利用直流断路器实现柔直换流器直流侧在线并网

高压大容量柔性直流电网中换流器的快速可靠在线并网是目前工程中亟须解决的问题之一。由于孤岛换流站不具备交流侧启动能力,需要通过直流侧启动实现换流器并网。为了限制直流侧充电电流,可利用直流断路器对换流器进行预充电。研究通过直流断路器分级合闸实现孤岛换流站在线并网的可行性,提出分级合闸过程中直流断路器电流应力以及避雷器能量的计算方法,并通过该计算方法对张北工程直流断路器的电气应力进行计算。在PSCAD/EMTDC仿真环境中建立了张北柔性直流电网模型并进行了仿真测试,验证了其在直流电网中的适用性,通过仿真结果证明了计算方法的准确性。     

张北柔性直流电网换流阀故障穿越策略与保护定值优化

不同于以往端对端柔性直流工程,应用直流断路器的柔性直流电网要求直流线路故障时换流站可实现故障穿越。文中以张北柔性直流电网工程为背景,首先,建立了直流线路故障时换流阀暂态电流的数学模型;然后,基于传统阀控过流保护策略,分别提出了保证换流阀故障穿越能力的定值设计方法和保证换流阀安全性的定值设计方法,解决了传统的阀控过流保护策略无法兼顾直流线路故障下换流阀的故障穿越能力要求和站内故障时换流阀的安全性要求的问题;最后,提出了基于分桥臂闭锁的新型阀控过流保护策略,并设计了详细的动作时序。在PSCAD中搭建张北柔性直流电网仿真模型,验证了所建立数学模型的准确性和所提出策略的有效性。     

阻燃型NBR/PVC发泡材料的研究

将十溴二苯乙烷(DBDPE)/三氧化二锑(Sb2O3)与氢氧化镁复配阻燃丁腈橡胶(NBR)/聚氯乙烯(PVC)发泡材料,研究了Mg(OH)2用量对发泡材料的密度、泡孔结构、力学性能和阻燃性能的影响。结果表明,DBDPE/Sb2O3质量比为27/9且添加30份Mg(OH)2时,硫化胶综合性能最佳。热失重研究结果表明,Mg(OH)2分解后产生的活性MgO可以促进聚合物稠环炭化,加速成炭,起到良好的阻燃作用。     

对称单极接线柔直系统联结变阀侧单相接地故障分析及保护

近年来柔性直流工程正朝着高压大容量方向发展,而相关主设备的耐压、耐流水平却难以线性提升,亟须开展故障机理的解析分析并通过故障和保护的精准配合降低主设备的暂态应力要求。以联结变压器(联结变)阀侧单相接地故障为例,给出了故障发生后对称单极接线柔性直流系统典型测点位置电压、电流序分量以及电压、电流实测值的解析表达式,并给出了故障机理分析。在此基础上,指出了差动保护用于判别对称单极接线柔性直流系统联结变阀侧单相接地故障存在的问题,提出根据联结变接线形式采用联结变阀侧零序过压保护或联结变阀侧中性点过流保护作为联结变阀侧单相接地故障对应主保护的建议。通过实际柔性直流工程的电磁暂态仿真,验证了故障机理解析分析的正确性及建议保护的适应性。     

一种组合型垂直轴风力发电机的结构设计

通过介绍垂直轴风力发电机较之水平轴风力发电机所具有的优势,以及对比三种典型的垂直轴风力发电机翼型的优缺点,提出一种将S型和H型叶片通过超越离合器连接的组合型垂直轴风机构想.绘制出这种风力发电机的三维立体仿真图,阐述了其整体结构以及启动运转过程,从理论上分析了该风机比单一翼型风机所具备的优良性能.     

利用虚拟电阻提高接入弱交流电网的 MMC小信号稳定性控制方法

模块化多电平换流器(modular multilevel converter, MMC)换流阀具有自关断能力,适用于向弱交流电网供电。该文对已有功率同步控制方法进行改进,通过在电压调制波处增加虚拟电阻控制,等效增大系统与弱交流电网之间的电阻,从而增强系统的稳定性。该方法实现简单,同时虚拟电阻并不消耗能量,不会降低换流器的传输效率。文中建立了受端弱交流电网MMC系统小信号数学模型,通过对多输入多输出系统开环传递函数矩阵进行分析,得到虚拟电阻对系统稳定运行特性的影响;同时对虚拟电阻的作用机理进行研究,分析得出虚拟电阻对系统运行极限的影响。最后,在PSCAD/EMTDC 中搭建了101电平受端弱交流电网 MMC系统仿真模型,仿真结果验证了虚拟电阻控制的有效性,同时体现了虚拟电阻对系统运行极限的影响。     

联接含惯量交流系统的VSC-HVDC系统特性分析EI北大核心CSCD

目前针对电压源型高压直流输电(VSC-HVDC)系统控制特性的研究仅限于联接到等值交流系统的情形,建立VSC-HVDC系统联接到含惯量的交流系统的模型,研究弱系统条件下交流系统内部参数与VSC-HVDC系统的相互作用有重要意义。利用同步发电机(SG)模拟含惯量的交流系统,首先建立了连接到SG的VSC-HVDC系统的小信号模型,并验证了模型建立的正确性;利用参与因子法分析了特征根与状态变量的关联程度。采用特征根分析和仿真验证结合的方法,分别研究了线路阻抗、SG的惯性常数、阻尼系数的参数变化对系统特征根的影响规律;最后研究了VSC控制器参数对系统稳定性的影响作用。结果和结论证明,系统小信号稳定性随着系统线路阻抗角减小、短路比(SCR)的降低而降低;当惯性常数取值>1.2 s时系统小信号稳定性先增强后减弱但不会失稳,当阻尼系数D在0~0.5范围内变化时,系统小信号稳定性先增强后减弱,VSC控制器参数对系统小信号稳定性影响也较大,在一定范围内调整SG惯性常数、阻尼系数和VSC控制器内外环参数值可以提高系统小信号稳定性。     

基于粒子群优化算法的VSC-HVDC系统的控制参数优化策略

建立了双端基于电压源型换流器的高压直流输电(VSC-HVDC)系统的小信号模型;利用特征根分析法,基于线性化状态空间模型,将与系统特征根直接相关的振荡模式和衰减模式的罚函数作为目标函数;提出了基于粒子群优化算法的VSC-HVDC系统的控制参数优化策略,对整个系统的控制参数同时进行整体优化。仿真结果验证了小信号模型的正确性;优化后的系统在小扰动、大扰动、潮流反转及故障情况下均具有较高的控制精度,整个系统的稳态与暂态特性均得到较大改善。     

无卤阻燃SBR的阻燃性能及热失重行为

利用锥形量热仪(CONE)和热失重分析(TG)研究了化学膨胀阻燃剂(IFR)、氢氧化铝/红磷(Al(OH)3/P)及二者复合阻燃SBR的阻燃性能及热失重行为。结果表明,阻燃剂用量为40份,聚磷酸铵(APP)与季戊四醇(PER)质量比为3∶1时,SBR/APP/PER的热释放速率及生烟速率均大幅度下降,阻燃效果较好;Al(OH)3与P质量比为26∶14时,可有效降低SBR/Al(OH)3/P的热释放速率,但生烟速率较大;将APP/PER∶Al(OH)3/P=1∶1复配,SBR/IFR/Al(OH)3/P的热释放速率和生烟速率没有进一步改善,协同效应不明显。热失重研究表明,空气气氛下,试样SBR/IFR/Al(OH)3/P在300~500℃时,Al(OH)3/P反应使得SBR分解速度下降;在500~800℃时,APP与PER形成炭层,有效地起到隔热隔氧的作用,从而抑制炭黑的分解;两者复合使用,使阻燃SBR分解速度降低,热稳定性提高。