特高压直流输电引起的直流偏磁现象的研究

对特高压直流输电过程中产生的直流偏磁现象的出现、产生原因及危害等问题进行了分析,对特高压直流输电中产生的直流偏磁的限制措施及消除机理做了详细剖析和深入研究。     

高压直流偏磁对变压器的影响及抑制方法研究

宁东±660 kV直流输电工程在单极大地方式下会使接地极附近的变压器产生直流偏磁现象,直流偏磁是变压器的一种非正常工作状态,严重时可危及电网的安全运行.以串联电容法为技术基础的变压器中性点直流电流隔离接地装置的研制与开发,合理运用了氧化锌阀组和大容量快速开关作为电容器的双重保护,可以有效地阻断变压器中性点直流电流的流入,避免变压器直流偏磁显现的发生,保证了电网安全稳定运行.     

一种新型的SPWM逆变电源抗偏磁方法

在分析了导致SPWM逆变电源中直流偏磁问题产生的原因，对目前所采用的抗偏磁方法进行了比较的基础上，提出了通过以各桥臂中点电压作为反馈来抑制直流偏磁的新方法．该方法可适用于单、三相逆变电源抗偏磁设计．     

HVDC单极—大地运行情况下换流变压器直流偏磁建模仿真

阐述变压器直流偏磁主要研究动向、研究需求和分析方法,提出一种评估交流变压器中性点直流偏磁与高压直流输电系统(HVDC)运行方式关系的仿真模型.以天广直流输电系统工程为例,根据实际参数对CIGRE HVDC标准模型控制系统进行修改和补充,运用PSCAD/ EMTDC电磁暂态仿真软件,建立南网天广直流输电单极—大地运行模型.该模型可基于电路元件等值方法对换流变压器直流偏磁电流随系统运行方式变化的规律进行仿真模拟,对各种运行工况下换流变压器直流偏磁进行仿真,并建立单极运行时传输功率与换流变压器中性点电流的映射关系.     

±800kV晋北-南京特高压直流输电对安徽电网交流变压器直流偏磁影响分析与治理

为分析±800kV晋北-南京特高压直流输电工程产生的直流偏磁对安徽电网交流变压器的影响,文章基于场路耦合方法,建立安徽交流电网直流电流分布模型,实测获得安徽地区典型土壤电阻率,仿真分析了直流接地极注入5000A入地电流后安徽电网220kV及以上变电站的直流偏磁情况,根据仿真计算结果提出了相应的治理措施,并结合工程启动调试,开展了治理前后的直流偏磁电流测试,验证了治理措施的有效性。     

基于振动信号的城市电网变压器直流偏磁状态辨识方法

针对城市轨道交通杂散电流引起的变压器直流偏磁问题,提出一种基于振动信号的城市电网变压器直流偏磁状态辨识方法,排除了短路故障、电网谐波干扰对状态辨识的影响.首先,分别对直流偏磁、短路故障、电网谐波干扰下的变压器振动信号的持续时间及频率特征进行分析,研究发现,相比于其他故障,在直流偏磁下变压器振动将加剧,振动信号频率分量复杂化,出现一系列高次谐波分量,特别是50 Hz奇倍频分量增加明显;然后基于此,利用振动信号除100 Hz外的50 Hz倍频分量的能量之和,排除短路故障对直流偏磁状态辨识的影响;其次,利用除100 Hz外的50 Hz奇倍频分量与除100 Hz外的50 Hz倍频分量的能量之和的比值,排除电网谐波干扰对直流偏磁状态辨识的影响,以实现城轨杂散电流引起的变压器直流偏磁的状态辨识;最后,对现场实测数据进行分析及处理,进一步验证该方法的准确性.     

直流偏磁下变压器励磁电流的实验研究及计算

在直流偏磁条件下变压器励磁电流是研究变压器直流偏磁特性的关键。针对两种直流量引入方法,即直流量与正弦电压激励同侧引入和直流量与正弦电压激励异侧引入,通过实验结合数值计算,分析了两种引入直流量方法本质的区别及原因。研究结果表明:同侧引入直流电流比异侧引入直流电流更能准确地反映地磁感应电流或直流输电线路单极运行引起的变压器直流偏磁问题。其次,分析了直流偏磁对变压器励磁电流的有效值、直流分量及各次谐波影响的规律。最后,应用改进的磁路-电路耦合时域方法分析了直流偏磁下变压器的励磁电流,计算结果与测量结果吻合。本工作为研究变压器的直流偏磁问题打下了基础。     

基于Matlab无刷直流电动机控制系统建模仿真的新方法

在分析无刷直流电动机数学模型的基础上,提出了一种基于MATLAB的无刷直流电动机控制系统建模仿真的新方法。该仿真模型由独立的功能模块整合而成,其中电机本体和逆变系统模型采用SimPowerSystems中的电力电子元件搭建,可以真实反映中点电压的实际情况。梯形波反电势、反馈电流和换相逻辑模块采用simulink中的查表库模块建模,简单易行,便于替换和修改。仿真结果验证了仿真模型的有效性和正确性。     

背靠背HVDC系统的MATLAB建模与仿真

基于背靠背型柔性直流输电的连续时间状态空间模型,推导出dq0坐标下的系统模型,实现了有功与无功的解耦控制、直流电压以及无功的独立控制,并在MATLAB/Simulink环境下进行了数字仿真,灵活地实现了潮流的控制,结果验证了数学模型的正确性及控制策略的有效性.为进一步研究轻型直流输电系统的物理模型奠定了理论基础.     

直流偏磁对换流变压器励磁电流的影响

直流偏磁是换流变压器的一种非正常工作状态，是指在变压器励磁电流中出现直流分量，它使励磁电流显著增大及波形严重畸变，使变压器铁心在正、负两个半周内饱和程度不一致，即使铁心磁化曲线不对称，使铁心出现周期性的饱和.针对上述情况，提出了一种在直流偏磁情况下研究变压器空载的二维瞬态场路直接耦合有限元分析方法，分析了在不同直流偏磁情况下，变压器空载状态下的铁心磁感应强度、励磁电流情况.结果表明，随着变压器直流电流的增加，变压器铁心饱和度愈高、励磁电流畸变愈严重.     

复合分层土壤导电模型简化方法研究

针对如何构造合理的土壤导电模型来准确计算流过变压器中性点直流量的难题,基于特定土壤导电模型,分析了不同土壤配置下模型简化对地表电位的影响,结果表明在一定条件下简化模型仅改变地表电位绝对值,对各变电站间电位差影响可以忽略,提出了合理选取土壤导电模型的判据及其阈值。研究结果有助于准确评估流过变压器中性点直流量,为实际工程中直流接地极附近变电站的选址提供了理论参考。     

全桥逆变弧焊电源中高频变压器偏磁的抑制方法

分析全桥逆变弧焊电源中高频变压器直流偏磁产生的原因,提出一种抑制直流偏磁的有效方法－电源型ＰＷＭ控制法,并介绍ＵＣ２８４６芯片在全桥逆变弧焊电源中的应用。     

直流偏磁条件下换流变压器空载特性分析

为了深入研究直流偏磁对换流变压器运行性能的影响,基于瞬态"场-路耦合"方法,使用实际产品参数建立了二维求解模型.结合铁心材料磁导率的非线性,利用该模型分析了不同直流入侵情况下,换流变压器空载时励磁电流的波形曲线及铁心磁感应强度变化.另外,依据半波平均算法定量分析了在不同等级直流偏磁电流作用下空载损耗情况.结果显示,直流偏置水平的升高使励磁电流波形畸变;低次谐波逐渐增加;铁心磁密峰值呈非线性增长并趋于饱和.同时,空载损耗也随之增加.该方法为考虑换流变压器偏磁时的设计和维护提供了有效手段.     

直流偏磁对不同铁心结构和联结组别变压器感应电动势的影响

特高压直流输电系统单极运行会导致临近变压器出现直流偏磁现象,而变压器感应电动势会对电网电压产生重要影响。为了研究直流偏磁对不同铁心结构和联结组别变压器感应电动势的影响,本文将三相三柱式和五柱式变压器时步有限元模型与YNy和YNd连接的外部电路相结合,建立了能够反映不同联结组别和铁心结构的变压器场-路耦合模型。研究了变压器感应电动势和励磁电流的基波及谐波含量随直流偏磁程度的变化规律,揭示了感应电动势波形畸变率与铁心结构及联结组别之间的关系;最后通过实验验证了结果的正确性。结果表明,直流偏磁对三相五柱式变压器感应电动势的影响较大,采用YNd联结会减小感应电动势波形的畸变率;而直流偏磁对三相三柱式变压器感应电动势基本没有影响。     

考虑地铁杂散电流影响的变压器直流偏磁电流建模方法

地铁杂散电流会由土壤中的接地网流经变压器中性点从而引发变压器直流偏磁现象.为研究地铁杂散电流对变压器直流偏磁的作用机理,从地铁牵引电流、"钢轨—排流网—大地"杂散电流泄露路径、直流偏磁电流回路三方面等效考虑,搭建杂散电流引起变压器直流偏磁的电阻模型,建立变压器中性点电流随时间、地铁位置变化的动态方程,以LU分解求解得到...     

中国高压直流输电工程技术的展望

介绍了高压直流输电技术的简要发展历史和特点,介绍了我国高压直流输电的现状.讨论了直流输电技术的发展方向和我国直流输电在未来15年内的发展趋势.     

交直流叠加磁化特性的测量及具有直流偏磁磁场的数值分析

研究了交流电压源和直流电源共同激励情况下铁磁材料的磁化现象,提出了测量直流偏磁磁化特性的双爱波斯坦方圈法并开发了测量装置;给出了直流偏磁磁化特性的描述方法;测量了30RG120型电工钢片的直流偏磁磁化特性;提出了相应的直流偏磁磁场的数值计算方法,并进行了验证。     

换流变压器直流偏磁的理论分析和仿真研究

对直流偏磁下产生的励磁电流各谐波成分进行理论分析和仿真验证。研究结果表明,换流变压器直流偏磁下的励磁电流中二次谐波占主要成分,二次谐波与注入直流电流呈线性关系,且其随直流电流的增长幅度要高于其他低次谐波。     

基于全阶磁链观测器下电主轴直接转矩控制系统的仿真

目的研究电主轴全速范围内直接转矩控制系统的性能,提高电主轴定子磁链观测精度．方法在定子静止坐标系下电主轴数学模型的基础上,采用定子全阶磁链观测器观测定子磁链,建立电主轴直接转矩控制系统．对电主轴状态值和测量值之间偏差进行反馈校正,并把反馈校正项与估计磁链的电主轴数学模型结合起来,建立含有闭环状态估计的误差补偿器的全阶磁链观测器;利用Matlab／Simulink构建全阶磁链观测器,对构建的模型进行仿真,得到定子磁链的仿真波形．结果全阶磁链观测器下直接转矩控制系统取得了比较优异的特性曲线。对于转速和转矩控制具有较高的控制精度．结论全阶磁链观测器在电主轴直接转矩控制系统中动态性能反映良好,采用极点配置方法确定的全阶磁链观测器模型有效地减少了运行过程中温度、频率和磁路等因素所造成的影响．     

一种基于单级PFC双管正激变换器 偏磁控制技术的研究

偏磁控制技术是单级PFC双管正激变换器领域的关键问题之一,阐述偏磁产生的危害,分析偏磁现象在单级P F C双管正激变换器上产生的原因,提出一种合理和有效的偏磁控制电路方案,详述其工作过程和原理,制作一块单级P F C双管正激变换器测试板,其间在主电路与偏磁控制电路设置了接通和断开的结点,并进行了对照实验,验证了其可行性和实效性。