中压无功设备相控投切技术在变电站的应用

正中压电力电容器在投切过程中产生的涌流和过电压等电磁暂态严重影响了系统和设备的运行安全,传统开关暂态的抑制方法存在诸多弊端。介绍了中压无功设备相控投切技术及其在某变电站无功补偿回路中的典型应用,通过控制中压电容器的投切相位,可以有效提高开关开断能力和抑制开关投切暂态冲击。中压电力电容器组作为变电站重要的无功设     

基于单台三极同步开关的智能型无功补偿装置

本文提出了一种新型的基于单台三极同步开关的智能型无功补偿装置。在叙述了现有投切电容器组的技术状态之后,介绍了该装置的原理结构和线路图、装置的投切波形图、技术性能指标以及装置的应用。实验表明:该装置具有良好的电气投切性能,体积小、价位合理、节能环保,为常规接触器的优选替代品。     

无功补偿电容器组的同步投切装置研究

针对10kV无功补偿电容器组的同步投切时所产生的开关暂态过电压的危害,提出了一种基于DSP的自适应投切无功补偿电容器组的控制系统.它采用数字信号处理芯片（DSP）TM320C5402和6通道实时数据采集系统芯片ADS8364,实时提取三相电压、电流的零点,并测量系统的功率因数,用以确定投切电容器的大小.采用自适应控制算法,控制电容器在电压零点投入,在电流零点切除,以降低投切电容器组时所产生的过电压和涌流.初步试验测试表明,该方案具有可靠性高,运行稳定等优点.     

补偿电容器组同步开关控制器的研制

介绍了新研制的中压补偿电容器组同步开关控制器的工作原理和基本结构,该控制器将控制和驱动永磁机构,以实现开关的选相合、分闸,从而有效地抑制投切并联电容器组时引起的过电压及涌流。     

基于DSP及永磁机构真空断路器的同步分合闸控制装置

为了减小在投切电容器组时对电力设备造成的危害,笔者采用DSP、CPLD及高速A/D等技术,实现了交流电压、电流同步采样,能准确计算电压、电流、有功功率、无功功率及功率因数等参数,通过测量控制电源电压、环境温度以及同步开关分合闸的数据预测开关动作时间,实现电容器组的同步投切,减小涌流及过电压的危害并依据电压无功综合控制策略完成无功补偿。试验验证,在相同温度及控制电压下,机构本身分散性小,通过补偿温度及控制电压的影响,断路器满足同步控制要求。     

用于无功补偿的混合式中高压开关的研究

针对电力系统中无功补偿的需要,提出了一种高速开关与功率二极管并联的混合式中高压开关,来解决在电力系统中投切无功补偿电容器组所产生的暂态涌流和过电压问题。介绍了混合式开关的基本结构和工作原理,并详细分析了在整个投切过程中混合式开关具体的电流转移过程,以及如何利用二极管的自然过零特性来与高速开关动作配合。建立了暂态模型进行仿真验证和实验验证。与普通真空开关对比,验证了混合式开关对于投切电容器组暂态过程的抑制,并针对不同电容器组的连接方式进行了投切策略的讨论。结果证明,利用混合式中高压开关在投切无功补偿电容器组时,可以极大减小所产生的涌流和过电压,验证了混合式开关的有效性和可靠性。     

基于功率二极管的混合式中高压开关免暂态投切电容器组研究

针对中高压无功补偿电容器投切过程中的暂态过电压和涌流,提出一种基于功率二极管与电机操动机构的机械开关并联组成的混合式中高压开关。分析了混合式中高压开关的基本结构和工作原理,以及功率二极管和机械开关之间的电流转移机理。最后,建立暂态模型,仿真比较了传统真空开关和混合式中高压开关投切不同连接方式的电容器组时的暂态过电压和合闸涌流。仿真结果表明,混合式中高压开关能有效减少电容器投切时产生的暂态过电压和合闸涌流,从而验证了有效性。     

10kV智能型并联补偿电容器投切装置

并联电容器作为一种主要的无功补偿方式,广泛应用于各类电网高压线路当中.电容器投切开关是影响此类无功补偿装置可靠性与实际效果的关键部分.本文以电容器投切无功补偿装置的开关为对象,介绍了其应用现状及存在问题,结合理论分析,针对性地设计了1种智能投切装置,能有效抑制投切瞬间所产生暂态冲击,实现平滑投切.通过系统仿真与10 kV线路的工程应用,验证了其可行性与市场适应性.     

基于DSP的无功补偿电容器组同步投切装置

针对现有的10 kV无功补偿电容器组投切时产生的开关暂态过程危害,提出了一种基于DSP和自适应控制的无功补偿电容器组同步投切控制系统。它采用数字信号处理器(DSP)TMS320F206和6通道同时采样芯片ADS7864,实时测量系统有功和无功功率,提取电压信号的零点;采用自适应算法控制断路器在电压零点投入电容器组,在电流零点切除补偿电容器组,以降低投切电容器组时产生的过电压和涌流。实际测试表明,该方案具有可靠性高、运行稳定等优点,还能与现代变电站综合自动化、调度自动化系统相配合,实现变电站无功控制。     

智能相控开关投切技术在变电站10kV无功补偿系统中的应用

近年来,深圳电网在操作10kV电容器组开关时连续发生多起开关柜故障、串联电抗器故障事件,分析原因为投切过程中产生的合闸涌流和操作过电压等暂态冲击,致使避雷器击穿短路故障和电抗器过流,对电网及设备的安全运行带来严重危害。为了抑制这些暂态冲击对系统安全的影响,本文将智能相控开关技术应用于110kV变电站的10kV无功补偿系统,并分别对相控开关和常规开关进行多次分合闸投切试验。智能相控开关技术能精确控制三相开关,使其在电网电压的过零点位置进行分合闸操作,从而有效控制电容器投切过程中出现的暂态冲击。试验结果表明,将智能相控开关技术应用到10kV无功补偿系统,可有效抑制合闸涌流和操作过电压,实现系统的安全运行。     

配永磁机构的真空断路器同步分合闸控制系统设计与实现

为减少电力系统中断路器投切无功补偿电容器组时产生的电磁暂态效应,研究了一种配永磁机构的真空断路器同步分合闸控制系统;给出了中性点不接地星形方式连接的并联电容器组的同步分合闸控制策略,以数字信号处理器(DSP)为核心设计了同步分合闸控制系统的原理样机,给出了同步分合闸控制算法流程.通过分析影响永磁机构动作时间的因素,研究了同步分合闸控制的关键技术,包括设计FIR数字滤波器以准确提取系统电压电流过零点、径向基函数神经网络(RBF)预测控制、机构老化与触头磨损的自适应补偿控制等.最后给出并分析了同步分合闸控制精度的实验结果.实验结果表明,同步分合闸操作时的动作分散性基本保持在±0.5 ms以内.     

考虑系统运行状态转变的变电站内STATCOM与VQC协调控制研究

针对传统变电站电压无功控制(voltage quality control,VQC)存在变压器分接头和电容器组投切频繁以及电容器投切对系统电压造成一定的冲击等问题,将动态无功补偿源——静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)加入变电站电压无功调节控制中。提出基于本地信息的系统状态辨识方法,实现考虑系统运行状态转变的变电站内STATCOM与VQC协调控制策略,协调有载调压变压器分接头、电容器组与STATCOM的运行。并利用BPA仿真软件对此策略下STATCOM装置在变电站的应用效果进行研究。仿真结果表明:STATCOM与VQC协调配合对改善变电站稳态、暂态运行均有明显效果,能有效减少变压器分接头和电容器的投切次数,2台主变压器均配置STATCOM的效果要好于1台主变压器配置STATCOM的情况。     

特高压交流变电站用磁控式动态无功补偿技术方案

1 000 kV交流特高压变电站110 kV侧并联无功补偿电容器组具有电压等级高、容量大等特点。通过对1 000 kV晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程110 kV无功补偿装置的电容器和电抗器投切控制进行仿真分析,特高压输电系统因无功补偿装置频繁投切时产生的合闸涌流和系统电压波动不容忽视。讨论了110 kV磁控式动态补偿的设计方案,通过对设计方案进行仿真分析,结果表明采用磁控式动态无功补偿技术可以避免并联电容器组频繁投切,有效地稳定系统的电压波动。     

全桥倍流同步整流软开关变换器的研究

目前,对全桥变换器的研究大多集中在移相控制领域,而移相控制不能解决输出侧同步整流管的软开关问题。为此采用了一种新的控制方法,基于有限双极性控制技术,通过调节PWM驱动和同步整流管驱动的延时,让主开关管ZVS软开关的同时,又可实现同步整流管的ZVS软开关。该方法在大电流输出场合极大地减小了同步整流管的开关损耗,进一步提高了变换器的效率。实验结果验证了该控制方法的优越性。     

基于预充电的电容器组投切控制策略

为了减小配电网中无功补偿并联电容器组投切时所引起的涌流和过电压,对电容器组的投切过程及其自适应控制进行了研究,提出一种采用普通接触器的投切策略.该策略利用电网特性,通过二极管支路预先使三相电容器中的两相充电,使得一个周期内三相电压波形存在唯一一个同时过零点.在该过零点投入电容器组,能有效降低合闸涌流及过电压.仿真表明,采用该策略投切电容器,电容器合闸涌流被限制在2.5 p.u.以下,电压波形畸变很小.通过添加二极管支路预充电能有效地改善电容器组投切时的暂态性能,从而延长电容器的使用寿命.     

同步关合永磁机构真空断路器驱动控制器的研究

针对三相分立的永磁机构真空断路器,设计了驱动控制器。采用DSP＋CPLD实现了智能断路器的同步关合控制。分析了影响断路器时间准确度的因数并利用神经网络实现了同步关合时间的预测,以更好的实现配电网自动化的需要。     

基于集成式电力电子接口的插电式电动汽车储能系统

电力电子接口在插电式电动汽车的混合能源储存系统中承担着连接电网侧直流链路、超级电容器组和电池组的重要作用,但存在体积庞大和硬件成本高等缺陷。首先提出了一种集成式多功能电力电子接口,实现了电网到车辆、车辆到电网和插电式电动汽车驾驶这3个功能。接着提出了一种同步整流技术来主动控制CLLC整流阶段的金氧半场效晶体管,采用软开关和同步整流技术协同工作以确保高转换效率。最后对3种工作模式下的实验样机进行了设计优化和实验,结果表明:电网到车辆模式的峰值效率为98.43%,车辆到电网模式为98.12%,插电式电动汽车驾驶模式为98.62%。     

并联电容器组同步关合最佳目标相位的确定

分析了断路器绝缘特性和合闸时间分散性对并联电容器组同步关合的影响;建立数学模型,给出了根据断路器关合特性和合闸时间偏差确定电容器组同步关合最佳目标相位的方法.根据建立的数学模型,计算了在不同关合特性和开关合闸时间偏差下的同步关合最佳相位和对应的最大开关预击穿电压,为电力系统中电容器组的同步关合控制系统设计提供了理论依据.