门极换流晶闸管关键技术的研究

通过对门极换流晶闸管(GCT)关键技术的研究,提出了一种沟槽隔离的逆导型GCT结构.借助MEDICI软件,模拟了GCT的各项特性及其在内部的微观现象,对透明阳极、缓冲层、隔离区等关键结构参数进行了优化设计,并对其制作工艺进行分析.研究结果表明,采用透明阳极、缓冲层和沟槽隔离的逆导型GCT结构,不仅可以获得更好的静、动态性能,而且可大大降低制作工艺难度,有望在国内现有工艺装备下进行开发.     

晶闸管换流阀高电位控制板触发电路的对比分析

针对换流阀广泛应用的高电位控制板(TCU 和 TFM),介绍其触发电路工作原理,并应用仿真与试验,对比研究两种触发电路的输出特性.仿真结果表明,与 TCU 相比,TFM 具有更陡的触发脉冲前沿和更好的负载适应性。     

集成门极换流晶闸管门极驱动电路

介绍了集成门极换流晶闸管(IGCT)的基本结构,它同时拥有晶体管的关断特性和晶闸管的开通特性,是一种理想的兆瓦级中高压半导体开关器件.IGCT必须结合集成门极驱动电路才能完成硬开通和硬关断,因此门极驱动电路的性能将直接影响器件性能的优劣.具体设计了630A/4500V逆导GCT的驱动电路,并分析了驱动电路的要求和设计原理.     

大功率电流型晶闸管变频器低频PWM换流过程分析

从西门子引进的ＳＩＭＯＶＥＲＴＡ系统，其主回路采用串联二极管式晶闸管电流型逆变器，高速采用１２０度矩形波输出，低速时采用脉宽调制ＰＷＭ输出来改善低频特性。本文将从换流原理、假设条件、换流过程分析，以及ＰＷＭ波与一般矩形波在同一逆变器下换流过程的区别和应注意的问题等几方面进行分析。     

晶闸管换流阀冲击电压特性研究

以灵宝背靠背高压直流输电用120kV光控晶闸管换流阀为研究对象,应用现代电路理论的状态方程分析方法,求解了单阀在冲击电压激励下阀内电抗器和晶闸管的电压特性,并给出了仿真结果。试验结果表明,仿真研究是成功的。     

晶闸管换流过电压保护元件参数的优化

以三相桥式全控整流电路为例,分析了晶闸管换流过电压的产生过程。通过数学推导,找出换流尖峰电压与保护元件参数之间的关系。给出了求保护元件参数最优解的工程化方法。经现场使用,保护元件及晶闸管均工作安全可靠,证实了本方法的可行性。     

高压直流换流阀晶闸管结温计算研究

针对串联水路的换流阀组件中各级晶闸管结温的差异,建立了阀组件晶闸管结温计算等效模型,利用PSCAD/EMTDC仿真软件对各级晶闸管结温进行仿真求解,找出一个阀组件中结温最高的晶闸管;对结温最高的晶闸管两侧散热器中心区域开槽,埋置测温光纤,在合成试验平台上进行最大连续运行负荷试验,并从所测得的散热器台面最高温度对晶闸管结温进行校核,结温校核结果表明,阀组件晶闸管结温计算等效模型具有较高的准确性。     

直流输电换流阀晶闸管电压分布的光电测量系统

设计了一种用于测量换流阀晶闸管电压分布的光电测量系统，该光电测量系统主要由探头、发射电路、接收电路3部分组成。系统采用脉冲频率调制的原理对信号进行调制，其带宽为直流至1．2MHz，部分响应时间为120ns，最大非线性误差为1％。实验结果表明，所设计的光电测量系统有较强的抗电磁干扰能力和较高的测量精度，可以满足测量换流阀晶闸管电压分布的需要。     

晶闸管换流阀饱和电抗器磁饱和特性的仿真分析

应用电磁场有限元仿真工具,建立了阀饱和电抗器的静磁场模型和场-路耦合模型,计算了饱和电抗器的有效电感和电压时间面积,并对其中的铁芯磁饱和特性进行了仿真分析。     

Classification of Thyristor Commutation Methods

A classification of thyristor commutation methods is presented. The classification is based on whether the commutation pulse is a voltage pulse or current pulse, whether it is connected in parallel or in series with the thyristor to be commutated, whether the pulse is applied with the help of a main or an auxiliary thyristor, and whether the commutation circuit is charged from the main source or from an auxiliary source. Inverters are further classified according to the location of the commutation pulses.     

晶闸管电路-电动机系统CAA的研究

本文论述采用稀疏表格法建立晶闸管电路-电动机系统计算机辅助分析通用程序的几个关键问题,指出该分析程序的特点。控制技术工作者可借鉴此方法,在微型计算机上,建立各种分析程序。该分析程序在微机系统上对多种晶闸管电路、三相全控桥供电直流机系统、电流型逆变器驱动感应机系统进行数值分析,并与实验装置的波形比较,充分证明了该分析程序的正确性和实用性。     

换相电压简化计算模型及其在换相失败评估中的应用

基于准稳态公式理论计算的换相失败评估方法,无法精确评估换相失败边界附近的情况,而基于详细工程模型电磁暂态仿真的方式虽然精确,但效率低且工作量大.为了在兼顾精度的同时提升换相失败风险评估效率,基于等值网络的状态方程,文中提出了交流故障后直流系统换相电压的简化计算模型,并进一步应用计算结果进行换相失败风险评估.通过仿真软件PSCAD/EMTDC,从换相面积和换相失败评估结果两个方面,验证了计算模型的有效性.结果 表明,对于故障后首次换相过程而言,应用文中模型求得的换相面积与仿真所得换相面积相差甚小,且应用该模型能较为高效精确地评估直流发生换相失败的情况.     

基于时间域建模的晶闸管调压装置缓冲电路设计

三相晶闸管交流调压器由于传输线特性、器件半控性和负载电路的影响,在导通和关断瞬间极易造成过电压、过电流和电压电流瞬变现象。RC缓冲电路能有效抑制上述冲击,然而RC参数会影响驱动装置的损耗,如何获得最佳的参数匹配是需要解决的问题。本文按照时间域建模方法分析了一个导通周期内的晶闸管外特性,针对带有缓冲电路的模型,构建了晶闸管能耗指标和对系统冲击的数学描述。提出了将冲击作为约束条件,通过优化能耗指标,配置缓冲电路参数来实现节能抑制冲击的思想。借助Matlab工具得到了最佳参数配置。仿真曲线和实验波形表明优化的缓冲电路参数可以有效抑制系统的冲击并减少能耗,证明了这一设计的有效性。     

基于瞬时值模型的三相桥式整流电路的换相过程分析

瞬态模型最能反映一个元件实际工作时的物理过程。在电磁耦合的原理基础之上,建立了三相三柱式变压器的瞬态数学模型,并基于此瞬态模型,详细分析了三相桥式整流电路的换相过程;而且在分析中求得了整流侧电流的稳态瞬时值。有了此稳态瞬时值,便可以对整流电路进行严格的功率分析,这比传统的假定整流侧电流恒定的分析方法更严格、更准确。     

计及换相失败预测控制和故障合闸角的HVDC换相失败分析

考虑实际直流输电系统中换流变压器的接法,从换相电压—时间积分面积角度分析了换相失败预测控制和故障合闸角对换相失败的影响机理,分析了不同交流系统故障严重程度情况下影响换相失败的主要因素,提出了计及换相失败预测控制时引发换相失败的故障合闸角范围的计算方法及换相失败概率计算步骤,并指出换相失败预测控制加大了故障合闸角对换相失败的影响。以典型的单极直流输电系统为例,通过PSCAD/EMTDC软件仿真验证了理论分析的正确性和所提计算方法的有效性。     

龙政直流系统换相失败故障分析

从直流输电系统最基本的换相过程出发,对换相失败发生的原因、过程及软件中的逻辑原理进行了探讨。通过龙泉、政平换流站的两次换相失败的故障录波实例,详细分析了换相失败各参数的变化及其过程,揭示了换相失败发生故障的原因。     

两种新型晶闸管投切电容器补偿装置的主电路及触发方式

依照TSC投切机理,开发了两种工作可靠、使用元件少、成本低的TSC投切开关的新型主回路结构,简称为“2+1”电路和“2+2”电路。满足了TSC投切机理,投入瞬时,电流无冲击,平稳过渡。不仅介绍了“2+1”电路和“2+2”电路工作机理,晶闸管触发原理,投切过渡过程电流、电压情况等,还简单介绍针对上述两种主电路所开发的触发控制电路。     

两种新型晶闸管投切电容器补偿装置的主电路及触发方式

依照TSC投切机理，开发了两种工作可靠、使用元件少、成本低的TSC投切开关的新型主回路结构，简称为“2 1”电路和“2 2”电路。满足了TSC投切机理，投入瞬时，电流无冲击，平稳过渡。不仅介绍了“2 1”电路和“2 2”电路工作机理，晶闸管触发原理，投切过渡过程电流、电压情况等，还简单介绍针对上述两种主电路所开发的触发控制电路。     

龙政直流系统换相失败分析

通过龙泉、政平换流站的两次换相失败的故障实例,分析换相失败各参数的变化及其过程,揭示换相失败发生的故障原因。