对限压型电涌保护器（SPD）的老化、劣化问题,通过对SPD内部器件ZnO压敏电阻老化、劣化的理论分析,得出其原因是由于内部的离子迁移导致肖特基势垒畸变而引起．对ZnO压敏电阻进行直流、交流及冲击老化试验,发现老化、劣化后ZnO压敏电阻的压敏电压发生变化,漏电流有增大的趋．直流老化存在一定的逆老化过程,直流老化后伏安特性曲线发生不对称改变,而交流老化与之相反;冲击老化后伏安特性曲线存在漂移现象;整个老化过程,ZnO压敏电阻的内阻变化不大;在直流和交流老化过程中,温度升高与加热时间、施加电流以及老化程度有．这对分析SPD的老化、劣化性能具有实际指导意．     

基于北斗同步的特高压直流电流互感器现场校准装置的设计

为了解决特高压直流电流互感器运行期间无法进行校准试验的问题,本文设计了一套基于北斗同步的特高压直流电流互感器现场校准装置。文中首先简述了特高压直流输电系统和北斗同步技术,并在此基础上提出了现场校准方案和溯源方案,给出了设计方案,最后进行了实验验证。结果表明,本文设计的现场校准装置能够有效解决电流互感器现场校准问题,为输电系统的控制、保护和测量提供保障。     

基于FPGA全自动浪涌保护器热稳仪设计

为提高浪涌保护器(SPD)热稳定测试的效率,采用现场可编程阵列(FP-GA),基于可编程片上系统(SOPC)技术,对SPD热稳仪进行设计与开发。设计了相关控制策略,实现了由变频电源、变压器等器件组成的硬件电路,给出了Nios II处理器的相关配置。利用VB语言开发的上位机系统软件,实现试验流程输入、升降压按钮操作及波形显示和参数计算等功能。应用FPGA作为下位机处理器,实现对热稳定测试流程的控制。样机验证结果表明,电流误差均在±3%,符合设计要求,可为热稳定测试提供按照流程自动变化的恒定交流电流,同时可监测SPD的电压、电流和温度,具有较高的精度和效率。     

四桥臂并联型有源电力滤波器控制研究

针对三相四线制电力系统谐波治理,提出了一种四桥臂并联型有源电力滤波器(SAPF)谐波补偿改进控制方案。谐波电流跟踪控制采用三维空间矢量调制算法,SVPWM具有直流电压利用率高、电流畸变率小等优点;直流侧总电压稳定,采用模糊PI自适应控制,直流侧电压动态响应快,超调小。对SAPF直流侧上下电容电压值平衡控制进行了研究。通过仿真验证了该控制方案的正确性与可行性。     

柔性直流电网单极接地短路电流计算方法

在柔性直流电网工程设计与直流断路器选型中，电网的短路电流是重要的参考依据。针对以架空线作为金属回线网络的真双极柔性直流电网，文章提出了一种单极接地短路电流计算方法。该方法的基本原理是通过建立单极接地故障时电网的状态方程求解柔性直流电网中的短路电流。以张北可再生能源柔性直流电网试验示范工程为例，通过对比理论计算与系统仿真结果，证明了该方法的正确性与高效性。文中利用该方法分析了限流电抗器电感值等参数对短路电流的影响规律，为工程设计提供了一定参考。文章提出的计算方法可以广泛地适用于不同端数的基于模块化多电平换流器（modular multilevel converter， MMC）的柔性直流电网工程，为柔性直流电网工程的参数设计与直流断路器的选型提供支撑。     

基于DSP和LabVIEW的浪涌保护器抗扰度测试系统

提出了一种基于DSP和LabVIEW的浪涌保护器抗扰度测试系统的设计方案.系统的下位机以DSP为核心,通过直流高压电源、组合波发生器、冲击测试电路等实现对SPD冲击电压信号和电流信号采集,并通过USB总线将数据传送至上位机进行处理;上位机管理系统以LabVIEW为开发平台,结合小波分析技术,利用LabVIEW图形显示功...     

直流配电网中MMC的谐波分析与调制方法设计

将模块化多电平换流器（modular multilevel converter, MMC）应用于中低压直流配电网时,由于子模块数较少,输出电压低次谐波含量大,电流畸变程度较高,因此为直流配电网中的MMC设计合适的调制方法显得尤为重要。在分析MMC已有的最近电平逼近调制（nearest level modulation, NLM）与载波移相脉冲宽度调制（carrier phase shifting pulse width modulation, CPS-PWM）原理及谐波特点的基础上,提出了基于最近电平逼近的脉冲宽度调制（NL-PWM）方法,并推导了其谐波的解析表达式,给出了MMC调制的设计方法。所提出的NL-PWM方法谐波特性更好,并且均压简单,通用性好,易于与NLM方法相互转换,使MMC可根据实际需求方便地选择输出PWM波或阶梯波。对于中低压MMC,增加模块数和引入PWM波调制均可达到同样的谐波改善效果,文章的谐波分析结果为MMC的调制方法设计提供了理论依据,并引入新的谐波指标,即纯电感负载时电流总谐波畸变率,衡量2种方案的谐波大小。最后给出了6 kV MMC的设计算例,并通过仿真验证了所提出NL-PWM方法的可行性,以及其谐波分析结果的正确性。     

电信和数据中心高压直流供电系统的目标电压范围(260 V_(DC)-400 V_(DC))

国际电联(ITU)标准ITU-T L.1200规定了在电信和数据通信(ICT)设备输入端,高达400VDC的直流供电接口及其正常电压范围(260VDC-400VDC)。我国当前研究试验和推广应用的240VDC高压直流供电系统的正常电压范围(192VDC-288VDC)偏低偏窄,或应在有限的时间内过渡到ITU建议的目标电压范围。本文介绍ITU对高达400VDC的直流供电接口的要求、供电系统结构、接地系统设计考虑和ICT设备抗干扰试验要求。     

基于模糊自适应的双馈异步风力发电机控制策略

为了解决双馈异步风力发电机（doubly-fed induction wind generator,DFIG）不对称电网网侧变换器采用双电流闭环控制策略（double current closed loop control strategy,DCCS）时响应速度慢、动态性能差等问题,提出了根据电流差、电流差变化率在线模糊自适应修正比例积分微分（proportion integration differentiation,PID）控制器参数的Fuzzy PID策略,建立了DFIG网侧变换器数学模型。基于Matlab/Simulink仿真工具,通过模拟电网侧发生不对称电网故障,仿真得到网侧变换器在改进控制策略下的直流侧电压、电流波形。仿真结果表明：与传统DCCS相比,Fuzzy PID策略进一步改善了直流侧电压、电流的稳定性,减少了直流侧电压、电流纹波分量,改进后的控制系统响应速度更快、动态性能更好。     

低压配电系统电涌保护器的选型

介绍在设备电源线路上低压配电系统电涌保护器(SPD)的选型和安装时应注意的问题。通过SPD泄放雷电涌能量和降低过压幅度并辅以适当措施,以减少低压电气设备和电子信息系统受雷电涌的危害,降低人员和财产的损失。     

VRB储能系统对风电场LVRT特性影响分析

为满足电网规定的并网风电场必须具有低电压穿越能力（LVRT）要求,提出一种在风电场并网点加入直接功率控制的钒液流电池（VRB）储能系统的拓扑结构来提高风电场LVRT.根据目前风电机组发展趋势风电场采用基于全功率双脉宽调制AC/DC/AC控制策略的逆变器的永磁直驱风电机组（PMSG）,VRB储能系统逆变器采用DC/AC双向功率流动的控制策略.所提出的控制策略通过协调控制风电机组机侧整流器、网侧逆变器和VRB变换器,实现平抑风电场出力和电压跌落时PCC点电压稳定控制及向电网提供一定的无功补偿.仿真结果表明,风速波动和系统电压跌落时,提出的方案可以有效平抑风电场出力波动,提高风电场LVRT能力,减小对系统安全稳定运行的负面影响.     

基于阻抗源的单相光伏并网系统研究

近年来太阳能并网发电系统得到广泛应用,并网逆变器是系统核心部件,系统中逆变器多采用多级式结构。采用阻抗源代替DC/DC升压装置,在升压的同时稳定逆变桥直流侧电压,保证后级逆变器的稳定工作,使并网电流相位严格跟踪电压相位,实现单位功率因数的并网。由于阻抗源不含开关管,允许桥臂直通短路状态的出现,消除了死区时间,降低成本的同时减小了并网电流的谐波畸变,改善了系统输出。采用文献[1]中的光伏阵列模型,利用改进的电导增量法实现最大功率点,解决跟踪速度及精度的矛盾,证明基于阻抗源的单相光伏并网系统的可靠性。