大功率电弧加热器电源的设计研究

研究了63MW等级的大功率电弧加热器交直流电源的主电路设计和控制策略。提出了一种相移叠桥组合晶闸管整流主电路结构,使得该电源输出直流电压从1kV到21kV的不同工况时,其输入端的功率因数不小于0.9,且高功率时THD小于5%。根据主电路相移叠桥结构的特点,提出了一种非线性反馈控制器和前馈控制器相结合的复合稳流控制策略,稳流精度能够达到0.1%。实验结果表明,相移叠桥组合晶闸管主电路结构达到了电源电能质量设计指标;采用复合稳流控制策略后,稳流精度不仅能够达到设计指标,而且可以去掉主电路中的稳流电阻,从而减小了电源系统1.8MW的电阻热耗。     

一种高精度低纹波晶闸管直流稳流电源

介绍了一种应用自对相及相位自适应触发器的高精度低纹波晶闸管直流稳流电源 ,它的主电路采用两组三相桥式全控整流桥并联获得 12相脉波 ,其稳流精度很高而纹波含量较低 ,文中详细介绍了其工作原理 ,并给出了在 30 0 0A/ 2 0 0V晶闸管直流电源中的实际运行效果。     

一种基于新型无桥Boost PFC的通信电源AC/DC变换器设计

针对电力系统传统通信电源设备功率因数低,电源谐波高的不足,提出一种新型的无桥Boost PFC电路结构。通过对电路拓扑结构的工作原理分析,应用平均电流控制策略,建立了相应的仿真模型。仿真结果表明,与传统的Boost PFC相比,无桥Boost PFC电路能够很好地提高功率因数,抑制电流谐波,且输入电流能很好地跟踪输入电压。最后设计了一台500 W的实验样机,实验结果验证了所提出电路的正确性和可行性。     

串联型H桥级联多电平电压扰动发生器

提出了一种串联型H桥级联多电平电压质量扰动发生器主电路拓扑,由低频级联H桥和高频H桥模块构成。该拓扑是一种混合串联型结构,系统电源提供大部分基波功率,低频H桥逆变器只输出基波和低频波动闪变波形,高频模块输出所有谐波电压波形,从而实现电压扰动解耦控制,保证电压扰动的精度和响应速度。利用现场可编程逻辑门阵列(FPGA)实现级联H桥逆变器的载波移相控制,同时完成对谐波模块的独立控制。制作了一套单相低压实验样机进行实验分析,实验结果表明主电路拓扑及控制策略能够良好地实现可控电压质量扰动发生。     

均匀磁铁稳流电源

均匀磁铁稳流电源是用来为均匀磁铁供电以获得稳定的磁场。该电源达到的主要指标是:(1)最大供电电压250伏,供电电流从0.75～15安培分区域连续可调:(2)电流在可调范围内稳定度均达到±1×10~(-4)/-4小时;(3)电流纹波优于1×10~(-4)。电源采用晶闸管直接控制的相控方案,由4部分组成,分别简述其工作原理如下: 1.主回路采用带两只中心二极管的三相全控桥晶闸管整流电路。当晶闸管导通角α≥30°时,中心二极管投入工作,相当于并联接入六相半波整流器、大大     

一种电流扰动发生装置控制策略的研究

对一种复合电流扰动发生装置的主电路结构和控制方法进行了深入研究.装置主电路由基波电流扰动发生模块、谐波电流扰动发生模块和整流模块组成.给出了装置的控制策略,包括整流控制策略、基波扰动控制策略和谐波扰动控制策略,研制出电流扰动发生装置实验样机.实验结果表明,所提出的主电路结构及控制方法是有效的.装置实现了单位功率因数整流,能够产生包括不平衡电流、波动电流和谐波电流的扰动信号.     

多路数字绝缘电阻测试仪用的直流电源设计

基于反激式单片开关电源的设计方案,设计了多路数字绝缘电阻测试仪使用的250V直流电源.设计了基于TL431和电阻网络的精密反馈电路,以满足电源输出电压幅值高,精度高的要求.介绍了电路的工作原理以及主要参数的确定方法.实验结果表明,电源达到了设计目标,满足多路数字绝缘电阻测试仪测量精度的要求.     

半桥型IGBT连续激光器电源

介绍了为两只７Ｋ１００Ｃ型高压氪灯设计的ＩＧＢＴ连续激光器电源，其主电路采用ＰＷＭ工作方式，控制电路采用ＰＩＤ方式对整个电源系统进行调节和校正，该电源具有很高的稳流精度和良好的动态调节性能。     

基于TL494控制的大功率极化电源研究

针对目前电化工业电解槽极化电源主电路普遍采用晶闸管相控整流方案存在的不足,提出了采用不可控整流-斩波变流技术的新型主电路方案。设计了系统方案,介绍了系统主电路结构及工作原理,并分析了器件参数及器件选型。阐述控制电路的设计及控制方法分析,最后建立仿真模型并进行仿真分析。仿真结果表明:该方案具有输出电压稳定、谐波含量少、动态性能好等特点,能有效提高电源系统功率因数,且效率在97.5%以上,具有较好的应用价值。     

铂电阻型温度传感器信号调理电路设计

提出了一种适用于铂电阻型温度传感器信号调理电路。该电路测量精度可达0.05%,可在较恶劣的环境中保持高精度工作。同时该电路结构简单,可通过简单更改桥臂电阻及放大系数配置电阻实现PT100及PT1000型传感器的兼容。     

±500kV换流站无功补偿运行特性与优化策略研究

换流站无功补偿是保证交直流系统正常运行的重要手段。文中研究了宝鸡换流站的无功功率平衡以及换流阀无功功率消耗的机理与计算方法,分析了该换流站在目前的“750 kV固定高抗与66 kV并联电容、电抗和±500 kV换流站交流滤波器补偿”配置模式下的无功功率补偿和系统电压调节过程。对66 kV侧投入并联电抗后,330 kV和750 kV母线电压的变化情况进行了仿真分析。同时,指出了±500 kV直流系统中交流滤波器的投切过程中存在的问题,对存在的问题提出了优化方案,并通过仿真对优化方案进行了验证。     

±800kV多落点LCC-MMC直流系统控制器建模

结合线换相换流器和模块化多电平换流器直流输电各自的优点,在电力资源丰富的地区采用适用于高压大容量的LCC作为输送端电能汇集换流站,在受端的高负荷集中区域采用LCC换流站逆变成交流提供电能,对于负荷相对较小的其他区域采用多落点的MMC换流站进行逆变,以灵活分配电能。针对采用上述拓扑的±800kV白鹤滩水电直流输送工程,提出了一种适用于多落点LCC-MMC系统的协调控制策略,并在PSCAD上搭建了白鹤滩直流工程单极模型,实验证明混合系统可以平稳启动,传输功率时系统运行稳定,验证了所提出控制策略的有效性。     

±800kV特高压换流站噪声控制探讨

我国是首个建设±800kV特高压直流输电工程的国家。特高压换流站的噪声问题比高压换流站更为严重,基于以往高压直流工程的噪声治理经验,对特高压换流站各区域的噪声控制方案进行分析和研究,提出了特高压直流换流站噪声控制措施：换流变压器采用可移动的全封闭隔声罩;交、直流滤波电容器采用双塔布置;直流滤波电抗器采用低噪声电抗器和在直流场周围围墙上设置轻型隔声吸声屏障;交流滤波电抗器采用低噪声电抗器和在交流滤波器周围围墙上设置轻型隔声吸声屏障。     

±1100kV特高压直流换流站过电压保护和绝缘配合

为合理确定±1 100 kV特高压直流换流站的绝缘水平,基于准东—成都±1 100 kV特高压直流输电工程,根据特高压换流站的绝缘配合方法,对准东换流站的绝缘配合进行了研究。根据特高压直流换流站避雷器布置基本原则,并结合现有±800 kV特高压直流换流站的绝缘配合经验,提出了±1 100 kV准东换流站的避雷器布置方案,详细分析了换流站交流侧、阀厅、直流母线和中性母线等不同区域的过电压保护策略,最后根据推荐的设备绝缘裕度确定了换流站设备的绝缘水平,直流侧1 100 kV直流极线的雷电冲击和操作冲击绝缘水平推荐为2 600 kV和2 150 kV;直流极线平波电抗器阀侧设备和高压端Y/Y换流变阀侧设备的绝缘水平建议取为一致,雷电冲击绝缘水平和操作冲击绝缘水平分别为2 500 kV和2 250 kV。研究结果对换流站设备的选型和制造具有重要指导意义,将为该特高压工程建设提供重要依据。     

新型多端输入光伏并网系统运行控制策略

提出一种基于双主动全桥(DAB)变换器多光伏阵列并列输入、级联逆变输出的高频隔离型光伏并网系统。分析了DAB变换器的功率传输能力,设计了其移相控制策略;针对各输入端光伏阵列光照强度不同带来的功率不平衡问题,基于dq解耦控制数学模型,设计了级联多电平DC/AC变换器的调制量补偿控制策略,实现了各直流端电压的平衡控制。在PSCAD/EMTDC中搭建了4.5 MW/10 kV光伏并网模型进行仿真,仿真结果验证了系统结构的可行性以及所提控制策略的有效性。     

具有储能功能的模块化多电平换流器的控制方法

研究具有储能功能的模块化多电平换流器的控制方法,将模块化多电平换流器与电池储能系统相结合,适用于离岸风电场接入电力系统等柔性直流输电应用。系统在模块化多电平换流器的基础上,在子模块直流侧加入蓄电池实现储能。换流器两侧均可等效为受控电压源,可在储能容量范围内对直流侧馈入功率起到平滑作用。运行时,换流器交流侧有功无功电流解耦控制实现交流功率控制,换流器直流侧直流电流控制实现直流功率控制,给出子模块SOC控制方法和子模块组SOC控制方法实现系统中大量蓄电池SOC的平衡控制。计算机仿真分析表明,提出的系统可实现交直流功率控制和储能功能。     

张北数据港柔性变电站DC/AC变流器关键控制策略

柔性直流输电是实现新能源并网和直流电网的极具潜力的输电方式。文中在张北数据港设计构造了一台柔性直流输电系统用DC/AC变流器。所设计的变流器采用多变流器并联+z型接地变压器结构。为抑制离网下由于负荷特性而造成的输出电压不平衡与输出电压畸变问题,分别提出了变流器输出电压不平衡控制策略与输出电压谐波抑制策略,以保证设备的供电质量。为保证设备的不间断供电并提高设备的供电可靠性,提出一种主动限流控制策略,在设备离网供电模式下电力系统发生短路故障时进行主动限流。最后,搭建了2.5 MW DC/AC变流器进行实验研究。实验结果验证了所提控制策略的有效性。目前,该装置已应用于张北数据港柔性变电站。     

±500kV交直流滤波器结构功能及配置分析

交直流滤波器在换流站中是重要且必需的,其主要作用是改变交流电压、滤除交流侧谐波和补偿换流站内无功缺额。本文介绍了交直流滤波器的性能要求,系统结构和工作原理,并根据工作原理分析了±500 kV交流滤波器的投切控制及直流滤波器的配置方案。最后从3个方面比较分析了交直流滤波器的区别。     

非隔离型模块化多电平DC/DC变换器的最小化桥臂环流控制

用于中高压直流电压转换和直流电网互联的高压大功率直流变压器一般采用中间交流变压器,存在损耗高和体积大等不足。对一种非隔离型的模块化多电平DC/DC变换器进行了研究,与普通双有源桥式DC/DC变换器相比,避免了交流变压器的存在。首先分析了此变换器的工作原理,建立了变换器的等效数学模型。考虑子模块电容电压存在特殊的不平衡,变换器需要引入交流循环电流,提出了一种保证桥臂功率均衡的最小化桥臂环流的控制策略,减小了桥臂电流的交流分量,降低了变换器的损耗。在Matlab/Simulink中仿真验证了变换器的性能和最小环流控制策略的有效性。最后搭建实验平台进行了实验验证。