高压直流晶闸管阀故障电流下反向电压特性的分析

为分析高压直流晶闸管阀故障电流下的反向电压特性,采用电路拓扑模型分析法,建立了故障电流下反向分析的数学模型,并建立相应的试验模型对分析方法进行验证。对晶闸管结温、阻尼电阻电容参数、电流变化率和正向电流4个参数的影响进行了分析,并用数学模型进行仿真计算。分析结果表明:晶闸管结温、电流变化率和正向电流均可导致反向恢复电荷的改变,从而对反向恢复电压造成影响;阻尼电阻电容一定时,有唯一阻尼电阻使反向电压最小。结果验证了该仿真分析方法的可行性,且具有较高的精确度。     

故障电流限制器的晶闸管阀触发与监测系统

在不改变电网结构的情况下,故障电流限制器作为一种全新的解决方案可用来解决由于负荷中心大电源投入和系统互联所引起的系统短路电流增加的问题。主要侧重于故障电流限制器的晶闸管阀触发与监测系统的研究。首先,介绍故障电流限制器的结构以及工作原理;然后介绍晶闸管阀触发与监测系统的构成,重点突出触发系统的原理、监测系统的原理和TE板的原理以及各自的实现方式,并提出了一种VBE与TE板之间的可实现逻辑时序;最后,通过低压试验验证了晶闸管触发与监测系统的可行性。     

MMC阀保护晶闸管的电流分配与结温计算

针对模块化多电平换流器(MMC)在直流侧发生双极短路的故障情况,建立了MMC阀闭锁后的故障电流回路,给出了MMC阀中保护晶闸管的电流分配和结温理论计算方法。在Matlab/Simulink下进行了MMC阀闭锁后故障电流回路的建模与仿真,并在MMC背靠背实验系统中进行试验研究。仿真和试验结果表明,所提分析和计算方法准确可行,对MMC实际工程中保护晶闸管的选型、损耗计算及热设计具有重要的理论指导意义。     

HVDC换流阀桥臂短路电流耐受分析

提出一种高压直流(HVDC)输电换流阀短路电流仿真模型和晶闸管承受短路电流的结温预测方法,可证明换流阀晶闸管在系统最大短路电流工况下的耐受能力.分析换流阀桥臂短路原理,得出短路电流计算方法,通过基于PSCAD/EMTDC的6脉动换流阀桥臂短路电流仿真,获得短路电流、暂态电压、恢复时间等关键参数,结合晶闸管瞬态热阻,采用数据拟合与迭代法,实现晶闸管在短路电流下结温曲线的预测,进而得出晶闸管承受阀桥臂短路电流后的暂态电压耐受能力.试验结果表明该方法有较高的可靠性.     

TSC高压晶闸管阀过电流失效机理

为满足晶闸管投切电容器(TSC)装置可靠性及其试验方法和试验等效机理研究的需要,重点研究了TSC装置的核心部件--高压晶闸管阀在过电流故障状态下的失效机理.首先介绍了TSC系统及其阀的结构以及过电流故障形成的原因和特征,并给出了过电流的数学方程和仿真波形.然后按照过电流故障的不同发展阶段对TSC阀的电流、电压和热等应力进行了解析分析.在上述基础上,结合器件的物理特性,对TSC阀各个元件在各种故障应力下的内部物理过程进行了分析.最终得到了TSC阀在过电流故障的不同发展阶段的失效模式和失效指标,从而揭示了TSC高压晶闸管阀的过电流失效机理.     

超高压电网故障电流限制器在RTDS上的仿真试验研究

建立了串联谐振型故障电流限制器实时仿真平台,对瓶窑500 kV变电站故障电流限制器(FCL)进行了不同运行工况下的RTDS实时仿真试验,FCL保护控制策略及限流性能进行了试验分析.根据仿真试验,得出合理有效的结论,同时也验证了FCL实时仿真模型的合理性.     

张北柔性直流电网故障电流特性及抑制方法研究

张北柔性直流电网示范工程为确保换流阀在直流故障情况下可靠穿越,在直流线路配置150m H电抗器、中性线配置300m H电抗器,电抗器限制故障电流发展速度的同时也降低了故障电流衰减速度,导致极端故障情况下换流阀保护晶闸管的结温超出设备耐受水平。该文研究张北工程故障电流衰减机理,针对设备耐受能力和故障耐受要求不匹配问题,提出3种解决方案,并通过PSCAD/EMTDC仿真对3种方案的技术性能进行分析验证,通过ANYSYS仿真软件对不同技术方案换流阀晶闸管结温进行校核,验证技术方案的可行性。最后综合对比不同技术方案的优缺点,为张北工程建设提供技术支撑。     

基于LC振荡回路的晶闸管阀短路电流试验

晶闸管阀短路电流试验是考核直流输电晶闸管阀耐受短路电流能力的运行型式试验项目,要求试验结果跟实际运行工况具有等价性。本文使用LC振荡回路对直流输电晶闸管阀进行短路电流试验进行研究,并利用计算机仿真技术对其进行仿真研究,以确定回路参数准确性和试验方法的有效性。结果表明以LC振荡回路产生的短路电流,满足直流输电晶闸管阀短路电流标准要求,可做为进行直流输电晶闸管阀短路试验的有效方法。     

超高压电网故障电流限制器与系统继电保护配合研究

针对故障电流限制器的动态特性对系统继电保护的影响进行了分析,在RTDS系统上搭建了试验模型,并进行了动模试验,通过对试验结果的分析.对与华东电网故障电流限制器示范工程相配合的系统继电保护的原理和整定进行了指导.     

新型桥式固态故障电流限制器

文中提出了一种新型桥式固态故障电流限制器,该装置由二极管、晶闸管和限流电抗等组成。在系统正常运行时,新型故障电流限制器运行于整流桥模式,对系统影响很小;在故障发生时,限流电抗能自动无延迟地限制短路电流第1个峰值,且通过对晶闸管的控制,实现装置由整流桥模式进入限流模式,限制短路电流稳态值。该方案无需另设旁路限流电抗,也无需全控型器件,结构简单,可靠性高。文中提出了该方案的控制策略,并通过实际系统仿真分析及与现有桥式故障电流限制器对比,证明了该方案的可行性和技术优势。     

应用于谐振型限流器的双分裂铁心电抗器研究

为了降低串联谐振型限流器中流过晶闸管短路电流的幅值和上升率,提高电容器旁路电路的可靠性,提出一种双柱双分裂铁心电抗器,将晶闸管串接在双分裂电抗器的一个支路,然后再与补偿电容器并联。系统正常运行时,双分裂电抗器表现为大电感,流过的电流很小;在电网线路发生短路故障时,晶闸管导通,双分裂电抗器表现为小电感,快速转移流过补偿电容器的短路电流,谐振状态破坏从而实现限流功能。设计并制作了一台应用于400 V串联谐振型限流器的双柱双分裂铁心电抗器样机,基于三维棱边有限元法对电抗器磁场分布和电感参数进行了计算。电抗器以单支路小电流模式运行时,电感为192 m H;以双支路大电流运行模式时,电感为151μH。通过短路电流冲击测试发现,双分裂电抗器可实现电流快速转移且两支路电流均匀分配,电感测试值与仿真值吻合较好。为了降低晶闸管的冲击电流,提出一种在保持单支路运行电感恒定的前提下调整双支路运行电感的方法,仿真结果证明了该方法的有效性。     

Rogowski线圈在高压变频器共模电流测量中的应用

针对霍尔电流传感器与传统电流互感器检测共模电流存在缺陷情况,提出一种新型的基于Rogowski线圈测量共模电流的方法。以五相H桥型三电平逆变系统共模通路为例,仿真得到共模电流属于高频脉冲电流。建立Rogowski线圈传感头等效回路模型,理论上验证了测量方法的可行性。对电机端单线圈、滤波器端双线圈、滤波器端单线圈三种共模电流测量方案进行比较分析,仿真和实验结果证明了滤波器端单线圈方案的可行性和正确性。     

一种新型故障限流器在电力系统中的应用研究

提出了一种基于集成门极换流晶闸管IGCT和固态电力电子开关的故障限流器,它由电感和IGCT等组成。正常时,串在电路中,基本无能量损耗,故障时控制短路电流大小。通过PSCAD的仿真分析和现场试验,证明了其有良好的限流性能,可以作为电力系统中有效的保护设备。     

单相电路谐波电流的一种快速跟踪算法

根据非线性负载的等效电路模型,提出了一种基于快速跟踪算法的有源电力滤波器单相电路谐波电流检测方法。使用该方法先计算出产生基波有功电流的电阻部分对应的电导,然后求出基波有功电流,再用负载电流减去基波有功电流,得到实际补偿的谐波及无功电流。该方法能快速跟踪产生基波有功电流的电阻部分对应的电导,特别是当负载电流突变时。理论分析和仿真研究证实了该方法的正确性。     

航空静止变流器的输入纹波电流特性研究

航空静止变流器(aviation static inverter,ASI)作为飞机电源系统的典型负载,其脉动的输入电流严重影响着直流电网的电能质量。针对航空静止变流器的输入电流特性进行研究。基于双重傅里叶开关函数法给出逆变环节输入电流中直流分量、二次谐波分量、载波次谐波和载波的边频谐波等表达式,为定量计算各电流分量提供了精确依据。推导二次谐波电流向高压直流电网侧传播的等效电路模型,从而揭示航空静止变流器输入端低频纹波电流的产生、传导及其影响因素。最后,通过仿真和实验验证理论分析的正确性。     

基于瞬时无功功率理论的无功电流检测

三相电路瞬时无功功率理论在谐波和无功电流的实时检测方面得到成功的应用,最早提出的ip-iq法和d-q法都需要锁相环和低通滤波器.此处对只能检测基波的基于幅值积分的方法进行改进,提出一种能同时检测无功、谐波电流的方法,并采用基于幅值积分的方法直接检测单相电路的基波电流,进行仿真分析.结果表明,该方法能准确检测出谐波电流和...     

一种新型浪涌电流抑制电路的研究与应用

设计一款新型浪涌电流抑制电路,利用Pspice对其进行原理仿真,再经电路调试,验证设计的正确性;并最终成功应用在某机载设备电源上。     

电阻采样电流重构在异步电机驱动器中的应用

探讨了相电流重构技术的原理及电阻采样技术实现中的难点。采用高性能单片机设计开发了“交直交”型驱动器。在设计的硬件电路和软件平台上,通过仿真和实验验证本文所给出的改进电流重构策略能很好地反映实际电流。与此同时相比传统的电流检测方案,该策略实现简单、节省成本,在竞争日趋激烈的小功率、低成本驱动器中具有很强的实用性。     

基于等效瞬时励磁电感时域特性判别变压器励磁涌流

从变压器励磁涌流的产生是由于变压器铁心饱和这一原理出发,提出了一种利用计算等效瞬时励磁电感平均值来区分励磁涌流与短路电流的方法。理论分析、EMTP仿真及TEQSIM混合仿真结果均表明:该算法原理清晰,不需考虑变压器参数,特征明显,能够实现轻微匝间短路的识别。