柔性直流换流阀改进运行试验方法

为了实现对柔性直流换流阀更准确的综合应力考核,针对换流阀中含有二次环流等分量的阀电流,提出了柔性直流换流阀改进运行试验方法,可满足不同功率等级下柔性直流换流阀含有不同特征电流运行工况的试验要求。首先,对柔性直流换流阀的典型运行工况进行了应力分析,重点分析了换流阀的电流特征;其次,结合应力分析,考虑到实际工程中换流阀运行时未投入环流抑制时的桥臂电流中包含较大的二倍频分量的工况,在柔性直流换流阀的阀段试验装置和不增加试验成本的基础上,通过调制控制策略,提出了针对含二次环流分量的阀电流应力和电压应力考核的试验方法,并阐述了其运行机理;最后,搭建了实际的试验系统,并进行了验证。试验结果表明,该柔性直流换流阀改进运行试验方法具有可行性和有效性。     

基于UC3825的半桥变换器分析

利用UC3825芯片构成了PWM控制的半桥变换器，文中给出了电压补偿网络和电流保护等重要的外围电路的工程设计方法，通过实验验证了电路的有效性。结果表明，该变换器功率可达88％以上，输出电压纹波在2％以内。电流保护可靠，电路工作稳定。     

计及寄生电容和纹波电流的电压源型逆变器死区效应与补偿方法

电压源型逆变器中固有的死区效应降低了输出电压的品质。为了精确补偿死区效应,需要建立死区效应导致的逆变器输出电压失真的精确模型。但是,已有死区效应模型没有考虑开关管等效并联电容和电感电流纹波对于死区效应的影响,导致死区补偿结果难以优化。本文通过详细分析和推导,发现寄生电容和纹波电流会影响输出电压的精度,并给出了输出电压误差的精确数学表达式。在此基础上,本文提出一种在线、自适应的死区精确补偿方法。最后,通过仿真和实验证明了本文分析的正确性和死区补偿方法的有效性。     

模块化换流阀低压加压电路及批量测试技术

为解决柔性直流输电工程模块化换流阀现场测试效率低、测试覆盖面不够广的不足,提出一种模块化换流阀低压加压电路及模块批量测试技术,采用低压直流源、低压加压网络配合阀控批量测试策略,实现了阀塔级子模块直流电容批量受控充电、自动批量测试及快速可控放电,解决了传统测试方案测试效率与测试项目无法兼顾的不足。研制了低压加压设备,搭建了EMTDC系统仿真模型以及含实际工程换流阀阀塔的试验系统,验证了所提方案的正确性与可行性。     

混合式直流断路器IGBT关断能力提升技术研究

混合式高压直流断路器主要由快速机械开关和电力电子器件构成,主要依靠快速机械开关承载电流,通过电力电子器件开断和关合电流,为基于MMC柔性直流输电提供直流侧短路保护。但是直流断路器分断电流大,远远高于IGBT常规分断能力。文中根据直流断路器IGBT的特殊工作条件和电气应力,分析影响IGBT关断能力提升的影响因素,分别从降低IGBT导通损耗、关断损耗和抑制IGBT关断过电压等3个方面提升IGBT的可关断电流能力。文中首先仿真不同回路参数对IGBT损耗的影响,通过优化IGBT退饱和能力和关断过程暂态特性,降低关断损耗,最终完成IGBT结温仿真校核。同时通过研究IGBT关断过电压的影响因素,仿真不同回路参数对IGBT过电压的影响,提出抑制IGBT的关断暂态过电压的具体方法。研制50 kV转移支路阀组,搭建试验平台,完成26 kA的大电流开断,IGBT稳态损耗和暂态损耗都得到有效控制,相关技术和研制设备已经应用张北工程±535 kV混合式高压直流断路器项目,具有十分重要的工程意义。     

阻抗源Buck/Boost整流器

提出一种新型的阻抗源Buck/Boost整流器,将Z Source网络应用于单相全控桥式电路,利用Z型无源网络实现电源和负载的耦合,可灵活地获得升/降直流电压。与传统的实现降压级联电路相比较,阻抗源整流器不需在上下桥臂的驱动脉冲中加死区,减少了输入电流波形的畸变,而且具有效率高,电路体积小等优点。通过仿真和实验电路测试,证实了以上的分析。     

±800kV柔性直流换流阀阀塔均压优化设计

柔性直流输电工程已迈入特高压时代,现有柔性直流换流阀(VSC阀)的均压屏蔽设计已无法满足特高压应用场合.为解决±800 kV VSC阀塔顶部均压管母表面电场强度过大的问题,文中首先利用PTC Creo与ANSYS联合建模技术完成复杂阀塔结构的三维建模与静电场有限元仿真,通过增加与顶部均压管母等电位连接的顶部屏蔽板,有效...     

面向配网电压暂降治理的单相无功电流检测方法研究

当末端配网中有大型负荷投切时,传输线上的无功突变容易引起明显的电压暂降问题,通过在末端配置STATCOM来补偿配网无功突变即可解决此类电压暂降问题。提出了dq坐标系下的单相瞬时无功电流实时检测方法,响应速度快、运算量小、抗噪声/谐波干扰能力强,可实时准确地检测单相配网中的无功电流,可确保STATCOM快速准确地补偿突变的无功,进而削弱无功突变导致的电压暂态问题。该方法通过引入基于三角函数变换的虚拟正交信号构造算法,实现将静止坐标系下的单相电流快速准确地变换至同步旋转坐标系;接着,为了实现在有效抑制干扰的前提下使无功电流检测算法的响应速度最大化,在旋转坐标系下级联了增强型滑动平均滤波器来实现抗噪声/谐波干扰。最后,利用提出的单相无功电流实时检测方法实现了单相链式STATCOM的高性能控制。实验结果表明,提出的检测方法能够快速且准确地跟踪单相配网中的瞬时无功电流变化,同时有效克服噪声/谐波干扰,实现了单相链式STATCOM的高性能控制,验证了所提算法的有效性和先进性。     

配网直流变压器双极短路故障穿越方法

采用传统输入串联输出并联(ISOP)拓扑的配网直流变压器在系统发生双极短路故障时,如果不采取故障限流措施,模块电容会快速放电,故障清除后必须经过缓启充电等复杂时序完成恢复重启,无法实现故障穿越。文中提出一种基于改进型ISOP拓扑,利用故障电流阻断及限流控制实现系统故障穿越的方法。首先,理论分析了基于改进型ISOP拓扑结构的配网直流变压器系统中压侧故障穿越过程的3个阶段及其数学模型。然后,分析了基于故障限流原理的低压侧故障穿越方法及故障穿越时间的设计原则。最后,通过搭建实时数字仿真(RTDS)硬件在环半实物仿真平台进行了验证,仿真结果证明了该双极短路故障穿越方法的可行性和有效性。     

新型单片开关电源的电磁干扰分析及抑制技术

本文分析了电磁噪声产生的一般途径，以及电磁抗干扰分析原理应用于TOPswitch单片开关电源的实际电路，并根据不同的干扰源提出相应的抑制方案，给出抑制前后电路波形。同时对整个电路的电磁干扰传导途径进行了分析，根据差模干扰和共模干扰的特点分别建立电路模型，提出不同的抑制方法。实验结果证实了本文提出的电磁干扰抑制措施的有效性。