“西电所”为直流输变电工程换流阀用高电压大功率晶闸管实现国产化作贡献

西安电力电子技术研究所原隶属于机械工业部，是我国唯一从事电力电子技术研究和产品开发、生产的专业研究与科技型企业。在电力电子技术领域，已有近40年的历史，在我国电力半导体器件的设计与制造中占有重要地位。目前国内一些主要的器件制造工艺大部分源于我所，是我国第一只普通整流管、普通晶闸管、双向晶闸管、快速晶闸管的诞生地。国家电力电子产品质量监督检验中心、中国电器工业协会电力电子专业协会、中国电工技术学会电力电子学会、全国电力电子学标准化技术委员会等秘书机构均设在该所。     

阀组件在电力系统中的应用前景

HVDV用空气绝缘水冷晶闸管润组件由西安电力电子技术研究所分别从ABB和西门子公司引进的HVDC用5英寸电控晶闸管(ETT)和5英寸光控晶闸管(LTT)国产化元件已成功地为三常线和贵广线±500kV／3kA、3000MW以及河南灵宝的背靠背工程(120kV／3kA360MW)提供了几千只高可靠性的元件。这些元件都是西电集团西安整流器公司组装在ABB或西门子结构的阀组件上，目前，西安电力电子技术研究所生产的ETT已达到10000只／年，LTT也达4000只／年。ABB的阀组件是由6只7.2kV／3kA的ETT组成，而西门子的阀组件则是由13只8.5kV／3KA的LTT组成，…     

相控晶闸管装置谐波问题的分析与治理

随着电力电子技术的不断发展,特别是大功率晶闸管元件的成功使用,使得晶闸管变流装置的应用日益广泛,然而由于电力电子设备为非线性负载,就给电力系统带来了谐波问题,使电网中的谐波电流大大增加,形成电网公害.因而谐波治理就成为普遍关注的技术问题.     

大功率电力电子技术的现状与发展

电力电子技术发展热点 电力电子技术源于电动机传动,在我们国家各高校中,电力电子与电气传动是一个专业,电力电子器件经历了从电子的闸流管到半导体晶闸管再到IGBT和IGCT的发展过程。     

鞍山泰利德电子有限公司

鞍山泰利德电子有限公司是生产电力半导体器件和模块的专业化公司,主要产品包括MDC、MTC、MFC、MDS系列晶闸管、整流管模块,TLD(H)、TLT(H)系列固态继电器,MI TA系列晶闸管智能控制模块,ZP、ZK系列整流管,KP、KK、KS系列晶闸管等。公司产品在国内冶金、石油、电力、轻工等行业得到了广泛应用。公司拥有一批电力电子技术、电气自动化、微电子技术、自动控制系统及应用的专业技术人才。公司     

风向

新型电子器件产业化获补贴资金为推动节能降耗．促进电力电子技术和产业的发展．国家发展和改革委员会等有关部门将安排补贴资金支持新型电力电子器件产业化。随着中国智能电网、高铁建设、新能源汽车以及节能家电等市场的发展,对5英寸和6英寸晶闸管、IGCT（集成门极换流晶闸管）、IGBT（绝缘栅双极晶体管）的需求量巨大。2009年．中国IGBT市场规模约为53亿元．     

晶闸管直流稳压器的过流和短路保护

尽管功率场效应VDMOS和绝缘栅双极型晶体管IGBT等电力半导体元器件层出不穷，且在电力电子技术领域占据重要位置，晶闸管(可控硅)却因耐高压耐大电流冲击的特性，仍有着稳固的阵地，受到用户的青睐。在摈弃电流采样、放大和执行等多个环节的情况下，将单结晶体管移相触发器中的晶体管误差放大器改为集成运算放大器，就可实现晶闸管直流稳压器的过流及短路保护，简化了电路结构，并提高了整机的稳定可靠性能和AC-DC变换效率。     

变流技术在海洋钻井平台电传动系统中的应用

变流技术在海洋钻井平台电传动系统中应用广泛,其中既有利用晶闸管及其变流电路为主体的传统电力电子技术组成的可控整流的直流调速系统,也有利用LOGBT及其变流电路为主体的现代电力电子技术组成的交流变频调速系统.     

有关部门推动新型电子器件产业化

为推动节能降耗,促进电力电子技术和产业的发展,国家发展和改革委员会等有关部门将安排补贴资金支持新型电力电子器件产业化。随着智能电网、新能源汽车以及节能家电市场的发展,各行业对5英寸及6英寸晶闸管、IGCT(集成门极换流晶闸管)、IGBT(绝缘栅双极晶体管)的需求量巨大。目前,我国小功率IGBT的封装线数量有限。国内市场所需的高端电     

常用功率半导体器件的检测及其应用

以晶闸管为主体的一系列功率半导体器件由于具有容量大、体积小、效率高、寿命长等优点,自问世以来便获得了迅速发展,广泛应用于可控整流、逆变与变频、交流调压、无触点开关等电力电子技术中。着重研究了其结构、检测方法及典型应用等。     

可控串联补偿装置器件级数字仿真研究

在可控串联电容补偿装置（ＴＣＳＣ）的研究中,用电容、电感、晶闸管、ＭＯＶ等元件构造ＴＣＳＣ器件模型。选择合适的步长、触发才暂态稳定控制器,在实际多机系统中进行ＴＣＳＣ数字仿真研究。结果表明,所采用的ＴＣＳＣ器件模型和控制方法可在仿真中正确实现了ＴＣＳＣ的触发功能和控制功能。     

BP神经网络在三相桥式全控整流电路故障诊断中的应用

针对电力电子技术中三相桥式全控整流电路中晶闸管的故障问题提出了基于BP神经网络故障诊断的方法。借助Matlab仿真软件建立了三相桥式全控整流电路的仿真模型。通过仿真试验提取出用于BP神经网络训练的学习样本,并确定出用于不同类故障的三层的BP神经网络结构。仿真结果表明了该方法的有效性。     

一种新型故障限流器在电力系统中的应用研究

提出了一种基于集成门极换流晶闸管IGCT和固态电力电子开关的故障限流器,它由电感和IGCT等组成。正常时,串在电路中,基本无能量损耗,故障时控制短路电流大小。通过PSCAD的仿真分析和现场试验,证明了其有良好的限流性能,可以作为电力系统中有效的保护设备。     

静态无功补偿器电磁辐射干扰的测量与特征提取方法

安装于变电站的静态无功补偿器用以减小负荷变化带来的影响,提高输电系统的柔性。然而,由于晶闸管的频繁开断而产生的大量宽带电磁干扰,对电网以及附近电子设备造成电磁环境污染。建立了基于光纤和路、场传感器的先进测试系统,对安装有静态无功补偿器的变电站电磁环境进行现场测量。基于校正后的电磁辐射干扰测量数据,分析了一个工频周期内静态无功补偿器的开关冲击特征,给出了辐射干扰的幅值以及频率范围。进一步引入时频分析技术,建立了基于时频分析的电磁干扰特征提取方法,可获得更丰富的电磁干扰细节特征,对分析静态无功补偿器的电磁干扰机制和评估电磁环境提供了基础依据。     

基于统一离散时域建模法的晶闸管串联运行暂态仿真

现有晶闸管仿真模型虽能较准确地模拟单只晶闸管开通和关断的动态过程,却较少涉及多只器件的串并联仿真。文中在分析晶闸管开关过程中动态特性的基础上,利用统一离散时域建模法建立了包含开关动态过程的晶闸管数学模型。由于该模型采用时变电阻来描述晶闸管工作过程中电压、电流的变化关系,因此适用于晶闸管串联电路的暂态仿真分析。仿真和实验结果表明所建立的晶闸管数学模型可较为准确地描述串联运行的晶闸管开关过程中电压的动态分配,从而为需晶闸管串联运行的大型电力电子装置的动静态均压电路设计提供了依据。     

特高压直流碳化硅晶闸管阀损耗探讨

碳化硅是发展最为成熟的新型宽禁带半导体材料,且碳化硅功率器件近期已开始代替常规的硅基器件。以典型的±800 kV,额定电流为5 kA的高压直流输电工程为实例,建立了换流阀基本组件的电气模型,用PSCAD/EMTDC仿真软件搭建了换流器仿真电路,研究碳化硅晶闸管在高压直流换流阀中的应用。对基于碳化硅晶闸管和普通硅晶闸管的直流换流阀电气特性和损耗进行仿真结果比较。计算结果表明:用碳化硅晶闸管来代替传统的硅晶闸管,可以在不同的触发角和工况下大幅减少系统的功率损耗。最后估算了在直流工程中使用碳化硅晶闸管阀带来的经济效益。     

SVC装置传导骚扰建模和预测

柔性交流输电(FACTS)设备在电力系统和工业用户中得到了广泛应用,但其中大功率器件的频繁开关将产生很陡的瞬态脉冲,对二次侧电子设备造成电磁环境污染。针对用于轧钢机负荷的一套晶闸管控制电抗器型静态无功补偿器(SVC),基于Matlab软件系统建立了其动态仿真模型,以定量分析和预测电磁骚扰情况。轧钢机负荷的3个典型工作状态通过三相动态负荷模块实现,并参考IEEE标准搭建了其控制系统模型。将仿真结果与现场实测数据进行了比较,验证了该仿真模型的有效性。提出的建模策略对分析SVC的电磁骚扰机制和评估电磁环境提供了基本方法。     

电力电子有载调压装置的控制系统设计

国内外现有的机械式和电力电子式有载调压变压器分接头的调节方式，具有结构复杂、体积大、调节速度慢、故障率高等不足。针对这些缺点，提出了一种新型的有载调压控制系统，该系统采用晶闸管组替代分接头调压开关，单片机作为控制单元，通过检测系统电压和电流，根据电力系统的安全、经济运行的需要，确定需要接通或断开变压器调压绕组的组数和分接头开关位置，然后根据电磁能量守恒原理在对电网无冲击的时刻触发相应的晶闸管开关。使调压过程中电压波形连续无冲击，为用户提供高质量的电能。     

串联晶闸管反向恢复暂态过程的研究

随着柔性交流输电和高压直流输电设备在电力系统中的应用越来越广泛,由晶闸管主要组成的高电压大电流电子开关越来越成为人们关注的对象。虽然有不少文献对晶闸管模型研究及其外围电路设计进行了介绍,但有关串联晶闸管反向恢复暂态过程的研究还未见报道。文章在晶闸管反向恢复电流指数函数数学模型的基础之上,对串联的2个晶闸管的反向恢复暂态过程进行了暂态分析、数学推导以及仿真等研究。计算和仿真结果表明,暂态分析是正确的,在一定的精度范围内数学计算公式的假设也是合理的。     

基于晶闸管的分段式快速调压模型的设计

针对机械式有载调压和电力电子式自动调压装置结构复杂、切换过程冗长和响应速度慢等问题,提出基于晶闸管的分段式快速调压模型。该模型去除冗杂的过渡电路,精简调压结构;在保证无短暂的电压电流中断的情况下,配合高频全控型双向晶闸管的特性,采用快速切换和增加分段绕组的方式限制过渡环流,简化调压流程;实现在任意时刻进行切换,突破过零切换理论的限制。以理论推导确定环路电流的影响因素,根据仿真实验以及结果分析得出合理的影响参数值。通过Matlab对10 kV/0.4 kV、400 kVA的变压器进行了最终参数的仿真,实验证明了分段式模型的可行性、可靠性以及快速性。