超导磁储能装置中的变流器的实验规程研究

超导储能装置(SMES)的变流器目前没有统一的实验规程.考虑到SMES变流器主要完成大容量的功率交换功能,本文探讨了变流器稳态和动态特性、电压电流波动、变流器均衡度、电磁干扰等重要的电磁问题,结合要考核的变流器的其它电磁问题,初步提出了SMES变流器的实验规程.该实验规程借鉴了一些常规变流器的测试方法,增添了对于SMES变流器来说很重要的一些电磁特性的测量方法和测量程序,形成了一个较为全面的SMES变流器的实验规程.     

电压源型SMES功率调节特性研究

在论述电压源型SMES(VSMES) 调节输出功率的机理的基础上,利用MATLAB 建立了VSMES 的时域仿真模型,利用所建立的模型,分别对VSMES 的有功功率、无功功率及有功和无功同时独立四象限调节特性进行了仿真研究,所得的结论为VSMES 的建模、运行、设计和系统参数的选择提供了依据。     

高温超导电缆的过电流保护

本文针对高温超导电缆在电力系统中的过电流保护,从电缆本体温升的角度,研究了过电流情况下高温超导电缆本体温升的计算方法,以此为基础,讨论并提出了一种过电流保护方案。     

超导磁储能脉冲发生装置多模块控制策略

在验证性实验结果的基础上,对超导磁储能多模块脉冲电流发生装置进行数学建模,分析了脉冲变压器对输出脉冲波形的影响,并提出了脉冲变压器参数选择的准则。对于实验中出现的储能模块间互感影响放电波形的问题,对储能模块进行电磁场有限元分析,提出了模块间隔放电的控制策略,仿真结果显示其可以有效发挥模块性能。     

高温超导线圈在工频交流下的失超判断

运行于电力系统中的超导电力装置可能会遭受交流过电流故障,从而导致超导态转变到常态(失超),因此检测失超是超导电力装置实际应用的重要基础.然而在交流工作条件下,超导线圈产生很大的电感电压,其幅值远大于超导线圈失超后的常态电阻电压,给失超判断带来困难.笔者应用超导线圈在交流下电感电压和电阻电压的相位变化关系原理,经过实验研究,提出了基于相位变化的超导线圈在交流下的失超判断方法,为超导线圈在交流下的失超检测提供了新的技术途径.     

电压源型超导磁储能装置特性的全时域仿真研究

介绍了电压源型超导磁储能装置（VSMES）的基本结构和工作原理，在Matlab环境下建立了VSMES的全时域仿真模型，利用所建立的模型对VSMES的稳态和动态特性进行了详细的时域仿真研究。详细分析了一个稳态周期内，各阶段VSMES的物理工作过程和能量流传情况，并在此基础上总结了VSMES系统参数对其特性的影响特点。动态研究着重分析了系统参数对其动态响应的影响，以及在电力系统暂态过程中的作用。所得结论为VSMES系统的设计、运行和参数选择提供了依据。     

超导储能系统用四模块组合变流器功率控制设计和实验研究

讨论了超导储能系统用四模块组合变流器的有功功率、无功功率四象限控制的设计问题。为了适应大功率变流器的需要主电路结构采用四模块电流型变流器直接并联,在调试方式上采用载波相移SPWM控制,在较低的开关频率实现大功率变流器SPWM技术,以扩大容量和抑制网侧谐波;在计算功率时采用的瞬时功率理论实时的计算出变流器的有功和无功功率进行闭环控制。同时结合了863项目研制了23kVA的变流器实验样机,对超导储能系统用电流型变流器四象限功率控制方法进行了验证。实验结果表明超导储能系统用组合变流器能独立快速地控制有功功率和无功功率。     

MOV在液氮温区冲击响应特性的探讨

超导电力技术将为电力工业带来重大技术突破,其在脉冲功率技术上的应用也具有重大的意义.然而,低温下的保护技术是实现超导技术在电力和脉冲功率技术应用的重要基础.氧化锌避雷器,简称MOA,由金属氧化锌阀片(MOV)组成,是目前常温下理想的过电压保护装置,将MOV应用于超导系统的保护技术取决于MOV在低温下的响应特性.本文将MOV在常温和低温下进行了不同频率的冲击响应特性对比试验,通过分析,试验结果显示:相同频率下,同一样品在相同的冲击电压下,液氮温区的冲击电流最大值比常温下的小,并且低温下残压低;在相同温区下,样品加相同电压,频率越高,冲击电流越大,残压基本不变.并且MOV在常温和低温下的冲击响应速度都非常快,基本没有滞后效应,表明了MOV在低温和脉冲条件下有较好的保护特性.     

基于ISA总线和RS-485网络的高温超导磁储能监控系统

提出了一套基于工业标准体系结构(ISA)总线和RS-485网络的高温超导磁储能(SMES)监控系统。介绍了系统的通信协议,描述了系统的总体结构及主要功能。为提高系统的实时响应性能和数字信号处理能力,在硬件上采用了数字信号处理器(DSP)技术;采用模块化的程序设计方法,同时通过利用DSP的中断资源,解决了多任务对CPU的同时请求以及交叉的问题。实验表明,该监控装置能对整个SMES系统进行有效的状态监测与控制。     

超导磁储能系统发展现状及前景

直升机巡检作为输电线路的新型运维方式,具有效率高、效果好等优点,但其规模化推广应用要以安全作业为前提。本文利用风险矩阵法建立了直升机巡检作业安全风险评估模型,从人员、设备、环境三方面分析了作业全过程的安全风险因素,根据风险可能性和后果严重程度两个维度确定风险值,进而根据风险值在风险矩阵中的位置评价各风险因素的风险等级,有针对性地提出了差异化的风险控制措施,为避免高风险作业,保证电网、作业人员、设备安全提供了有利支持。