快速开关技术应用现状与展望

为了更好地利用快速开关解决限制短路电流、抑制电压暂降等电网问题,对实现首波开断的快速开关的关键技术,即快速涡流驱动技术和短路故障快速识别判据进行了论述,在此基础上,从利用快速分闸特性、利用快速合闸特性、利用一组快速开关相互配合等3个技术路线阐述了快速开关的应用现状,主要包括无损深度限流、串联补偿电容快速保护、快速解列和快速切机装置、电压暂降快速隔离装置、双电源快速切换装置等,最后对未来快速开关的新应用前景进行了展望。     

基于双dq变换的引起电压暂降的短路故障分类

由短路故障引起的电压暂降是电力系统中最严重的电能质量问题之一.如果能确定引起电压暂降的短路故障类型,则可为电力系统的运行和管理提供参考.提出了基于双dq变换的引起电压暂降的短路故障分类方法.该分类方法先对三相电压信号进行正、负序分解,然后分别对正、负序分量进行dq变换,结合dq变换结果构造出有效值和相位特征量,将二者相结合可判断造成电压暂降的短路故障类型.该分类方法仅需对dq变换得到的结果进行简单的算术和逻辑判断,额外增加的计算量小,可与电压暂降检测相结合,构成统一的电压暂降检测和短路故障分类方法.     

具备故障限流功能的中高压快速切换开关

固态切换开关(SSTS)是城市供电保障的关键装备,为解决现有SSTS装备存在的问题,此处提出一种新颖的具备故障限流功能的中高压固态切换开关装置(FCL-SSTS),其能够实现双路电源的快速切换和短路故障限流的双重功能。当主供电回路电压出现暂降或短时中断时,FCL-SSTS可实现备用供电回路的快速切换。当负荷侧出现短路故障时,FCL-SSTS可以快速实现故障限流功能,从而避免故障的扩大化,FCL-SSTS结构对装置的自我保护以及电力系统的安全可靠运行具有重要意义。     

新型电能质量控制装置可行性研究

针对配电网的电能质量及短路电流问题,提出一种新型电能质量控制装置(a Novel Power Quality Controller),可实现对电网电压暂升、暂降、三相电压不平衡和短路故障限流的功能。分析了NPQC中并联变流器与串联变流器的PWM控制方式和反并联晶闸管的短路控制方式;研究了NPQC的电压质量补偿特性和限流特性;描述了NPQC在电压质量补偿状态与短路故障限流状态下的能量流动。最后通过仿真分析验证了新型电能质量控制装置的可行性。     

基于DSP的软开关逆变CO2焊接电源设计

基于DSP设计了软开关逆变CO2焊接电源,设计中以TMS320F240数字信号处理器作为电源的控制核心,主电路采用基于IGBT的全桥零电压零电流软开关逆变电路.以软件方式实现的小波变换系统用来检测焊接过程中的短路与缩颈信号并进行波形控制.试验结果表明主电路工作有效、稳定、可靠,能实现软开关工作方式;基于DSP的小波变换检测系统能准确地测出短路、缩颈信号.控制系统可靠性高,能满足波控功能的需要.     

基于IGBT软关断的混合式限流断路器结构与分析

回顾了混合式限流断路器的发展,针对4000 A/400V低压场合,提出了一种新型的基于绝缘栅双极晶体管(IGBT)软关断技术的混合式限流断路器的结构,在保证能迅速切断故障的同时兼顾了IGBT的瞬间特性,这种结构具有简单、实用的特点.文中介绍了其工作原理及设计要点,并进行了相关的仿真实验,在此基础上分析了混合式限流断路器的性能参数.实验表明,它综合了机械式断路器和固态开关的优点,可以在故障发生后极短时间内达到限制短路电流增大的目的,将在电力系统中得到更广泛的应用.     

基于蒙特卡洛的电网节点电压暂降风险分析

阐述电压暂降问题及成因,介绍电压暂降的主要评价指标,并指出引起电压暂降的重要原因是电网发生短路故障。基于标准化短路计算方法实现单次短路故障的节点电压暂降幅值计算,并输出算例结果。为了定量评估电网内各节点发生电压暂降的风险,采用蒙特卡洛法,基于C语言程序模拟发生短路故障的几种影响因素并进行随机取样,统计在多次随机短路故障下各节点不同电压暂降幅值的频率分布,并进行节点电压暂降风险排序。通过程序绘制节点电压暂降概率统计图,直观表现出电网中哪些节点受到电压暂降的影响程度较大,对防范节点电压暂降有重要价值。     

两次电流转移型短路电流限制器的研究

研究了基于两次电流转移的短路电流限制方案,它由快速开关、门极关断晶闸管(GTO)和限流电阻并联组成.限流过程包括两次电流转移:快速开关至门极关断晶闸管,再至限流电阻.采用快速开关可显著减少限流器的运行损耗,采用GTO可降低电流转移的难度.研究表明,在电弧电流向GTO转移的过程中,电弧电压和转移回路电感对电流转移时间有重要影响,提高电弧电压是实现快速转移的关键.     

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.     

一种精确确定电压暂降凹陷域的算法

提出一种基于节点阻抗矩阵确定电压暂降凹陷域的算法,根据电压暂降幅值与传输线故障距离的解析关系式,计算得到各种短路故障情况下各电压限值对应的临界故障点.对任意给定网络参数的电力系统,可确定各种短路故障情况下不同电压限值对应的电压暂降凹陷域.并在此基础上考虑电压暂降持续时间、相位跳变等因素,对电压暂降凹陷域进行修正,从而更...