晶闸管控制串联电容换级特性研究

研究了晶闸管控制的分级串联电容换级时的暂态过程。采用编程仿真的方式,对单级电路和多级电路分析后,提出了晶闸管开关最佳接入时刻为被短接电容电压为零时;分析了阻尼电阻、电感对暂态过程的影响以及它们之间的参数配合;采用电容分级式可控串补策略可大大降低可调电感容量及成本。高压输电线路分级电容可控串补的应用可提高系统的稳定性。     

10kV晶闸管变压式电容无功补偿方法的研究

提出一种通过晶闸管开关装置直接调节电容器两端电压以调节电容无功功率的方法,介绍了该方法的原理及接线。对10k V小容量的补偿装置进行了一些主要设备参数的计算,还提出了换级控制方法,并利用MATLAB/Simulink对换级过程的有关电压和电流暂态特性进行了仿真分析,结果表明:补偿装置能多级、大范围调节容性无功,换级控制暂态性能良好,较之于其它快速补偿装置综合工程造价低,有望用于高压电网。     

新型电容无功补偿方法及其接线

提出了一种通过晶闸管开关装置直接调节电容两端电压来调节电容无功的方法,介绍了该方法的原理及其装置接线.还提出了换级控制方法,建立了换级控制的数学模型,并对典型换级过程进行了仿真分析.仿真结果表明,在最差的换级情况下,换级电流过载很小,经功率传输分析及与其它补偿方法比较后得知,该方法具有较好的技术性能,且装置造价较低.     

变耦电抗式可控串补基本特性研究

为搞清楚变耦电抗式可控串补的应用价值,必须对其技术经济性能进行研究。通过理论分析,得出了变耦电抗装置的特性、机理及选用方法,提出变耦电抗式可控串补装置的具体结线并指出其功率调节特性,提出晶闸管开关装置最佳换级控制方法;通过试验证明理论分析的正确性;经功率调节计算,变耦电抗式可控串补较之于TCSC所需主设备容量大幅度减少。初步研究结果表明,变耦电抗式可控串补具有良好的功率调节特性和换级暂态特性,若只用于功率调节,要比TCSC显著降低工程造价。     

特高压串补平台投切对电容式电压互感器影响的试验研究

特高压串补平台在投切操作过程中,串联隔离开关触头间会出现间歇电弧,同时引起特高压电容式电压互感器(capacitor voltage transformer,CVT)出现绝缘问题,因此非常有必要开展串补平台投切过程对CVT影响的相关研究。构建了实体串补平台、CVT和隔离开关回路实验来模拟特高压串补平台的投切操作,测量出投切过程中CVT上的快速暂态电压和电流;并通过对CVT内部电容元件的快速暂态电流试验,分析研究了串补平台投切过程中CVT的绝缘破坏机制和绝缘耐受强度。试验研究发现,在串联隔离开关操作时,线路电感、串补平台对地电容和CVT电容构成的回路中产生谐振过程,隔离开关触头间的间歇性电弧击穿会造成CVT承受多次的暂态过电压和过电流。另外,CVT电容器元件之间焊接点是最易发生绝缘故障的位置,并总结出目前CVT可以耐受幅值不高于4.5 k A的快速暂态电流。     

配网串补装置关键技术研究与应用

为了解决我国偏远地区配电网长期存在的无功功率不足和电压质量不合格的问题,研制了一种适用于10 kV配电网的串联电容器补偿装置。电容器组是该配网串补装置的核心设备,晶闸管开关与旁路接触器结合组成了配网串补的过电压保护设备,操作断路器和隔离开关可以实现配网串补系统的投入和退出。该配网串补装置配置有电压、电流互感器,用于测量进线线路电压、线路电流、电容器电压。装置通过无线通信模块与配网主站构成局域网,可以实时上送运行信息,方便主站监控。并对该装置的过电压保护方式、电容器阻抗保护等关键技术作了详细阐述。研制的配网串补装置已在江苏电网成功投运,试验和运行结果证明:本装置能很好地补偿线路低电压,优化功率因数,具有良好的经济效益和社会效益。     

变耦电抗式可控串补的过电压分析及其保护措施的确定

各种短路故障时的过电压分析及其保护措施的确定是可控串补装置安全运行的必要保证.提出了特性参数分析法,利用电路的特性参数快速确定出严重过电压的故障点;对于严重过电压的故障点,又利用它分析确定了降低过电压过电流的晶闸管控制方法,并确定了过电压保护措施,用电磁暂态仿真程序PSCAD/EMTDC对严重故障点的过电压、过电流及其保护措施的效果进行了仿真.分析结果表明,特性参数法对短路故障的过电压水平的估计快速准确,采取了晶闸管控制和相应的保护措施后元件过电压、过电流水平及MOV能耗显著降低,有效地降低了过电压保护费用.     

基于PARK变换下的矩阵变换器分析

简要介绍PARK变换原理,在此基础上通过PARK变换将矩阵变换器开关和功率器件等效为不含开关元件的理想RLC电路模型,运用电路分析理论分析了矩阵变换器的功率因数、电压增益、瞬时功率等特性,最后利用MATLAB对功率因数、电压增益、输入电流与电压传输比的关系进行仿真。     

变耦电抗式可控串补的过电压分析及其保护措施的确定

各种短路故障时的过电压分析及其保护措施的确定是可控串补装置安全运行的必要保证。提出了特性参数分析法,利用电路的特性参数快速确定出严重过电压的故障点;对于严重过电压的故障点,又利用它分析确定了降低过电压过电流的晶闸管控制方法,并确定了过电压保护措施。用电磁暂态仿真程序PSCAD/EMTDC对严重故障点的过电压、过电流及其保护措施的效果进行了仿真。分析结果表明,特性参数法对短路故障的过电压水平的估计快速准确,采取了晶闸管控制和相应的保护措施后元件过电压、过电流水平及MOV能耗显著降低,有效地降低了过电压保护费     

固定串补线路的潜供电流分析及抑制

单相重合闸的成功取决于故障点潜供电流的自熄,而固定串补FSC可改变原有输电线路参数均匀分布的特性,为了单相重合闸成功,分析了串补线路潜供电流中的低频振荡分量的形成机理,同时针对串补线路潜供电流提出了旁路开关联动的抑制措施。仿真证明该措施不但有效降低了串补线路潜供电流,而且减小了断路器暂态恢复电压。该措施在实际运行中取得较好效果。     

变耦电抗式可控串补动模试验研究

为了掌握变耦电抗式可控串补的实际特性,进行了动态模拟试验。以东北电网伊—冯500 kV输电系统为应用背景,建立了包括串补装置在内的整个系统的动态模拟装置,设计调试了具有多功能的控制系统,进行了电抗调节、功率调节、电抗跃变调节等基本特性试验以及暂稳控制和阻尼功率振荡试验,记录了各项调节性能曲线及调节过程中串补元件的电流电压波形。串补装置的稳态性能试验结果与理论分析结果相符,暂态性能良好,暂稳控制可进行“强补”,采用合适算法同样具有阻尼功率振荡的作用。     

全电压关合试验的控制策略及其实现

与国外大功率试验室相比,我国的现有高压试验水平还相对落后.针对国内各大电力试验站的现有设备状况和试验条件,提出了以真空触发开关作为电流源快速关合装置的合成关合试验回路.重点阐述了关合试验中的控制策略及其实现,并对试品合闸相位、合闸时间分散性和预击穿特性等影响控制精度的主要因素进行了分析.该试验回路可以进行126～252kV/63kA全电压合成关合试验.     

真空断路器永磁操作机构控制器保护电路元件参数优化设计

根据真空断路器双稳态双线圈永磁机构操作控制器的典型结构,给出了建立其归一化电路的方法.基于归一化参数的机构操作控制器主电路模型,分别讨论了缓冲电路的元件参数、续流回路的元件参数对电力电子开关器件电流、电压冲击的关系,得出了相关的计算曲线.以过电流、过电压倍数及其过渡过程时间为优化指标,针对实际样机,对其设计参数进行了电...     

矩阵整流器功率特性研究

首先利用电路dq转换技术,基于电流空间相量算法推导了一种三相AC-DC MC,即矩阵整流器系统的完整dq变换模型,在此基础上进行了较为系统和全面的性能分析,包括功率特性分析,如电压利用率、输出电压极性、输入功率因数、有功功率、无功功率以及视在功率等性能指标,并绘制成图加以比较分析,便于对该变换器性能的认识.分析认为,该变换器是一种柔性的四象限三相AC-DC变换器,其特征为:①输出直流电压在负的最大值到正的最大值之间连续可调,最大值为输入相电压幅值的1.5倍,并依赖于输入电流位移和负载电阻;②功率开关电路部分等效成一个理想的变压器,能够调压和调流,同时能够进行前后级阻抗变换;③输入端有功功率、无功功率和输入功率因数都与输入电流调制度、输入滤波器参数、输入电流位移和负载电阻大小有关;④无功功率的调节能力依赖于有功功率的调节.还分析了单位输入功率因数的运行条件,划分了矩阵整流器四象限工作制及功率特性.     

断路器遥控回路的改进和校验

对老旧遥控回路提出了改进,新增手动把手、同期合闸压板、闭锁同期压板、防误电子锁和遥控压板等功能.分析了每种新增回路的工作原理及特点并结合其设置目的,对断路器遥控回路提出了同期合闸采样功能/精度、电压闭锁、压差闭锁、频差闭锁及角差闭锁的校验方案.通过对改造后4个220 kV变电站近一年遥控操作情况的跟踪统计,新遥控回路运...     

高压无功补偿及谐波抑制装置设计

针对已有高电压无功补偿装置存在的不能对补偿电容进行有效保护、运行可靠性差、易造成谐波污染等不足,设计了一种集谐波检测、记忆、治理和过电压、超温度保护于一体,功能完善的新型高电压无功电容补偿装置。谐波检测、记忆电路的频率在150 Hz或250 Hz左右时,启动相应电路进行保护,并使运算放大器始终输出高电位,记忆指示灯永久性点亮。高电压滤波单元在工频状态时串联电抗器呈低阻抗,能量消耗小;出现谐波时,串联电抗器呈高阻抗,可限制电容电流的增加,当谐波超过允许值时,断开电力电容,对电容进行保护。当电压或温度超过设定值时,就会启动相应的过电压、超温度保护电路,对系统进行保护。该装置电路简单、运行安全可靠。     

基于GPRS的同塔双回线接地安全防御装置研究

为了避免同塔双回线带地线合闸事故造成人员伤亡和设备损坏,笔者分析了同塔双回输电线路间距较小、感应电较大的原因,设计了基于GPRS（General Packet Radio Service）的同塔双回输电线路接地安全防御装置.该装置利用感性电流和检测地线电流的和信号幅值来判断地线的挂接情况,通过GPRS无线模块将操作信息发送给调度中心,并与五防系统配合实现强制闭锁保护,能够有效地避免人为误操作造成的带地线合闸事故.     

一二次配合的配电线路自适应重合闸

针对配电线路常规重合闸因重合前不能区分永久性和瞬时性故障可能造成多次短路冲击的问题,系统论述了基于一二次配合的配电线路自适应重合闸技术。介绍了基于一二次配合的配电线路自适应重合闸4种实现途径,即：限流试探法、电容放电试探法、脉冲试探法和载波试探法。分别论述了限流试探法串联型和并联型两种结构的工作原理以及技术特点,并给出限流阻抗典型参数。理论分析了电容试探法的回路放电特性及阻容参数的选取原则并给出了典型取值。指出脉冲试探法的关键在于分相快速开关的分闸速度和动作离散度,并建议了脉冲试探法下的阻抗参数识别方法实现原理。给出了载波试探法的信号频率及试探电压的选取原则以及典型值。     

基于E类放大器的松耦合电源的分析与设计

文章设计的松耦合电源是基于E类功率放大器电路改进,并对此电路拓扑进行电路分析,经去耦等效建模,将电路划分为四种工作状态,分别进行时域电路求解并画出理论波形。通过分析电路工作频率随耦合系数、开关导通时间改变的关系,以及输出功率与开关导通时间的关系,提出一种电流过零导通开关、并以电流平均值控制开关导通时间的功率控制策略,实现了功率输出的稳定性,并进行了实验验证。     

直流接地引起涌流抑制器误动原因分析及改进

结合某换流站的500 kV站用电变压器进线开关3次误动作实例,介绍了事故的概况,叙述了事故原因的查找过程:检查回路、测试绝缘、更换操作箱插件等方法均未发现异常;通过数字示波器成功地监测到第3次开关跳闸时,各跳闸回路的电压、电流波形,分析波形和涌流抑制器的动作特性后,确定3次事故是由于220 V直流系统接地引起的变压器涌流抑制器开入回路误动作而导致开关误跳闸.针对查找出的原因,从提高装置的抗干扰和改进外部设计回路2个方面采取了相应措施,其效果良好.