抑制直流输电换相失败方法研究

通过剖析换相失败机理，分析发生换相失败的主要原因是基于电网换相换流器的高压直流输电采用的换流元件晶闸管为半控型器件。当关断角小于其固有极限关断角时便会发生换相失败，换相失败会引起换流变压器直流偏磁、换流阀过热、送端电网过压和发电机组脱机等问题，严重情况下可能进一步导致直流闭锁，存在引发大面积停电的风险。整理并总结已有的抑制换相失败的措施，并对这些措施进行分类阐述，一是通过修改控制器定值，二是通过增加额外的组件或设备抑制换相失败，三是进行换流器拓扑局部改造，最后指出了亟待研究的问题，为当前及今后的研究提出可行的技术思路。     

多级注入式电流源型STATCOM模型和非线性控制策略研究

提出一种特别适合应用在大功率应用场合下的新型电流源型多级注入式STATCOM拓扑结构,巧妙地利用了注入式控制技术、多电平技术和零电平技术能够使主桥开关在基频下工作产生可控的连续交流输出电流,输出高质量的电流波形,同时交流侧不需要连接电容就可以较好解决常规电流源变换器吸收电容难题。推导出多级注入式电流源型STATCOM的数学模型。给出了STATCOM仿射性状态方程采用反馈控制线性化设计控制器方法,设计非线性控制转换为采用线性化状态方程来设计。利用PSCAD/EMTDC对所建立的多级注入式CSC-STATCOM模型进行仿真并给出具体结论。     

新型注入式多电平电流源型变换器的研制

给出了大功率应用场合下多电平注入式电流源变换器的拓扑结构和开关触发时序。该拓扑通过控制与多抽头电抗器相连的开关器件,产生一定规律的多电平电流注入到常规12相主桥变换器中。主桥开关器件1个电网周期开关1次,开关频率低,将具有一定规律的电流波形注入2个并联主桥,不仅降低了一次侧交流输出电流的谐波畸变率,而且实现了主桥零电平换相。实验装置采集波形与PSCAD/EMTDC仿真波形吻合。     

级联H桥注入多电平变换器门级触发单元的设计

设计了一种应用于高压大功率的级联H桥电压注入电压源型多电平变换器拓扑结构的门级触发单元,分析了开关模式选择、电网同步、沿状态判断等在实现中需要注意的关键问题,并以在静止同步补偿器中的应用为背景做了仿真研究,结果证明了基于注入式多电平变换器的门级设计具有较好的稳态和动态响应特性。     

超高性能混凝土的研究进展

超高性能混凝土（UHPC）是1种水泥基复合材料,被广泛用于新建或修复现有结构以延长建筑物的使用寿命。与传统混凝土相比,UHPC具有优异的耐久性和力学性能。然而,一些因素限制了超高性能混凝土的广泛应用。例如在成本上,高水泥含量是导致UHPC经济效益低、环境污染重和能源消耗高的重要因素之一;而在生产时,会出现和易性差、抗弯和抗拉强度最终无法达到设计强度以及UHPC在开裂后其耐久性无法预测等一系列问题。因此,本文回顾了开发具有优越性能UHPC的最新技术,并梳理了现有的设计方法理论;UHPC的成分组成（例如胶凝材料、骨料、化学外加剂）及其工作原理;控制和改善关键性能的技术（例如和易性、抗压性能）几个方面,可促进UHPC的进一步研究与应用。     

优化反馈补偿闭环定子磁链观测器

针对纯积分定子磁链观测器存在的直流偏置与积分漂移问题,对反馈闭环磁链观测器进行了优化,设计了一种改进的反馈补偿闭环磁链观测器。该观测器先利用磁链与反电动势两矢量的正交关系,控制二者的夹角余弦值为零,再通过简单的乘法运算,实现对磁链的动态补偿,从而得到正确的积分结果。理论分析显示,积分结果中的直流分量能够得到完全消除,同时仿真结果证明了,改进观测器的良好性能以及理论分析的正确性。     

大功率注入式电流源型变换器拓扑和模型

多电平注入式电流源变换器(CSC)采用注入式技术来降低谐波畸变率,保证了输出电流波形的质量,减少了器件应力的同时保证了主桥在零电流时换相,实现了真正意义上的软开关。这里给出大功率应用场合下多电平注入式CSC新拓扑以及注入式波形产生的开关触发时序,解决了常规CSC中的难题。最后通过仿真和实验验证了所提理论。     

大功率强迫换相电流注入多级变换器新拓扑

工程应用中,大功率变换器大都采用电压源型变换器.为解决常规电流源变换器所遇到的难题,提出了一种注入式多电平电流源型大功率变换器.基于直流侧注入阶梯电流,采用交流侧输出理想正弦交流的注入方法,对变换器注入开关时序、交流侧输出电流和直流侧注入电流变化规律进行分析.研究结果表明,该变换器主电路功率器件的开关频率为工频,降低了开关器件的动态损耗;主桥功率器件在零电流时换相,实现了真正意义上的软开关技术;变换器交流侧不需安装滤波装置就能输出高质量的电流波形.     

基于PVsyst的家庭光伏发电系统设计与研究

户用分布式光伏逐渐成为我国光伏发电的主要发展趋向.但是近几年上网电价逐年下调,光伏补贴面临取消.以呼和浩特地区一户家庭负荷为研究对象,应用PVsyst软件对三种户用分布式光伏发电系统进行系统设计和优化.通过PVsyst软件仿真结果,对比分析三种户用分布式光伏发电系统的发电量、发电损失,同时采用净现值法进行经济性分析.结果表明,在呼和浩特地区采用自发自用余电上网的家庭光伏发电系统具有较好的经济效益,但需要补贴政策支持.     

七电平电流源型换流器无源逆变试验与分析

普通晶闸管换流阀无关断电流的能力,需要借助电网电压完成换相,不适用于没有交流电网的无源逆变电路.为了将晶闸管换流阀应用于柔性交直流电网,以并联十二脉动晶闸管换流器为前级,以七电平直流电流分配单元为后级构成级联型电流源逆变器.七电平直流电流分配单元不仅实现了对直流母线电流的动态平均分配,而且形成了周期性的直流电流过零点,为十二脉动晶闸管换流器提供零电流换相条件,从而实现晶闸管换流阀的强迫换相.实现强迫换相的晶闸管换流阀外特性相当于全控型逆阻器件,因此换流器可实现无源逆变.在对电路拓扑、调制方法进行详细分析的基础上,设计了额定功率为0.5 MW的七电平柔性直流换流器试验装置,以三相电阻为负载,进行了无源逆变试验.试验结果验证了大电流工况下,晶闸管换流阀与多电平直流电流分配单元协同作用实现晶闸管换流阀受控关断的可行性和可靠性.