相间功率控制器中短路冲击电流的计算方法

电网的密集发展导致近年来短路电流超标问题日益突出,相间功率控制器（IPC）由于其良好限制短路电流特性渐受关注。采用运算电路法对含IPC的系统短路故障电路进行分析,得到IPC支路短路电流的详细表达式,分析影响IPC的短路冲击电流的因素,提出计算含IPC系统的短路冲击电流方法。以一个含IPC的500 kV等值系统为例,采用电磁暂态仿真程序对其进行短路故障仿真,结果证明所提方法的可行性。研究成果可为IPC设备选型提供参考。     

基于LADRC的SHAPF模型及其电流跟踪控制策略

针对一种适用于现有中高压配电系统的三相并联混合型有源电力滤波器,首先基于PWM原理建立了其状态空间模型,在此基础上设计出一种基于线性自抗扰控制技术的电流跟踪控制器.该控制器能够估计出系统所有不确定因素和外部干扰等引起的总扰动并进行补偿,实现指令电流的实时跟踪,其算法简单,易于实现,具有一定的工程应用价值.数字仿真和物理实验结果验证了等效模型的正确性和所设计的电流跟踪控制器的控制品质优于PI控制器.     

大容量冲击发电机短路电流衰减特性研究

简单介绍了大容量冲击发电机的工作原理,从大功率试验室的运行角度出发,研究了国产6 500 MV·A冲击发电机短路电流的衰减特性,建立冲击发电机电流衰减的MATLAB仿真模型.对3种典型外阻抗条件下施加不同强励倍数时的短路电流衰减特性进行仿真,初步确定了在不同外阻抗条件下满足相关试验标准要求的强励倍数,对大功率试验室的运行具有参考意义.     

串入式串联混合有源电力滤波器的研制

为提高无源滤波器组效能和获得高容量、高性能的有源电力滤波装置,提出了一种串入式串联混合有源电力滤波器,其电路拓扑结构是在传统串联混合有源电力滤波器(SHAPF)的基础上在其逆变器的交流侧上串入一个基波串联谐振装置。由于基波串联谐振电路具有在基波频率处的阻抗近似为零而在谐波频率处阻抗很大且随频率线性增大的功能,从而能使逆变器承受较小谐波电压,因此能增加主回路谐波阻抗,减少系统阻抗和无源滤波器组参数变化的影响。最后,仿真分析和实验结果证实了串入式SHAPF能提高无源滤波器组效能,降低有源部分容量和改善整个滤波装置的滤波性能,是一种高性能、实用的有源滤波装置。     

基于电感电流和重复预测的APF数字电流控制策略

电流控制策略对有源电力滤波器的补偿精度有很大影响。针对传统电流控制器设计复杂、效果不佳等问题,提出一种基于电感电流和重复预测的数字电流控制策略。以输出滤波电感电流为研究对象,采用基于外推法的重复预测器实现对下一拍输出指令电流的准确预测,采用分割求和算法,将一个开关周期划分为3个时间间隔,通过求和得到3个时间间隔内滤波电感电流的总变化量来直接获取电压矢量作用时间。该电流控制策略具有计算简单、稳态性能好、动态响应快等优点。仿真结果验证了其有效性。     

线路中起动电流与短路电流的识别

传统保护对于起动电流与短路电流的识别,降低了保护的灵敏度,已经不能满足电力系统的需要.通过对起动电流与短路电流的研究,提出了利用两者功率因数或者网格分形数的不同来识别起动电流和短路电流的方法.理论分析和仿真试验表明:这两种方法的原理简单,易于实现,都能保证保护的性与灵敏性.     

采用滤波换相换流器的多馈入直流输电系统中换相失败问题的研究

将滤波换相换流器(FCG)引入到多馈入直流输电(MIDC)系统,以CIGRE直流输电标准模型为基础,推导求得含FCC的混合MIDC系统(由FCC和电网换相换流器(LCC)构成)的熄弧角计算模型.通过算例对比分析了传统MIDC系统和混合MIDC系统在不同电气距离和交流强度下逆变站发生换相失败时的相互影响.在PSCAD/EMTDC中建立了传统MIDC系统和混合MIDC系统模型,并进行仿真对比研究,结果表明:与传统MIDC系统相比,FCC提高了熄弧角裕度,有效提升了换相过程中的抗扰动能力,也削弱了子系统间换相失败的影响强度,降低了发生连续换相失败的几率.     

一种新型的快速电流检测方法的研究

为了提高并联型有源电力滤波器对快速变化的电流型负载进行灵活补偿时的性能，该文提出了一种带预测功能的电流检测算法。通过引入一种简单有效的预测算子可以使电流检测环节的动态性能大大提高，同时几乎不增加控制部分的复杂程度。结合作者提出的一种基于时域的电流检测算法，使有源电力滤波器能够根据不同的补偿目的进行灵活的补偿。实验结果证实了新的电流检测算法与传统的电流检测算法相比具有更好的动态性能。最后给出了采用新算法的有源电力滤波器根据不同补偿目的进行补偿的实验波形，补偿效果良好。     

基于串联电抗器的广东电网短路电流抑制方案

结合国内外大电网运行现状与经验,介绍串联电抗器在短路电流抑制方面的应用及主要问题,并分析广东电网未来几年短路电流的发展趋势。结果表明,过高的短路电流已严重制约方式安排,显著削弱电网可靠性。结合广东电网实际情况,对短路电流超标站点的相关线路进行串联电抗器接入灵敏度分析,归纳出串联电抗器在广东电网的短路电流抑制效果并提出两点串联电抗器配置建议,在此基础上给出适用于广东电网的串联电抗器配置的推荐方案。     

短路电流计算的分析研究

电气设备和载流导体的选择、继电保护、自动化装置的整定、限制短路电流措施的确定等都需要进行短路电流计算。电力系统短路有单相短路、两相短路、两相接地短路和三相短路之分,本文对同一点发生各种类型短路故障的短路电流进行了分析研究。总结出在进行具体的短路计算之前,只要首先确定短路点的各序等值电抗X1∑、X2∑和X0∑,然后比较它们的大小,即可判断最大短路电流的故障类型或最小短路电流的故障类型。     

基于电流预测控制的无刷直流电动机换相转矩脉动抑制

为解决无刷直流电动机(brushless DC motor,BLDCM)换相转矩脉动的问题,提出基于电流预测控制的换相转矩脉动抑制方法。首先分析换相转矩脉动产生的原理;然后采用电流预测控制同PWM_ON导通方式相结合的控制策略,在换相期间对开通相和关断相同时进行PWM调制,控制开通相的电流上升斜率和关断相的电流下降斜率相等,保证非换相的相电流保持恒定,从而减小换相转矩脉动;最后搭建了实验平台。实验表明,所提出的算法可在全速度范围内明显减小换相转矩脉动,验证了所采取策略的有效性。     

一种抑制后续换相失败的变斜率电流偏差控制方法

为降低高压直流输电系统发生后续换相失败的风险,分析了换相失败机理,并结合对称与不对称故障检测器提出了一种可根据故障严重程度调整电流偏差控制(current error control, CEC)的改进方案。分析了电流偏差控制的斜率大小对换相失败的抑制效果,发现电流偏差控制中斜坡函数的斜率越大则对输入电流偏差越敏感且换相裕度增量越大,越有利于抑制后续换相失败。最后,在PSCAD/EMTDC仿真软件中基于CIGRE HVDC标准测试系统实现了所提控制方案。仿真结果表明,所提的电流偏差控制方法能有效降低高压直流输电系统发生后续换相失败的风险,提高直流输电系统的运行特性。     

基于阀电流特征的高压直流换相失败检测方法

针对电磁暂态仿真中高压直流换相失败无可靠检测方法的难题,分析了高压直流逆变侧换相失败的过程及相关电气量波形特征,提取换相失败时阀电流的特征并提出基于阀电流特征的换相失败判据。设计了基于阀电流特征的换相失败检测方法,其主要包含三部分:阀电流极值点及其前后变化速率检测、阀电流最大值检测及极值点后阀电流持续非零时间检测。以CIGRE BENCHMARCK高压直流模型为例,在PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真软件搭建基于阀电流特征的换相失败检测模块,通过仿真验证了理论分析的正确性和所提换相失败检测方法的有效性和准确性。     

短路电流的实用计算法

根据实际工作中对短路电流的计算,提出一种新的实用计算法。     

矩阵变换器的电压型换流策略及其CPLD实现

针对矩阵变换器(Matrix Converter,简称MC)传统电流型换流策略的缺点,提出了一种电压型半自然两步换流策略,其控制思想是将输入相电压分成6个区间,每个区间内三相输入电压可分为高、中、低三档,然后根据电压高低进行相应的换流操作.硬件采用数字信号处理器(Digital Signal Processing,简称DSP)和复杂可编程逻辑器(Complex Programmable Logic Device,简称CPLD)复合控制,结构简洁、分工明确.实验结果证明该控制策略是正确可行.     

一种缩短无刷直流电动机换相续流时间的有效方法

详细分析了无刷直流电动机换相续流过程以及由此带来的危害，阐述了过长的换相续流时间导致无位置传感器无法准确检测位置信号以及增大换相转矩脉动等问题，提出了一种缩短换相续流时间和减小转矩脉动的有效方法。通过仿真和实验证明了该方法可以有效缩短换相续流时间和减小转矩脉动，从而避免了无位置传感器因检测不到位置信号而导致的电机失步现象，进一步提高系统稳定性。     

短路限流器的配置与优化

讨论了电力系统短路电流计算方程,在此基础上建立了由系统短路电流限值确定限流器阻抗的数学模型。对于单组限流器,该模型为线性方程组,具有唯一解,对于多组限流器则为线性不定方程组,存在多解情况。运用广义逆方法和优化方法,直接从线性不定方程组的相容解集合中求得符合要求的优化解,在系统短路电流不超限条件下实现多组限流器的配置和优化。算法具有非常良好的收敛特性和较快的计算速度,适合大系统应用。许多情况下使用单组限流器不能满足要求,而使用多组限流器则可以有效地将系统短路电流抑制在要求范围内。工程实例验证了算法的有效性和实用性。     

减少仅使用一个电流传感器驱动BLDCM的换向转矩脉动

分析和研究了仅使用一个直流母线电流传感器驱动的无刷直流电机在换向过程中产生的转矩脉动的方法.对于这样的驱动,在高速和低速的情况下很难有效地抑制转矩脉动的产生.提出的补偿原理为:通过对占空比的控制使无刷直流电机在换相期间关断相的电流下降率和开通相的电流上升率相等.提出的控制策略能抑制转矩的突起和凹陷.仿真实验证明了这种方法的有效性.     

兼具换相电压补偿和直流电流抑制能力的电网换相换流器拓扑

为提高传统直流输电系统抵御换相失败的能力,改善系统故障期间的动态特性,提出了一种基于晶闸管型全桥子模块(T-FBSM)的复合型电网换相换流器拓扑,在故障期间可以通过控制工作模式的切换同时实现换相电压的补偿及直流电流增长的抑制,从而提高换相失败的免疫能力.研究了T-FBSM与换流阀的协调控制策略,并设计了T-FBSM电气...