一种电压暂变发生器研究

为了补偿电网电压的暂降,需要一种电压暂降发生器来模拟电网产生电压暂降.在现有的各类暂降发生器中,以基于电子开关型电压暂降发生器最易使用.文章介绍一种由新型交流开关和自耦变压器构成的电压暂变发生器.给出了该全控型交流开关的电路拓扑,分析了交流开关的工作原理.该发生器可以模拟多种电能质量的干扰,并可用于大功率场合.最后,搭建了实验电路,给出了实验波形.实验结果验证了这种电压暂变发生器的有效性.     

一种分相故障限流开关原理与实现

随着敏感负荷的不断增加,由系统故障短路等引起的电压暂降造成了越来越多的经济损失.针对于此,提出一种基于IGBT的分相故障限流开关,该开关基于全控型器件IGBT能快速投切限流开关,采用相变电阻能在短路时将短路电流限制到安全范围之内,可显著减轻各种短路带来的电压暂降问题,最后通过实际系统仿真进行实验验证.     

全控型备用电源切换装置应用研究

目前大量的工业敏感负载因为诸如电源电压暂降、电压瞬时中断的暂态电能质量问题,造成了严重的经济损失。基于SCR固态开关是为解决电能质量问题发展而来的,然而该开关中晶闸管具有通态损耗较大、驱动系统复杂且关断不可控等固有缺点,因此介绍了一种基于IGBT的全控型备用电源切换装置。详述了装置的工作原理、拓扑结构和操作原则,并定性分析了负载的换流过程,利用Matlab软件搭建了仿真模型,设计了硬件系统,并进行了实验,仿真及实验结果表明:该切换开关具有良好的性能,能够切实地满足敏感负载对电能质量的苛刻要求。     

电压暂降敏感设备耐受能力自动测试方法

电压暂降敏感设备的电压暂降耐受能力是制定电压暂降治理方案、确定设备购置型号等的重要信息。通常通过设备电压耐受能力测试实验,获得敏感设备的电压耐受曲线（VTC）。传统测试方法存在自动化程度低、工作强度大、测试效率低等问题,文中提出一种敏感设备电压暂降耐受能力自动测试方法,集成处理电压暂降发生器和受测设备的电压、电流和开关数据等,提出开关类和非开关类受测设备的电压暂降后果判据及越限阈值,实现源、荷数据同步和VTC绘制的自动化。其次,提出一种改进二分法测试方法,可应用于矩形类和非矩形类VTC的敏感设备。最后,通过搭建自动测试仿真系统及实际物理测试平台,对所提自动测试方法及改进二分测试法进行验证。仿真结果表明：自动测试方法能够实现多维电压暂降特征下敏感设备电压暂降耐受能力自动测试。仿真与实测结果证明了所提改进二分法测试方法具有较高准确率和测试效率。     

基于全控型电力电子器件的强制换流型混合直流断路器

基于全控型电力电子器件的强制换流型混合直流断路器,在辅助换流电路分断过程中,缓冲电容放电会影响机械开关分断时间;当主断路器完成分断动作,线路能量仅仅依靠避雷器释放,避雷器投入费用较高,能量释放过程较慢,容易造成器件损坏,并影响避雷器使用寿命。提出一种强制换流型混合直流断路器方案,分析了该断路器工作原理,通过对比仿真验证了该方案的可行性。与传统基于全控型器件的强制换流型混合断路器相比,其在实现电流双向流动的同时全控型器件减半;阻止了缓冲电容放电对机械开关动作时间的影响;引入接地引流二极管,可使线路电流尽快减少到零。     

电力电子技术在电力系统中的应用专辑——特邀主编评述

应用电力电子开关器件实现电力变换和控制,始于1957年晶闸管的发明和最早期的相控整流电源.上世纪70年代以前,电动机变速传动的需求促进了晶闸管相控整流、有源逆变、AC/AC直接变频、强迫换流逆变技术和晶闸管谐振换流技术的发展和应用.进入80年代末期,以GTO,IGBT为代表的全控型开关器件开始应用,至今各类负载用电所需的电力电子变换和控制技术已相对成熟,应用已很广泛.     

配电网敏感性负荷电压暂降分析与治理

针对供电线路电压暂降造成敏感负载运行中断的问题,基于固态切换开关、不间断电源、动态电压调节器等现有电压暂降治理措施的优劣分析与比对,提出了一种基于快速开关与双电源快速切换的电压暂降治理方案,并详细论述了其关键技术和工作原理,为电压暂降治理提供了新的思路。     

一种动态行为可控的混合型直流接触器新技术

基于全控型电力电子开关与直流接触器的性能优势互补,开发了一种动态行为可控的混合型直流接触器(HDC)新技术.HDC根据不同的负载特性,用软件编程方式得到控制信号,不但缩短了电子开关导通时间,而且具有较佳的导通/关断特性,改善了其在恶劣负载条件下的动态特性.试验表明,该技术能抑制UDC的关断尖峰电压,简化暂态吸收电路设计.     

基于交直流混合供电的光储一体化电压暂降治理系统

针对传统电压暂降治理方案多采用交流供电技术,存在转换效率低、切换速度慢等问题,从变频器的交直交结构特性出发,提出一种基于交直流混合供电的光储一体化电压暂降治理系统.该系统优先消纳光伏发电,市电作为补充电源,蓄电池作为后备电源,实现电压暂降治理的同时,还提高了系统的运行经济性.试验结果表明,在交流发生电压暂降的情况下,变频器连续不间断运行.     

级联型电力电子变压器三相电压暂降隔离能力分析

级联型电力电子变压器(PET)在中低压配电网应用前景广泛,深入研究其电压暂降隔离能力,对于其器件参数选择、储能容量配置、减少电压暂降治理装置配置等工作具有重要价值。文中通过理论推导,研究了级联型PET电压暂降隔离能力的限制因素:针对输入级,深入研究了调制比、直流链电容电压波动以及开关器件电流有效值限制对其电压暂降隔离能力的影响;针对隔离级,详细分析了移相比、开关器件电流有效值及峰值限制对其隔离直流链电压跌落能力的影响;明确了不同设计参数下输入级和隔离级电压暂降隔离能力的主要限制因素,并建立了级联型PET电压暂降有效隔离区域。最后,通过仿真验证了研究结果的正确性。     

风电用变压器型电压跌落器及保护系统的研究与设计

风电机组并网运行前,需要进行低电压穿越能力的测试,专门的电压跌落模拟装置必不可少。基于此,研究了一种风力发电用变压器型电压跌落装置,可以模拟不同类型的故障,实现不同深度的电压跌落,电压跌落持续时间可调。为保证电压跌落测试系统能安全可靠工作,设计了完备的故障保护系统。通过建模仿真与现场测试实验,该装置可以满足实际工程需求,为风电机组低电压穿越测试中电压跌落装置实现方案提供选择与参考。     

Lightning strikers [alternative energy]

This paper describes UK's new and renewable energy center, called NaREC. Part of NaREC is the Clothier Laboratory, which is a commercial high voltage testing house and one of a few facilities in the world that can test electrical equipment performance under extreme conditions. Clothier Laboratory features the lightning generator, which simulates impulses of up to four million volts, and a massive two million volt AC transformer to test electrical equipment for optimum grid operation. It also contains a second medium voltage laboratory used to test distribution equipment under AC and DC conditions, and for a range of phenomena.     

电压暂降起始点与相位跳变对交流接触器影响的分析

电压暂降是电能质量中较为严重的问题之一,它对交流接触器等敏感设备造成了严重的影响。除电压暂降幅值和持续时间两个特征量会影响交流接触器的正常运行外,暂降的起始点、相位跳变等特征量也会对交流接触器的通断造成较大影响。文中进行了电压暂降对交流接触器影响的机理分析,建立了仿真模型,进行了暂降起始点、相位跳变对交流接触器磁通变化的影响分析与接触器通断分析;选取主流厂家生产的8个交流接触器进行了试验研究,得到了与机理分析相一致的结果,并绘制了电压暂降不同起始点与相位跳变特征量下交流接触器的耐受度曲线,可为交流接触器应对电压暂降问题提供基础数据,以减小电压暂降对其造成的影响,降低经济损失。     

交流接触器电压暂降非单调抗扰特性分析

交流接触器的电压暂降抗扰特性可能会出现非单调性,使得其电压暂降免疫评估出现错误。为分析产生交流接触器电压暂降非单调抗扰特性的原因,文中建立了计及控制线圈电气特性的交流接触器详细数学模型。通过求解模型,获得了电压暂降下控制线圈电流和弹簧压缩距离,从理论层面分析了交流接触器的电压暂降抗扰特性。电压暂降发生时,控制线圈电流中可能会出现非周期分量,而非周期分量的大小决定了控制线圈电磁力的大小,从而决定了电压暂降抗扰特性。研究表明:控制线圈电流分周期分量与电压暂降起始角密切相关,是产生交流接触器电压暂降非单调抗扰特性的根本原因。最后,通过对交流接触器的实验测试,验证了理论分析结果的正确性。     

抗晃电的快速保护方案研究

晃电严重影响化工、冶金等工矿企业的生产安全。现有的治理晃电措施主要从用电设备着手,理想的办法是从晃电本身着手,快速切除故障或者投入备用电源,把晃电过程时间降到对用电设备影响最小。从快速切除故障方面来降低晃电的影响,分析故障前后电流采样值的大小和变化率,从而制定出以电流采样值的变化率和绝对值共同识别故障的快速保护方案。为了提高故障识别的准确性,在判断之前消除正常运行时直流分量的影响。经仿真验证,该快速保护方案能够对系统中任何类型的故障都能够快速、准确地识别出故障,在故障后5 ms使继电保护出口动作。     

基于电气特性–物理属性的工业用户电压暂降缓减策略

电压暂降可引发工业用户生产过程非正常中断,造成巨大经济损失。针对现有工业用户电压暂降治理方案单一、成本较高等问题,该文首先依据工业过程的电气特性和物理属性,提出作用于电压补偿的电气类手段和着眼于过程量维持的物理类手段;其次,从过程参数角度,统一衡量各类缓减措施的效果,提出一种加装定制电力设备与改造厂务设施相结合的电压暂降缓减方法,以维持过程参数在受到扰动期间不越限,避免过程中断的严重后果;最后,综合考虑各类缓减手段的投资成本与收益,以方案净现值最大为目标,确定缓减措施的配置。将所提缓减策略应用于某新能源材料企业,结果表明该文方法能够有效缓减电压暂降后果,且相对于传统单一电压补偿方案更具经济性。     

校准检定用高精度电压暂降发生器的实现

精度高、易实现、相对经济的电压暂态信号发生器对于工程应用中研究电压暂态检测算法有着重要作用。文中介绍了一种基于波形信号发生器加线性功率放大器的电压暂态发生器的设计方案。通过对传统的设计方法进行改造,设计了双DDS结构的波形发生器,并提出了在线分段幅值校准思想,可产生叠加谐波、相位跳变等特定情况的暂态测试信号。通过实验实测分析,所研制的样机产生的电压暂降测试信号,其幅值、持续时间和相位等性能指标可校准检定国家标准中A级电压暂降测量仪器。     

适用于风力发电的一种低成本VSG实现方法

新的电网导则要求风力发电系统具有一定的低压度过能力(LVRT),采用一种低成本的电压跌落发生器(VSG)方案,可以方便地模拟电网电压跌落.以单片机作为控制器,以晶闸管作为交流开关,以MOC3062作为晶闸管驱动器,构成变压器形式的单相VSG,省去了同步电路,因而结构和控制简单,可扩展性强,成本低,可靠性高,能够实现大功率等级.仿真和实验结果表明电压衔接良好,波形畸变小,可以满足风电测试的需求.     

交流励磁双馈风力发电机双PWM控制系统的仿真研究

在变速恒频风力发电系统追踪最大风能的过程中,双馈发电机将在同步速上下运行,这就要求交流励磁电源应有良好的输入、输出特性和能量双向流动的能力.本文在分析了其它变频器的情况下,提出了一种新型的双 PWM 变频器作为交流励磁变频器电源方案,详细地讨论了电压型双 PWM 变频器的工作原理与控制策略,并利用Matlab仿真软件对双PWM变频器件进行了仿真,研究结果表明这种变频器可以很好地满足交流励磁发电机变速恒频运行的要求.