电网电压不对称时直驱型永磁风电机组控制策略

在电网电压不对称时,直驱型永磁同步风电机组采用对称控制方法将造成直流侧电压的波动。根据风电机组变流器输出瞬时功率与直流电容电压波动之间的关系,提出一种保持网侧变流器输出功率恒定的控制策略。讨论了风电机组并网对系统不平衡度的影响,以及网侧变流器控制系统的实现。仿真结果表明,电网电压不对称时该控制策略能够保证直流电容电压保持恒定,三相输出电流为正弦波形。     

基于虚拟负电阻的航空静止变流器并联控制策略

在航空微电网系统中,通常需要航空静止变流器提供稳定的电压和频率。为了提高微电网的容量,通常采用多台变流器并联运行,但并联变流器的输出阻抗以及线路阻抗的差异会导致系统功率分配不均问题。在负载不对称的情形下,微网系统的线路阻抗会增加公共点电压的不对称度,影响微网的供电质量。为解决上述问题,采用有互联线的分散逻辑控制策略对系统功率进行均分,并加入了虚拟负电阻策略,降低了当不对称负载出现时并联系统三相电压的不对称度。最后通过实验平台验证了策略的正确性。     

电网电压不对称故障下并网变流器的优化控制

由于负载的不对称、输电线路的老化、电网电压的不对称故障等原因,并网变流器的接入端常出现电网电压不对称的现象。若电网电压不对称故障下不采取一定控制策略,并网变流器的直流侧端电压、交流侧电流和有功无功功率将出现二倍频振荡。这将严重影响到并网变流器的稳定运行。因此研究不对称电网电压下并网变流器的控制十分有必要。本文以并网变流器为研究对象,对其在不对称电网电压下的运行特性进行理论分析与仿真验证。首先建立了并网变流器在不对称电网电压下的数学模型,理论分析了电容电流谐振闭环对直流侧电压二倍频脉动抑制、无功功率谐振闭环对网侧无功功率二倍频脉动抑制的合理性,并通过仿真验证了本文所提出控制策略的有效性。通过对直流侧电压和网侧无功功率二倍频振荡的抑制,提高了并网变流器在不对称电网电压下安全稳定运行能力。     

基于动态规整与Park矢量离心变化率的风电机组变流器健康状态评估

针对风电机组变流器绝缘栅双极型晶体管（IGBT）模块故障率高且故障发生在较短时间尺度上的情况，提出基于动态规整与Park矢量离心变化率的变流器IGBT健康状态评估方法，利用动态规整算法建立相似度计算模型，计算三相波形的最小规整距离与波形相似度并实现变流器运行状态判断；利用Park矢量椭圆离心率与变化率进行IGBT状态评估并设定评估指标。分别通过仿真及实际运行数据验证。验证结果表明，该方法具有较好的实用性，在故障发生前波形相似度逐渐降低，Park矢量离心率变化趋势持续增大，表明这种算法模型能够明显区分正常波形与异常波形。采用该方法能及时反映变流器健康状态，可以有效避免由于IGBT故障而导致电力电子系统关闭或损坏的情况。     

电力系统的三相不平衡讲座：第三讲 三相不平衡的危害（下）

6 变流器的非特征谐波 如图3-3所示的六脉动变流器产生的谐波已有很多的分析和讨论,然而大多数文献都是从理想的电源条件(三相正弦对称)出发来分析其特征谐波。理论分析和实测均表明.当电源电压的畸变、触发角的不对称、三相换向阻抗的不相同和电网电压的不平衡均将引起非特征谐波。这里从特征谐波的一般公式出发。分析三相不平衡正弦电压作用下产生的非特征谐波,并给出和不平衡度的相关曲线。     

新型中点钳位三电平电池储能变流器设计及控制系统

基于新型中点钳位(A-NPC)拓扑结构的三电平变流器可以提高输出电压波形质量,有利于降低绝缘栅双极型晶体管(IGBT)耐压,以减小开关器件成本、IGBT损耗和电感损耗,来提高系统整体效率,因此在电力储能领域具有广泛的应用前景。基于A-NPC三电平拓扑结构,设计了电池储能变流器主电路,开发了变流器系统控制器软硬件,研究了变流器中点电压控制机理。样机实验结果表明:所搭建的A-NPC三电平电池储能变流器系统运行良好,与当前储能系统常用的两电平拓扑相比,在略微增加综合成本的基础上,实现了输出电流波形畸变小和输出电流谐波小、效率高等特点,应用在储能系统中,获得了很小的稳态总谐波畸变率和非常好的功耗特性。     

电气化铁道异相供电方式向同相供电方式的转换

基于原牵引变电所的结构和接线,增设断路器和变流器.通过闭合和开断断路器,使牵引网电压相位一致,实现异相供电向同相供电的转换;变流器作为平衡变换装置,当端口接线角相差±90°时,采用背靠背单相变流器,相差±120°时,根据接线形式分别采用三桥三端子或三桥四端子变流器;根据所给出的补偿电流公式,不同的平衡变换装置均可输出期望的补偿电流,解决同相供电方式带来的负序电流叠加问题.仿真结果表明,平衡装置投入后,电力系统三相电流为对称的纯正弦基波波形与高频调制波形的叠加,是与电压同相位的正弦波.     

适用于变频电机绝缘测试的脉冲方波发生器

为合理评估变频电机绕组的绝缘性能,IEC建议采用脉冲方波电压开展测试并且选择合适的脉冲参数以减小电压波形带来的测试偏差。通过对脉冲电源波形参数选择的分析,研制了一台基于桥式固态开关器件的直接输出式脉冲方波电源,给出了脉冲变换主回路暂态参数的设计方法。波形测试结果表明该脉冲方波电源能够输出具有对称脉冲边沿特性的脉冲方波,通过控制半导体固态开关和调节充放电参数能得到最短脉冲边沿时间20 ns、最大重复频率20 kHz、最高电压幅值10 kV的对称脉冲波形,耐电晕寿命测试结果与相关研究结论一致。该脉冲电源运行可靠、结构简单,输出波形稳定,可用于开展脉冲电压条件下变频电机绝缘性能评估工作。     

绝缘电阻测试仪测量结果的不确定度分析

为保证绝缘电阻测试仪测量结果的准确、可靠,文章针对绝缘电阻测试仪电阻和电压的测量结果采用测量结果的不确定度分析方法进行了详细分析。通过分析,可以及时发现不合格绝缘电阻测试仪,排除故障隐患。     

基于电流控制电压源的并联三相变流器环流抑制控制方法

三相变流器并联运行能提高系统可靠性和传输容量,然而并联结构为环流提供了流通路径,可能导致供电质量降低,运行损耗增加,为此必须采取措施抑制环流。本文以变流器作为电流控制电压源,通过增加环路等值阻抗的方法抑制环流。经分析可知,变流器输出电压不对称及线路参数不对称引起的零序环流和谐波环流流经相同的路径,采集并联变流器系统环流,经转移阻抗计算得到输出电压,并与正常运行时的控制系统输出电压叠加,环流回路相当于增加了该转移阻抗。仿真结果表明,采用该方法且转移阻抗选择纯电阻时,零序环流和谐波环流均能进行有效抑制。     

脉冲电压下聚酰亚胺空间电荷行为及其机理研究

电力电子装备长期处于高重复频率、陡上升时间脉冲电压运行工况,绝缘更容易发生劣化和早期失效。为探究脉冲电压下绝缘失效的微观机理,对ns级别下的脉冲边沿前后空间电荷分布情况进行研究对比,探究了电场强度、硅油对脉冲边沿时刻电荷振动波形的影响。通过分析不同脉冲上升时间下的电荷振动波形及电压波形频谱、电荷积聚特性,阐明了脉冲电压边沿时刻电荷振动机理以及ns脉冲下电荷行为对绝缘劣化影响机理。研究发现,ns脉冲上升沿和下降沿前后电荷分布特性存在差异,在脉冲边沿处发现了特殊的空间电荷迁移行为;电场强度会影响异极性电荷的积累速度及积累量,从而影响电荷振动波形的形状;电极与试样之间涂敷硅油会影响电荷振动波形的极性;5×10⁶~1×10⁷ Hz频段的电压分量对空间电荷振动起主要作用;ns脉冲电压下电荷积聚导致电场畸变更加严重。     

专家解疑

问1：什么是兆欧表？为什么用兆欧表而不使用万用表来测量绝缘电阻？ 答：兆欧表俗称摇表,它是专供用来检测电气设备、供电线路的绝缘电阻的一种可携式仪表。因为绝缘电阻的阻值比较大,如几兆欧或几十兆欧,在这个范围内万用表的刻度很不准确。另外,万用表在测量电阻时所用的电源电压很低（9V以下）,在低电压下呈现的电阻值,并不能反映出在高电压作用下的绝缘电阻的真正数值。     

T型三电平IGBT驱动的优化设计与测试

针对所研制的T型三电平绝缘栅双极型晶闸管(IGBT)驱动装置,研究了门极驱动电阻的计算、模块寄生参数的测算及寄生参数对测试结果的影响,进一步研究了双脉冲测试中尖峰电压不对称的原因并提出解决途径。在双脉冲测试平台上,通过测试IGBT模块接线端子间的电压及流过它们的电流在第二个脉冲关断时刻的波形,利用测定的电压峰值和电流变化率,计算出IGBT模块内部寄生的杂散电感大小。结果表明,双脉冲测试中尖峰电压不对称的现象是由IGBT模块内部引线造成的杂散电感严重不对称造成的。此处介绍的测试方法为检测驱动装置、调整驱动参数和优化测试结果提供了良好的依据。     

关于高电压下电压分布测量方法的讨论意见

蒋德福等三同志提出的等效电源法,是一种新的测量电压分布的方法,这种方法对某些情况来说(例如,对于线性绝缘结构并且可以采用单相等效电源法的场合),是一种较准确简便的方法,这已为文章所举例子所证实。我认为,等效电源法是很有实用价值的。等效电源法能否适用于非线性绝缘结构的一般情况,以及在较高电压下等效电源法是否总是优于其它测量电压分布的方法,似乎需要进一步探讨。1.实际的高电压绝缘结构,大多是如等效电源法一文中图2那样的等值电路,这时必须采用双电源的等效电源法。当绝缘结构是非线性结构时,例如,当测量带有非线性并联电阻的避雷器的火花间隙的电压分布时,即使外加电压是正弦波形,各间隙间的电压波形也已     

电网电压不对称骤升下双馈风力发电机改进控制策略

双馈风力发电机在电网电压不对称骤升时,定子磁链中不仅会产生暂态直流分量,而且还会产生负序分量。为了抑制电网电压不对称骤升造成的定子电流不平衡,分析了电网电压不对称骤升下双馈发电机的电磁过渡过程,在采用基于双同步旋转坐标(synchronous reference frame,SRF)的转子变流器控制策略基础上,提出基于有源阻尼的转子变流器的双SRF改进控制策略,为提高电网电压不对称骤升时控制性能,在转子负序电流内环中引入虚拟电阻,有效抑制转子负序电流和电磁转矩的振荡;而在定子负序电流外环中引入有源阻尼,加快电网电压不对称骤升时对定子负序电流抑制的过渡过程,提高了系统动态响应的能力,可增强不对称电网电压骤升下双馈风力发电机不间断运行能力,最后通过仿真和实验验证了改进策略的可行性和有效性。     

基于DSP的九级注入式电压源型变流器

交直流变换器是FACTS和HVDC应用中的基本装置,是一种新型九级注入式电压源型变流器(MLVR-VSC),它结合多电平、软开关及注入概念适合大功率AC-DC变换的技术,解决高压换流阀中直接串接开关的动态电压平衡问题,有利于消除谐波,输出高性能的电压、电流波形。主控桥开关工作频率低,可以在零电压条件下切换,大大提高了大功率变流器的运行效率和可靠性。     

电线电缆产品绝缘电阻测量不确定度评定

绝缘电阻是电线电缆最基本的电气性能之一,它反映了电缆在正常工作状态下的电气绝缘性能,是电缆绝缘特性的重要指标。通过实例计算电缆70℃绝缘电阻的合成不确定度及扩展不确定度,并提出了绝缘电阻测量的注意事项。     

电子式绝缘电阻表测量不确定度的分析与评定

本文针对电子式绝缘电阻表的检定项目,给出了电子式绝缘电阻表测量不确定分析中数学模型建立方法,分析了检定电子式绝缘表的影响量,详细阐述了电子式绝缘电阻表示值测量不确定度和电子式绝缘电阻表开路测量电压不确定度的分析与评定;形成一套完整的电子式绝缘表测量不确定度分析方案.     

风电系统中几种电网电压跌落检测方法的比较研究

新的电网规则要求风电机组具有低电压穿越能力,快速准确地检测出电网电压的跌落故障,是风电机组主控和变流器进行相应控制的前提条件.详细介绍和讨论了适用于三相对称故障的常规dq变换法,适用于单相不对称跌落故障的改进dq变换法和适用于复杂不对称跌落故障的正序电压检测法的工作原理及其优缺点.常规dq变换法和改进dq变换法的仿真和实验结果表明,这两种方法能够快速准确地检测出电网电压的跌落信号,正序电压检测法的仿真结果表明,该方法能够快速准确地检测出复杂故障情况下的电网电压正序分量.     

专家解疑

什么是兆欧表？为什么用兆欧表而不使用万用表来测量绝缘电阻？ 兆欧表俗称摇表，它是专供用来检测电气设备、供电线路的绝缘电阻的一种可携式仪表。因为绝缘电阻的阻值比较大，如几兆欧或十兆欧，在这个范围内万用表的刻度很不准确。另外，万用表在测量电阻时所用的电源电压很低（9V以下），在低电压呈现的电阻值，并不能反映出在高电压作用下的绝缘电阻的真正数值。因此，绝缘电阻需用备有高压电源（500-5000V）的兆欧表进行测量。