磁控电抗器在右江500 kV线路中的应用

我国超高压输电线路中普遍安装的固定高压并联电抗器显著地制约了传输功率,使线路电压过分降低。而磁控电抗器能平滑调节无功容量,抑制操作过电压和限制单相故障时引起的潜供电流。对磁控电抗器取代常规并联电抗器应用于三右—江陵500kV输电线路进行了研究,介绍了磁控电抗器的结构和基本工作原理,建立了磁控电抗器模型并在此基础上着重分析了磁控电抗器的特性。利用仿真验证了磁控电抗器应用于三右—江陵500kV线路抑制操作过电压和限制潜供电流的效果,以及磁控电抗器应用于超高压输电线路的可行性和有效性。     

交流特高压输电线路的工频过电压及其抑制

随着传输距离的进一步增加和传输容量的增大,特高压工频过电压问题更加严重,抑制措施较难实施。对特高压工频过电压进行简要分析并介绍其影响因素。提出采用快速励磁式磁控电抗器抑制特高压工频过电压的方法,并对快速励磁式磁控电抗器的结构进行介绍。指出采用固定电抗和快速磁控电抗器串联的方式来对特高压系统进行补偿,并对补偿效果进行了全面数值仿真计算,结果表明特高压系统的工频过电压能够限制在一个较稳定水平。此外,通过动态调节其无功容量还可以非常有效地稳定线路电压,在特高压系统中的应用前景广阔。     

500 kV 无双线线路高抗退出运行的可行性分析

湖南电网500 kV无双线经双江500 kV变电站T接后,输电线路长度由原来的300 km 缩短为129 km 左右,为无双线500 kV并联电抗器的退出运行创造了条件。为防止高压并联电抗器发生故障,针对无双线电抗器退出运行后的操作过电压进行了计算,探讨电抗器退出运行的可行性。计算了避雷器投入运行时高压并联电抗器运行和退出情况下的操作过电压,及避雷器退出运行时高压并联电抗器运行和退出情况下的操作过电压。计算结果表明无双线并联电抗器退出运行时,系统操作过电压可满足运行要求。     

磁控电抗器在750kV系统中的应用

对磁控电抗器的原理、特性进行了分析,提出了超高压磁控电抗器的单元接线方式.对西北750kV系统应用磁控电抗器的调压和操作过电压限制进行了数值分析和计算.     

磁控式并联电抗器内部故障仿真分析

磁控式并联电抗器(MCSR)作为电网中十分重要的无功补偿设备,具有平滑调节容量,消除操作过电压和潜供电流的作用。文中利用Ansoft Maxwell软件搭建了二维有限元模型,并使用外电路编辑器作为有限元激励源,通过仿真网侧绕组接地故障、网侧绕组匝间故障、控制绕组接地故障、控制绕组匝间故障,分析了在这4种不同故障情况下磁控式并联电抗器的工作特性。     

500kV惠汕线茅湖变电站解口后线路高压并联电抗器退出运行的可行性研究

广东电网500kV惠汕线经茅湖变电站解口后,原线路高压并联电抗器配置条件发生改变,加之电网结构和运行方式变化较快,造成高压并联电抗器故障率较高。为此,对惠汕线惠州、汕头侧高压并联电抗器退出运行展开电磁暂态研究,研究内容包括高压并联电抗器运行和退出工况下工频过电压、合闸及单相重合闸操作过电压、潜供电流和恢复电压以及甩负荷操作过电压等,研究结果表明惠州—茅湖—汕头通道原配置高压并联电抗器退出运行是可行的。     

110 kV长线供电系统的过电压研究

建立了一个110kV长线供电系统模型,用软件EMTP对该系统进行了工频过电压和操作过电压的计算。结果表明:如线路长度在200km左右,系统的工频过电压和操作过电压均在允许范围之内,除在线路上加装一定容量的并联电抗器外,不需要采取特别的措施加以限制。     

城市配电网容性无功补偿研究

针对目前城市配电网后夜容性无功过剩及单相接地时电网产生较高的过电压问题,设计了一种Y接电抗器灭弧装置.首先介绍其结构及工作原理;其次计算Y接电抗器中性点接入不同容量的补偿元件后电网的过电压;最后利用Matlab对电网分别接入消弧线圈和Y接电抗器进行仿真.理论计算及仿真结果表明电网装设Y接电抗器后发生单相接地时的过电压得到抑制且能较快恢复到正常状态.Y接电抗器不仅减小接地电容电流,熄灭电弧,还可以解决后夜容性无功过剩和降低单相接地引起的过电压,可取代消弧线圈解决单相接地引起的过电压和容性无功补偿问题.     

沿线多组避雷器深度限制特高压操作过电压

为解决深度限制特高压操作过电压水平,以我国即将建设的晋城—南阳—荆州1000kV线路工程为背景,结合国外对操作过电压水平的研究,利用电磁暂态计算程序PSCAD/EMTDC分别计算了沿线装设多组避雷器对三相合空线、单相自动重合闸以及故障激发等操作过电压的限制效果;研究了沿线装设多组避雷器深度限制操作过电压。计算表明,如果不装沿线避雷器,三相合空线、单相自动重合闸以及故障激发操作过电压最大值分别为1.83、1.83和1.53p.u.,而采用沿线装多组避雷器的方法可将上述3种特高压系统操作过电压抑制到<1.5p.u.。另外,随着避雷器组数的增加,通过避雷器的总能量增加,但单个避雷器的通流容量下降。     

可控电抗器在西北750 kV系统中的应用

研究了采用超高压可控电抗器解决750 kV电网的无功和电压控制问题。分析可控电抗器结构原理及特性后推荐采用低谐波、无相间电磁耦合的三相可控电抗器接线方式;对西北750 kV系统一、二期工程电网结构,在夏大方式下应用普通电抗器与可控电抗器调压和限压的数值分析和仿真计算表明,可控电抗器配合合闸电阻可限制合空线过电压在<1 .25倍,且电压控制功能优越,可大大改善系统无功潮流调节能力,减小电网损耗。     

新型DT-STATCOM原理分析与结构设计

提出一种新颖配电变压器一体化静止同步补偿装置(DT-STATCOM)的设计思想和方法:基于功率平衡原理,将STATCOM从变压器高压绕组抽头接入,充分利用配电变压器的富余容量来补偿系统所需的无功功率。阐述了DT-STATCOM系统无功补偿的理论基础,提出了多种DT-STATCOM系统结构。针对Dyn型变压器,重点研究了变压器高压绕组多抽头DT-STATCOM系统结构,分析了该结构对变压器绕组电流分布的影响,选择了合适的抽头电压等级。仿真结果表明,DT-STATCOM系统结构具有很好的无功功率补偿性能。     

转子接地保护相关二次回路对地过电压的分析

乒乓式或注入式发电机转子接地保护的二次回路需接到转子绕组的正负两端。600 MW及以上容量的大型发电机的额定励磁电压普遍较高,且运行中会有各种过电压,因而担心二次回路绝缘等级偏低,不能承受足够的过电压。分析了在差模和共模电压作用下及转子绕组发生一点接地故障时,二次回路可能出现的严重过电压。研究结果表明,直接和间接与转子绕组相连接的二次回路电缆的耐压要求不同,宜采用独立的注入式转子一点接地保护并就地安装在励磁系统屏柜内,缩短直接与转子绕组连接的二次回路电缆;转子电压的信号采集宜采用具有隔离作用的变送器。     

A three-phase high-frequency AC/DC converter with power-factor correction

A circuit design of an ac/dc three-phase converter with an isolated output is proposed. The converter consists of identical phase modules with forward pulse transformers, the primary windings of which are fed with phase voltage through power switches. The secondary windings of the transformers are connected to rectifiers, the outputs of which are connected in series. The energy of magnetizing inductance is also transferred to the load through an auxiliary low-power converter. The presented circuit design provides control of the converter currents that makes it possible to perform an active power-factor correction. The design is characterized by a small number of semiconductor switches in the power circuit due to the use of a direct-conversion principle. In addition, the proposed circuit design makes it possible to use power switches with a reduced permissible voltage. High-frequency energy conversion makes it possible to reduce the mass and dimensions of the device. The converter can be used as a power supply for an electric arc for welding and plasma processes. It is possible to generate output characteristics of any type, from direct-voltage to direct-current regulation. If necessary, it is possible to provide increased open-circuit voltage to simplify electric-arc ignition.     

基于磁控电抗器的谐波励磁方法

为了降低磁控电抗器(MCR)补偿无功功率时工作电流中的谐波含量,提出了一种新的抑制MCR谐波的方法。该方法利用MCR特有的工作方式,在其低压直流控制绕组中加入谐波电压,让其产生的特定次谐波磁通抵消铁芯中由于MCR铁芯饱和后磁化曲线非线性的影响,从而使各分支工作绕组中生成的电流中不含有该次谐波电流,这样便可有效抑制总工作电流中的谐波生成,使总工作电流谐波含量极小。同时本设计将MCR控制绕组中直流控制电压的调节与谐波电压的生成控制结合在一起,从而实现了一个直流控制电源双重功效的作用。使其在直流控制交流及谐波抑制两个方面具有低压控制高压、小容量控制大容量的优点。通过理论分析及实验仿真,证明了所述方法的可行性及有效性。     

基于磁控电抗器的变电站无功电压控制

针对当前广泛应用的动态无功补偿装置不适合无人值守变电站的运行环境,根据磁控电抗器平滑调节容量的原理,研制了基于磁控电抗器的动态无功补偿装置.结合现场实际运行情况,设计了以电压为控制目标的最优控制方法,装置快速响应电力系统无功需求,提供电压支撑.进行了基于Matlab/Simulink的仿真研究,仿真结果表明了该装置抑制...     

并联电抗器在超(特)高压电网中应用及发展

研究了超（特）高压输电线路在长线电容效应、不对称接地和突然甩负荷等各种工况下工频过电压的产生．提出了采用并联电抗器进行无功补偿限制工频电压升高的措施。分析了并联电抗器在超（特）高压输电线路单端供电与双端电源供电情况下抑制过电压的作用。分析比较了裂心式、磁饱和式及变压器式3种超（特）高压可控并联电抗器的基本工作原理、主要功能和特性．指出裂心式可控电抗器具有非线性伏安特性,兼具大幅度限制操作过电压功能：磁饱和式电抗器的伏安特性与普通电抗器相近,结构简单、控制方便,具有优良的技术经济综合指标：变压器式可控电抗器与磁饱和式可控电抗器相比。谐波电流更小、响应速度更快、功率损耗更小。同时指出了特高压并联电抗器与超高压并联电抗器相比的特殊性。     

电压定向矢量控制双绕组感应发电系统

设计了双绕组感应电机发电系统,在电机定子上设置两套绕组,功率绕组和控制绕组.其中:功率绕组接负载;控制绕组接励磁调节器.采用定子控制绕组电压定向矢量控制策略,使用滞环控制器触发驱动逆变桥,实现对端电压良好的控制,也不会给电网系统带来无功负担.在变负载和转速情况下,对端电压动态和稳态性能进行了仿真分析,证明该系统动态响应速度快,稳态性能良好.     

应对电网电压骤降的双馈感应风力发电机Crowbar控制策略

双馈感应发电机(doubly fed induction generator,DFIG)具有有功、无功功率独立调节的能力及励磁变频器所需容量小等优点,在风力发电系统中得到了广泛应用,但由于励磁变频器的容量较小,使其在电网故障下的控制能力受到限制。为保护励磁变频器,需要采用Crowbar装置在电压骤降时为转子浪涌电流提供通路,并限制转子电流增大。文章提出了一种Crowbar控制策略,能有效抑制转子过电流、直流母线过电压以及电磁转矩的振荡,并可向电网注入无功电流以帮助电网电压的恢复。仿真结果验证了这种控制方式能使DFIG在大幅电压骤降故障下实现不间断运行,有效提高了DFIG风电机组运行的可靠性。     

基于MCR的风电场动态无功补偿控制策略

近年来风电场数量及装机容量快速增长,风电接入系统给电网带来了越来越显著的影响。无功补偿作为改善风电场电能质量,提高系统运行稳定的重要措施,在风电场得到了广泛的应用。文章提出了一种基于风电场动态无功补偿装置的无功电压控制策略。通过测量并网点电压,充分利用MCR的连续调节特性,与FC投切相配合,满足风电场系统的无功电压需求。最后结合某含有MCR的实际风场进行了仿真分析,验证了所提出的策略正确性。     

LLC resonant DC–DC converter with series‐connected primary windings of transformer

This paper proposes a zero‐voltage switching (ZVS) LLC resonant step up DC–DC converter with series‐connected primary windings of the transformer. The series resonant inverter in the proposed topology has two power switches (MOSFETs), two resonant capacitors, two resonant inductors, and only one transformer with center‐tapped primary windings. The power switches are connected in the form of a half‐bridge network. Resonant capacitors and inductors along with the primary windings of the transformer form two series resonant circuits. The series resonant circuits are fed alternately by operating the power switches with an interleaved half switching cycle. The secondary winding of transformer is connected to a bridge rectifier circuit to rectify the output voltage. The converter operates within a narrow frequency range below the resonance frequency to achieve ZVS, and its output power is regulated by pulse frequency modulation. The converter has lower conduction and switching losses and therefore higher efficiency. The experimental results of a 500‐W prototype of proposed converter are presented. The results confirm the good operation and performance of the converter. © 2014 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.