大功率电力电子装置试验方法及其等效机理

大功率电力电子装置试验方法的理论研究一直处于混沌状态,需要有系统化的理论指导。该文基于电力电子装置的特点,分析了试验目标与层次的确定、物理试验方法、可靠性试验等,提出“数字辅助试验”的概念。建立用于试验等效机理研究的数学模型,提出试验等效的原则,分别阐述了用于试验等效性分析的解析法、灵敏度法、目标函数优化法和相似理论法,给出等效机理的评价方法,并分析了试验装置的设计原则和方法。为今后各种大功率电力电子装置的试验方法及等效机理的研究提供了理论基础。     

南方电网大功率电力电子技术的研究和应用

大功率电力电子技术及其应用有利于提高电力系统的安全稳定和电能质量,推动着电网技术的进步.南方电网公司承担了多项涉及对高电压、大功率电力电子技术的国家级科技项目,已将多套先进的电力电子装置投入到所建成的多项高压直流输电工程中.阐述了南方电网在高压直流输电、直流融冰、SVC、串补、静止同步补偿装置、柔性直流输电和新能源等领域,对大功率电力电子技术的研究和应用所取得的成果及相关的示范工程,显示了南方电网积极推动大功率电力电子技术的发展对电网科技进步做出的突出贡献.     

相似理论在大功率电力电子装置试验中的应用

大功率电力电子技术的产业化需要强有力的试验支持，而容量不断增长的设备很难直接在电力系统中进行试验，必须采用等效的方法和试验系统。因此试验等效性的研究尤为重要。相似理论是描述各种现象相似原理的学说。该文将相似理论的原理和方法应用于大功率电力电子装置试验的等效性研究，提供了一种新的手段。简单介绍了相似理论及其在试验等效研究中的应用；分别应用定律法、量纲法和方程法3种相似分析方法针对不同试验研究对象的特点进行了分析和研究，并给出了2个实例，根据不同的试验目的，2个实例中试品的相似处理也不同；最后应用相似畸变的概念，对等效误差进行了分析。     

未来电力电子技术将无处不在--专访清华大学电机系助理研究员王奎博士

2014年6月我国舟山多端柔性直流输电示范工程正式投入试运行,其是世界首个五端柔性直流输电工程,为柔性直流输电的大规模推广起到了很好的示范作用。直流输电技术是最早成功地应用于电力系统的大功率电力电子技术,20世纪80年代柔性直流输电概念的提出,使得电力电子技术在电力系统中的应用得到了非常大的关注,同时也推动了电力电子技术在电力系统中的研究与应用。     

限流器晶闸管阀过电流试验等效机理及方法

串联谐振型限流器晶闸管阀组件在开通和导通过程中要承受巨大的电流应力,而电力电子试验装置目前尚不能满足该故障电流试验的考核要求.文中在晶闸管阀运行工况分析基础上,提出了等效试验指标和等效试验方法.应用电力电子等效试验理论,研究晶闸管阀失效机理;建立过电流试验等效分析数学模型,提出等效试验指标;参考断路器短路电流试验方法,...     

大功率电力电子装置试验方法论

大功率电力电子装置试验研究一直处于比较混乱的状态,需要在方法论的层次找出其内在规律.本文分析了大功率电力电子试验及其方法论的哲学内涵和外延,阐述了试验活动的范围、模式,试验方法的本质特征、结构和分类、目标和层次的确定,试验的历史观和发展观,试验中的数学、系统方法论、试验方法的运用以及试验方法等效分析和试验评估,揭示了试验的一般方法和规律,为大功率电力电子装置的试验和应用提供了哲学高度的理论基础.     

大功率电力电子装置过电压保护技术综述

概要回顾和比较了几种常用于电力系统高压装置中的传统过电压保护设备如保护间隙、阀型避雷器和无间隙氧化锌避雷器等;简单叙述了无间隙氧化锌避雷器和晶闸管各自的过电压保护特点。在了解国内外一些大功率电力电子装置如直流输电装置、静止无功补偿装置、可控串联补偿装置等过电压保护技术发展现状的基础上,从电力电子装置本身的过电压保护技术,用电力电子技术对其他设备进行过电压保护两个方面,论述了当今大功率电力电子装置过电压保护的一些措施及其分类。最后,对大功率电力电子装置过电压保护技术进行总结和展望。     

2008年国际大电网会议系列报道——高压直流输电和电力电子技术最新进展

介绍了2008年国际大电网会议（CIGRE）中高压直流输电和电力电子技术委员会（SC B4）的主要专题和论文。涉及的技术领域包括:现有高压直流输电（HVDC）工程运行、可行性研究、规划、设计、可靠性标准,以及±800 kV特高压直流和基于电压源换流器的高压直流输电（VSC-HVDC）工程的新进展、灵活交流输电（FACTS）装置的应用和最新发展、新型大功率电力电子装置的发展和应用等。     

一种用于新型大功率电力电子装置的高功率试验系统

大功率电力电子装置的测试和考核是保证装置在正常运行条件下以及故障条件下能完成预定的工作目标而不损坏和影响系统的运行。笔者介绍了一种用于新型大功率电力电子装置试验的高功率试验系统,详细说明了该系统的组成和试验能力。根据该新型大功率电力电子装置试验系统的功能需求,高功率试验系统将划分为三个功能试验区即功补试验区、变频试验区、整流试验区。各功能试验区将能够满足各类新型大功率电力电子装置的出厂试验和型式试验。该新型大功率电力电子装置试验系统将具有硬件结构可靠性高、操作方便和测量精度高等特点,可满足实际工程应用的需要。     

基于电力电子技术的柔性交流传输设备(FACTS)

电力电子技术的发展，尤其是其中关键器件GTO（可关断晶闸管）、LTT（光控晶闸管）及IEGT（电子注入增强门极晶体管）向高电压、大功率方向的迅速发展，出现了一类为适应电力系统向远距离大容量输电而需要对其参数实施快速控制的大功率电力电子设备———柔性交流传输设备（FlexibleACTransmissionSystems），国际简称为FACTS，国内有的翻译为柔性交流输电技术，还有翻译为灵活交流输电系统，其发源地为美国，在国际中已显示出极强的生命力。１定义根据美国电力电子工程协会（TEEE）及国际大电网会议（CIGRE）于１９９５年的共…     

电力电子装置高压阀的电介质试验

我国的电力发展战略需要大量使用电力电子装置,电网的安全稳定运行要求电力电子装置在投入前必须进行严格的试验。电力电子装置高压阀是电力电子装置的核心部件,也是最脆弱的环节,是试验的重点。为此介绍了大功率电力电子装置阀(SVC阀、TCSC阀、STATCOM阀和HVDC阀等)的电介质试验,包括IEC标准对试验的要求、试验装置、仪器、局部放电测量方法、测量仪器等。以莱阳钢厂晶闸管控制电抗器(TCR)型静止无功补偿(SVC)工程为例介绍了试验方法在实际工程中的具体应用,给出了试验波形。工程应用的结果证明了试验方法的实用性和有效性。     

基于容性设备泄漏电流的电网电压测量方法

基于电容型设备泄漏电流,研究了电网工频电压和内部过电压的测量方法。采用高精度宽频带电流传感器检测容性设备的泄漏电流,通过有源积分电路将电流信号重构成电压信号。分析了容性设备等值电路及泄漏电流与电压的传递函数,研究了电流传感器的工作原理及其影响因素。通过采用有源积分器,提高了输出电压响应的幅频特性。采用的电压传感器结构简单,与高压系统无电气连接,具有很好的安全特性。工频和操作过电压实验结果表明,所设计的电压传感器具有很好的精度和线性度,可以用于高压电网的电压测量。     

特高压变压器交流耐压及局部放电试验装置

综述了国内外特高压电力变压器交流耐压和局部放电试验装置的现状;以武汉高压研究院特高压试验基地1 000 kV变压器的试验数据为参考,提出了特高压电力变压器的交流耐压和局部放电的试验方法和试验电路。论述了装置中变频电源和高压电抗器的设计方法;进行了750 kV电压等级超高压电力变压器的交流耐压和局部放电试验,对试验数据进行了分析。试验结果证明了该试验装置及试验方法的合理性,同时表明该试验装置具有可靠性高、安全性好、实用性强的特点。     

高压试验仪器仪表检测中的综合评价

文中介绍了安徽省电力系统在高压试验仪器仪表检测工作中,通过对试验仪器仪表的测量原理、技术指标、测量范围、检测数据、额定容量等几个方面对仪器仪表进行综合判断评价的情况,强调建立高压计量标准是避免因试验仪器仪表测量数据不准确造成对设备绝缘状况的误判断和提高设备运行可靠性的重要手段。     

EtherCAT总线技术在现代电力电子装置中的应用

随着中国智能电网的发展,电力电子技术在电力系统中得到广泛应用。模块化多电平（MMC）拓扑是目前高压、大容量电力电子装置的主要方案之一,传统集中式控制系统框架的缺点日显。通过对EtherCAT总线技术实时性、同步性、灵活性的分析,针对模块化多电平拓扑的一种H桥级联,提出了一种基于EtherCAT技术的分布式控制系统框架。搭建了9模块H桥级联平台,通过实验证明了EtherCAT总线控制系统的优良性能。根据实践经验,概括了许多应用EtherCAT技术的关键点,该分布式控制系统构建同样适用于其他的模块化多电平电力电子装置。     

高压大功率器件用高温栅偏测试装置研制

为准确评估硅IGBT和碳化硅MOSFET等高压大功率器件不同电应力及热应力条件下的栅极可靠性,研制了实时测量皮安级栅极漏电流的高温栅偏（high temperature gate bias,HTGB）测试装置。此外,该测试装置具备阈值电压在线监测功能,可以更好地监测被测器件的状态以进行可靠性评估和失效分析。为初步验证测试装置的各项功能和可靠性,运用该测试装置对商用IGBT器件在相同温度应力不同电应力条件下进行分组测试。初步测试结果表明老化初期漏电流逐渐降低,最终漏电流大小与电压应力有良好的正相关性,栅偏电压越大,漏电流越大。该测试装置实现了碳化硅MOSFET器件和硅IGBT器件对高温栅偏的测试需求且适用于各种类型的封装。     

1000kV/8 kA升流装置的研制

为施加1000 kV工作电压考核的设备(如气体绝缘套管、变压器及电抗器用套管、断路器、GIS、隔离开关等)提供额定工作电流,研制了100kV/8kA大电流升流装置,其绝缘水平与1000 kV输变电设备相同,长期额定工作电流8 kA,电流输出端口额定电压1.2 kV。在介绍大电流升流装置的设计思想(工作原理、组成、参数选择、本体设计、无功补偿及测量系统)的基础上,设计了不同结构电压传感器,为检验和研究1000 kV罐式CVT、电子式电压互感器创造了条件。     

适用于电力系统设备的新一代高压IGBT模块

描述了新一代R系列高压绝缘栅双极型晶体管模块( HVIGBT)的技术特点、性能及其在电力系统中的应用.该模块采用优化平板MOSFET栅轻穿通IGBT技术和软反向恢复高压二极管技术,实现了优异的低损耗性能和高鲁棒性,同时具有平滑的开关特性、卓越的安全工作区能力和低漏电流.实验证明,这些特性能很好地满足电力系统设备对电力电...     

直流电网核心装备及关键技术展望

直流电网技术是解决区域内高比例可再生能源并网和消纳问题的有效技术手段,但构建直流电网将面临技术、装备和标准等方面的诸多挑战。基于直流电网的技术特点,分析了高比例可再生能源并网、远海风电并网、直流配电网等3种典型应用场景,详细阐述了直流电网关键技术和核心设备的最新研究进展,研究提出了直流电网技术的发展方向,分析了未来直流电网发展需要研究的关键技术,指出未来随着直流电网基础理论体系的完善,以及关键技术、核心设备的突破,直流电网技术将在全球广泛互联的能源网络中发挥更大的作用。     

电能质量问题与统一电能质量管理

电网中存在谐波、无功、电压闪变及负序电流等问题，严重影响电能质量，危害电力设备。传统解决电能质量问题的措施往往只能消除某个方面的危害。随着电子技术和控制技术的迅速发展，统一电能质量调节器和统一潮流控制器等综合电能质量管理装置的研究与应用日趋成熟，有望全面提高电网电能质量。