高压大功率晶闸管反向恢复特性动态模型

晶闸管反向恢复过程模型的精确性,对以晶闸管为开关器件的电力电子设备的电气性能研究和设计具有重要影响。在分析晶闸管阻断恢复过程中载流子运动特性和PN结变化规律的基础上,结合晶闸管实际工作电路,提出了用描述动植物自然生长过程的Logistic曲线来建立晶闸管反向恢复过程的非线性电阻模型,弥补了传统的晶闸管反向恢复电流指数模型和双曲正割模型的不足。仿真与实验结果的对比证明了所提模型的正确性和精确性。     

高压大功率晶闸管阀关断的电应力分析

由高压大功率晶闸管关断引起的电压应力和电流应力是研究晶闸管电气特性的重要内容。在PSCAD/EMTDC,MATLAB-Simulink等仿真软件中,晶闸管模型是一个理想模型,然而实际上换相关断过程会影响晶闸管的暂态性能。基于常用的晶闸管关断电流指数模型,文中以晶闸管5STP34Q5200为例,介绍了基于MATLAB-Simulink的一个实用仿真模型。该晶闸管关断模型考虑了反向恢复电流和电荷的影响,且在直流测试电路中得以验证。此外,文中详尽讨论了正向电流幅值、电流变化率和缓冲回路参数对晶闸管关断电应力的影响,并最终验证了文中所介绍的仿真法对高压大功率晶闸管关断电应力的研究具有一定的有效性。     

配电变压器的晶闸管串联调压方法

提出了晶闸管开关装置串联调节配电变压器电压的接线原理，给出了晶闸管开关装置的接线系数和相应的理想变压器电路模型，分析计算了装置各个具体接线状态。     

串联晶闸管在大脉冲电流下的开通过程研究

串联晶闸管是高压脉冲电源系统中的一种理想开关,研究其在脉冲电流下的开通动态过程具有重要意义。已有文献所建晶闸管模型大都是将晶闸管在开通延迟时间t d内等效为恒定电阻或恒定电压源,该类模型在描述串联晶闸管开通过程的电压变化时不够准确。论文将晶闸管的开通过程用一个电容和一个延时t d并入的时变电阻模型来等效,分析了3只晶闸管串联开通的典型过程,推导了晶闸管上电压最大值的解析计算式和均压系数计算式,并对动态均压电路进行了设计。通过对3只额定6 500 V晶闸管串联开通的试验和仿真对比,验证了所建晶闸管等效模型在电压计算方面的准确性以及开通延迟时间差不同、外加不同电压对串联晶闸管开通过程的影响分析。     

用于电力电子系统暂态过程分析的晶闸管宏模型

提出了一个实用的晶闸管ＰＳＰＩＣＥ宏模型,能够描述晶闸管的正、反向恢复过程,模型参数可以方便地从产品手册中得到,该模型可用于包含晶闸管的电力电子系统的暂态过程体育场。     

晶闸管控制感应电动机动态过程的计算机仿真

利用Matlab／Simulink计算机软件构建了三相感应电动机和反向并联晶闸管模型，并结合实例对感应电动机在晶闸管控制下的动态过程进行了计算机仿真计算，具有较好的实用价值。     

组合功率开关半导体模型及其参数敏感性分析

功率半导体模型是电路和系统仿真的重要部分。本文在回顾一般功率器件模型基础上，详细研究了在通用电路仿真器ＰＳｐｉｃｅ中怎样运用组合模型原理建立任一新的功率半导体模型。作为应用组合模型原理的实例，文中给出了组合绝缘门根晶体管模型、组合门极可关断晶闸管模型和组合ＭＯＳＦＥＴ控制晶闸管模型，并和实际器件进行比较。最后讨论了组合模型的有效性。     

基于TCAD的脉冲作用下晶闸管反向恢复特性仿真研究

研究暂态脉冲电压作用下高压晶闸管反向恢复特性对于换流阀参数设计、故障保护以及试验检测等方面具有重要意义。本文首先参照晶闸管实际结构,建立了晶闸管二维半导体仿真模型,基于载流子漂移扩散模型求解,仿真获得了晶闸管静态击穿特性和反向恢复电流特性,通过与实验结果进行对比,验证了仿真模型的有效性。在上述基础上,建立了半导体器件-电路仿真混合模型,仿真表明：反向恢复期间电压脉冲易导致晶闸管误触发,误触发电压随脉冲施加时刻后移而升高,并对比分析了正常导通和误触发导通时晶闸管内部电流密度变化的异同。     

具有高转折功率耐量的过压自保护晶闸管

研究了过压自保护晶闸管的高转折功率耐量结构，在器件的引发晶闸管和辅助晶闸管间建立一高阻区。了该内建电阻变化时的转折开通波形，采用模型分析了器件内的功率损耗比，表明该内建电阻使转折功率分散，并减少耗散功率密度，该内建电阻的作用是提高转折功率耐量，转折电压为5．5kV的晶闸管的转折功率耐量大于250kW。该电阻区也起镇流电阻器的使用，使电流扩展均匀。     

基于统一离散时域建模法的晶闸管串联运行暂态仿真

现有晶闸管仿真模型虽能较准确地模拟单只晶闸管开通和关断的动态过程,却较少涉及多只器件的串并联仿真。文中在分析晶闸管开关过程中动态特性的基础上,利用统一离散时域建模法建立了包含开关动态过程的晶闸管数学模型。由于该模型采用时变电阻来描述晶闸管工作过程中电压、电流的变化关系,因此适用于晶闸管串联电路的暂态仿真分析。仿真和实验结果表明所建立的晶闸管数学模型可较为准确地描述串联运行的晶闸管开关过程中电压的动态分配,从而为需晶闸管串联运行的大型电力电子装置的动静态均压电路设计提供了依据。     

COMPENSATION FOR NEGLECTING STATOR TRANSIENTS IN POWER SYSTEM MODELS

ABSTRACT

An accurate simple model of alternators for power system stability studies has been developed. The model is based on a detailed model [1] the validity of which has been verified earlier. The simplification is achieved by omitting stator and transmission line transients from the detailed model and introducing a compensation for the omission. It has been shown that the compensation has to be included at every time step. Since the order of the model is lower than the detailed one its computational speed is faster and memory requirement is less. The accuracy of the simple model including the compensation has been proved to be outstanding by comparing the results of the model with those obtained from the detailed model     

模块化多电平换流器多维度建模方法研究

目前可用于对模块化多电平换流器系统进行分析的仿真模型包括详细模型、高速等效模型和宽频模型,三种仿真模型各有优劣,应用范围有限。结合详细模型、高速等效模型以及宽频模型的优点,采用每个桥臂每种子模块单个详细模型、剩余子模块高速等效模型的方法,并考虑实际系统杂散元件的影响,在桥臂对应位置接入杂散元件,建立了模块化多电平换流器多维度模型。该模型兼具器件级电磁暂态特性仿真能力、高效性以及高准确度的特点,能够满足对模块化多电平换流器系统仿真的所有需求。基于PSCAD/EMTDC搭建了双端系统进行仿真,验证了所建立模块化多电平换流器多维度模型的正确性和有效性。     

Integrated modeling of microgrid for steady-state analysis using modified concept of multi-carrier energy hub

The paper deals with a novel approach to modeling the energy hub for microgrid representation in steady-state analysis. The presented model enables to avoid some limitations identified for the conventional (original) energy hub model. First a mathematical model has been formulated with the use of graph and network theory. Then a proposed model has been verified by steady-state calculations for selected microgrid operation scenario and exemplary energy hub structure. Finally a possible application of the presented model has been identified and future works have been widely discussed.     

凝汽器喉部化学补水雾化流场的数值模拟

基于两相流理论,采用标准k-ε湍流模型和离散相模型,建立凝汽器补水雾化两相流动的物理数学模型,利用CFD计算软件进行了相应的数值模拟。分析补水雾化系统的结构特性对凝汽器喉部流场的影响,揭示了不同模式下的化学水补入方式对换热效果的影响规律,为凝汽器化学补水雾化的设计和运行提供理论参考。     

用于机电耦合研究的汽轮发电机轴系模型

对汽轮发电机轴系在机电耦合研究中的数学模型进行了较细致的研究,内容包括： 轴系模型的建立、轴系 模型的降阶和轴系阻尼的表示方法。该数学模型在机电耦合研究中具 有较高的实用价值。     

同时考虑铁损与磁饱和的异步电动机模型研究

根据交流异步电动机理论,提出了一种同时考虑铁损与主磁路饱和的异步电动机非线性数学模型。根据该数学模型在MATLAB/Simulink中搭建了仿真模型。最后以实际电机为例,利用仿真模型对异步电动机启动过程进行了动态仿真研究,验证了模型的正确性。     

负荷模型泛化能力的研究

负荷模型的准确度对电力系统仿真的有效性影响很大,但是建立反映实际负荷特性的负荷模型目前仍是一个尚未解决的难题,这主要是由于负荷的组成、大小与特性时刻都处于变化之中,因此根据已获得的负荷数据所建立的负荷模型不一定具备好的泛化能力,即该负荷模型虽然能够精确地拟合已有的负荷数据,但未必能够描述未知的负荷特性。文中应用支持向量机工具,建立了负荷数据的特征样本空间;并以辽宁虎石台变电站2004年所有负荷数据为例,研究对比了以下3类负荷模型:基于某月全部数据所建立的负荷模型;基于随机样本所建立的负荷模型;基于特征样本空间所建立的负荷模型的泛化能力。研究表明:基于文章提出的特征样本空间所建立的负荷模型对整个负荷样本空间内的数据都具有强的解释能力,因此具有很好的泛化能力。     

风沙条件下的平板模型直流沿面放电特性(英文)

The influence of sand dust on discharge of external insulation has caused widespread concern.At present,the research results show wind-sand electricity has a remarkable effect on the discharge characteristics of insulator and has little influence on the discharge characteristics of air gap.The flashover of insulator strings occurs along the insulator surface and air gaps,and the sand dust deposited on the insulator surface may affect the flashover characteristics of insulator strings.This paper studies the flashover characteristics of flat plate model under DC voltage in wind-sand condition.The experimental results show that under positive polarity voltage,the flashover voltage of the flat plate model has a maximum value,while under negative polarity voltage,the flashover voltage of the flat plate model has a minimum value with a certain degree of sand dust deposition.The wind or sand in sand-dust weather has an important effect on the flashover characteristics of the flat plate model.In certain variation range of electric charge,electric charge of sand dust has little effect on the flashover voltage of flat plate model under DC voltage.The deposition of sand has significant influence on the flashover process of flat plate model,which is related to the deposition density and moisture content of sand particle.     

输电线路数学模型用于故障测距的分析研究

在分析输电线路几种常用数学模型基础上,使用单端故障测距原理,应用不同线路模型进行故障测距,分析研究各种线路模型的应用范围。此研究分析是利用EMTP和MATLAB仿真,针对不同输电线路模型对故障测距带来的误差进行分析的,最后得出结论:基于工频的R-L模型测距结果很稳定,但测距误差较大,一级π型模型以及多级π型模型精确,但是不稳定,只适用于距离较短并且精度要求不高的系统,分布参数模型精度高又稳定,但数据处理时间较长。     

考虑谐波特性的简化TCSC动态相量法模型

对TCSC进行精确、快速仿真和有效控制，使用基于时变傅里叶级数的动态相量法进行建模。为提高模型精度在推导过程中考虑了电容电压的谐波特性，同时有效解决了动态相量法本身固有的状态空间方程阶数随着计及频率成分增加而迅速增长的问题，使得TCSC的动态特性最终由一个两阶的状态空间方程描述。仿真结果表明，该模型在整个容性工作区域都有较高的精度，即使在接近谐振点的区域，误差也低于1%。通过与时域模型的比较，验证了所提出模型的精确性、有效性和快速性。