GIS中快速暂态过电压的实验室模拟

在分析影响快速振荡电压因素的基础上 ,提出提高回路振荡频率措施。据此设计的一套快速暂态过电压实验室模拟装置可产生近 2 0 MHz的快速暂态过电压模拟波形     

GIS隔离开关操作引起内外暂态现象之间关联性研究

为探究因隔离开关操作引起GIS内外暂态回路产生电磁暂态现象之间存在的关联性,以126 kV GIS变电站为研究对象,在等效建模分析GIS变电站回路和运用Mayr模型等效隔离开关的基础上,采用变比为1:1理想变压器建立126kV GIS内外暂态仿真计算回路,分析VFTO,VFTC和TEV的电磁暂态特性及相互之间的关联性存在差异的主要原因。结果表明GIS内部产生的VFTO和VFTC暂态特征基本相同,说明了GIS中隔离开关操作引起暂态现象的主要时间基本一致。GIS中VFTO,VFTC和TEV振荡发生最为强烈处,均在暂态产生的初始时刻,说明了一旦暂态现象产生,暂态现象在初始时刻最为强烈。     

高压非穿通P-i-N二极管等离子体抽取渡越振荡集总电路模型及封装抑制方法研究EI北大核心CSCD

高压非穿通P-i-N二极管反向恢复阶段产生等离子抽取渡越时间(plasma extraction transit time,PETT)振荡,对功率模块的驱动电路和设备EMC性能造成严重干扰。文中根据二极管PETT振荡阶段载流子运行特征将器件内部分为等离子区、漂移区和无源区3个区域并将各区域等效成电阻、电感和电容等集总电路参数,利用二极管等效电路与外围电路参数构建了PETT振荡集总电路模型。该模型可计算得到振荡阶段回路各阻抗的动态变化,复现PETT振荡失稳–自稳振荡现象。该集总电路模型表明PETT振荡出现根本原因是回路出现负阻,而负阻出现的原因是空穴渡越角位于π~2π之间,基于该模型解析得到回路寄生电感的优化范围,通过优化封装布局的方式可将空穴渡越角移出负阻出现的区间。最后,在模块内部通过优化绑定线布局将回路寄生电感调整至优化范围内,从而避免回路负阻以抑制PETT振荡的出现,实验证明了该封装抑制方法的有效性。     

基础——从电子、家用电器元器件到基本电路(六)

2.L、C谐振电路 (1)何谓“谐振”? 所谓的“谐振”,是指由电感L和电容C组成的回路,在外加交流电源(信号)的作用下,就会激起振荡(每一个振荡回路都有自己的固有振荡频率)。当外加交流电源的频率等于回路的固有频率的时候,振荡的幅度(电压或电流)达到最大值,这种振荡现象叫做谐振。收音机的输入回路就是谐振回路,改变回路的电感L或电容C,使回路的固有谐振频率等于要接收的电台频率,产生谐振,就能选出这个电台的信号来。超外差收音机的中周(谐振频率为465 kHz),电视机的中周(谐振频率为38 MHz)也是LC谐振回路,它们分     

改善虚拟同步发电机阻尼特性的设计方法

虚拟同步发电机(virtual synchronous generators,VSG)控制基于虚拟同步机制可以增大电力系统等效转动惯量,改善电网稳定性。但是由于虚拟同步发电机模拟传统电机的机电暂态特性,传统电机的动态稳定性问题也因此被引入到虚拟同步发电机中。通过建立虚拟同步发电机的动态模型,发现线路电感会对系统等效产生负阻尼力矩;采用复数力矩系数法,分析得到虚拟励磁调节器同样会在控制回路中等效叠加阻尼力矩,存在功率振荡的风险。为改善系统阻尼特性,采用虚拟阻抗控制策略改善电感等效阻尼;并提出一种虚拟电力系统稳定装置(power system stabilizer,PSS)设计方法,可以实现虚拟励磁等效力矩的补偿。最后,通过搭建仿真平台,验证虚拟同步发电机中存在的负阻尼特性以及补偿设计方法的有效性。     

HVDC引起次同步振荡暂态扰动风险的机理分析

该文揭示一种由高压直流输电系统(high voltage DC,HVDC)引起的次同步振荡暂态扰动风险的产生机理。首先分析逆变侧交流系统扰动时,HVDC逆变站换流阀组的电流更替规律,从而得到交流系统故障造成逆变侧换相失败时,HVDC交、直流系统的等值回路。等值回路分析表明,换相失败发生时,直流线路等效短路,同时逆变侧交流系统部分或全部等效开路,并且直流短路电流全部由整流侧交流系统经三相整流桥提供。因此,流入整流桥的交流电流远大于正常值,会造成整流站附近发电机功率和转矩的暂态冲击,激发初值较高的轴系扭振,形成次同步振荡暂态扰动风险。采用时域仿真方法验证了HVDC电流更替规律和等值回路的分析结论,并仿真再现了实际系统中发生的由HVDC引起的次同步振荡暂态扰动现象。文中的研究成果为交直流互联系统次同步振荡风险预测和分析提供了新的理论依据。     

次同步振荡中暂态能量流与电功率和阻尼转矩的关系

暂态能量流法是一种新的振荡分析方法,可用于多种振荡的扰动源定位和阻尼评估。文中进一步研究了其在次同步振荡中的物理意义。推导了暂态能量流与次同步功率、超同步功率之间的关系,暂态能量流的能流功率正比于超同步功率和次同步功率之差。在含串补的次同步谐振系统中,电阻可能消耗或产生暂态能量,产生暂态能量时即为负阻尼,电感和电容表现为零阻尼,但会通过改变线路电流而极大地影响电阻的阻尼特性。通过比较暂态能量流与电气子系统阻尼转矩系数,验证了上述推导的合理性。最后,在不同算例中的仿真结果验证了结论的有效性。     

一起换流阀晶闸管非周期触发试验事故分析

分析了灵宝高压直流二期工程换流阀非周期触发试验晶闸管损坏的原因,通过对晶闸管损坏情况下的电压和电流波形分析,发现试验回路的振荡是导致晶闸管损坏的根本原因,增大电阻抑制振荡幅度能够很好保护晶闸管不被损坏。同时,用PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真软件对非周期触发试验进行了仿真,仿真结果与实际结果吻合很好。针对这种情况,在今后的高压直流输电换流阀非周期触发试验过程中,应该引起足够的重视,避免类似情况发生。     

并联碳化硅MOSFET短路振荡机理

碳化硅(SiC)金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)为高性能电力电子技术提供了技术保障,其短路承受能力是进一步提升电力电子变换器可靠性的关键;特别是在大功率场合,经常将SiC MOSFET并联使用,然而影响并联SiC器件短路振荡的关键因素并不十分明确,振荡机理有待进一步研究。此处以并联SiC MOSFET为研究对象,建立在短路工况下的等效数学模型,分析影响并联短路特性的关键因素并进行实验验证,归纳短路振荡机理。理论分析与实验结果表明,当并联SiC MOSFET发生短路故障时,栅极驱动电阻和功率回路杂散电感是导致器件并联系统振荡的主要因素,过小的栅极驱动电阻使得并联系统振荡频率和尖峰增大;过大的功率回路杂散电感导致系统振荡频率降低,而振荡尖峰增大,系统的剧烈振荡不利于SiC MOSFET稳定性提高。     

差值法测量脉冲电容器的等效电感

本文对几种测量脉冲电容器等效电感的方法作了评述,介绍差值法测量的原理和方法。对差值法进行了误差分析,提出它的应用条件。对三种类型电容器作了实验研究,我们发现,当外回路电感小于脉冲电容器等效电感的8.3倍时,等效电感的相对误差小于放电电流周期或电压周期测量的相对误差的15倍。