用于安全稳定控制的高压直流极闭锁判据

交直流并联运行电网中直流极闭锁后引起的安全稳定问题十分突出，如何正确判别直流极闭锁是安全稳定控制系统研究中的重要课题。采用数值仿真方法分析了直流极闭锁对电力系统稳定的影响，指出稳定控制装置必须正确、快速地判出不同形式的直流极闭锁。通过研究直流极闭锁的电气量特征以及直流控制保护系统的动作行为，提出了可靠的直流极闭锁综合判据，并进行了详细的阐述。通过介绍中国南方交直流混联电网安全稳定控制系统核心部分———高肇直流输电安全稳定控制系统，进一步论述了研究直流极闭锁判据及直流极闭锁后稳定控制的重要性。     

高输入功率因数的三相无源AC-DC变换器

对于采用三相不控整流桥作为前级的变换器，自然条件下其输入电流波形系数不高，使得输入功率因数委低，降低了电源的利用率。为此需要采用功率因数提高技术，其中无源PFC是一类重要的功率因数校正技术，在某些场合非常具有应用价值。本文介绍了几种三相无源AC-DC变换器的高功率因数方案，如采用LC滤波器、移相电抗器，谐振电抗器，移相变压器，相间变压器，相间电抗器等，在进行简单的工作原理描述后，给出了部分方案的MATLAB/SIMULINK仿真结果。     

保护装置交直流串扰问题的研究

交直流串扰问题一直是造成"保护三误"事故发生的重大隐患,用现有的直流系统来替代交流系统可以从源头上减少保护装置的误动事故的发生。本文提出了替代的方案和详细的设计方案,并进行了相关验证。     

电流差动保护在柔直接入的交流电网中适应性 分析及改进措施研究

为适应新能源规模化接入电网,柔性直流输电技术应用日益广泛,我国电网已初步成为交直流混联电网。交流系统发生故障时,柔直系统提供短路电流的特征与传统同步发电机相比发生显著变化。首先分析故障特征的变化,柔直侧由于故障电流幅值受限,且负序阻抗无穷大,导致故障电流的幅值和相角与交流侧不同。分析了输电线路电流差动保护由于区内故障时两侧电流夹角增大,导致电流差动保护的动作量减少、制动量增加,导致灵敏度下降甚至拒动。在此基础上,提出了差动保护判据的改进方案：分别利用零序电流、负序电流和正序电流突变量构成辅助判据,提高区内接地故障和相间短路时电流差动保护的灵敏度,从而提高了差动保护在含柔直接入交流电网中动作的可靠性。最后,通过仿真验证了所提方案的可行性。     

空间电荷及金属颗粒对换流变阀侧套管的电场分布影响

换流变压器阀侧套管承受交、直流复合电压,对套管的性能和质量有严格的要求。直流电压下,不同介质界面处空间电荷积聚会引起局部电场的畸变,金属颗粒的存在也会大幅提高局部场强,二者均会降低套管的绝缘性能。文中根据换流变压器阀侧套管的结构,采用有限元分析软件,建立了阀侧套管的仿真模型,分析了加入空间电荷后不同类型电压下套管的电场分布以及金属颗粒对局部电场的影响。结果表明,直流电压下介质界面处空间电荷更容易积聚,交直流复合电压下空间电荷能够引发套管内部局部电场的畸变。与交流电压相比,直流电压下金属颗粒对局部电场的畸变程度影响更大,在SF₆气体中金属颗粒对电场畸变程度的影响大小与其所在位置的关系不大。     

南方电网交直流并联系统电压稳定分析及STATCOM应用仿真

采用大型电力系统分析软件NETOMAC对2005年南方电网进行仿真计算，并针对广东电网多直流落点、大功率区外输入的特点进行受端系统的电压稳定分析，讨论三广直流闭锁引起的典型电压失稳现象；就南方电网应用STATCOM解决电压稳定问题进行仿真研究，并讨论直流调制对系统电压稳定性的影响。     

交流与直流电压比例对油纸绝缘内部气隙放电特性影响分析

为实现换流变压器故障诊断,研究交流与直流电压比例对油纸绝缘放电特性的影响对换流变压器的故障诊断判据选取具有实际工程意义。因此该文搭建了一套交直流复合电压作用下油纸绝缘气隙缺陷局部放电测量平台,通过多次试验得到了局部放电特征与交直流复合比例的试验关系;另外建立了油纸绝缘气隙缺陷的物理模型,从理论上分析了比例与放电特征关系的仿真结果。试验测量和理论仿真结果相同:随着交流和直流叠加电压中直流成分的增大,脉冲重复率和放电量不断减小;交流时的放电起始电压低于交直流复合电压作用时的起始电压,而且直流比例越高,起始电压越高;随着交流中直流成分的增加,放电起始相位从交流正负半周过零点附近向负半周期峰值附近移动,换流变压器不同位置的绝缘问题应该采用不同的诊断依据。     

混合式降压型PFC变流器的研究

针对降压型功率因数校正(Buck PFC)变流器输入电流存在固有死区、功率因数低、谐波失真严重的问题,提出了一种Buck PFC变流器与辅助变流器相结合的混合式降压型PFC变流器,通过在输入电压瞬时值低于输出电压时让辅助变流器工作的办法,弥补了输入电流死区,保持Buck PFC变流器输出电压低、低输入电压下仍能保持高效率等优点的同时显著改善了其输入电流波形。研究结果表明,混合式降压型PFC变流器在90 V最低交流输入电压下的功率因数为0.99,相比于Buck PFC变流器提高0.09;115 V交流输入电压下总谐波失真仅为8%,相比于Buck PFC变流器降低20%左右;效率相比于Buck PFC变流器仅下降0.5%。     

交直流迭代法求解含网损节点边际电价

直流最优潮流计算节点边际电价的方法已经很成熟,但由于其对电力系统进行简化计算,因此,优化结果与实际运行情况不符。采用交流最优潮流计算节点边际电价,目前工程实用化并不广泛。为此,提出交直流迭代求解含网损节点边际电价。该方法采用直流最优潮流模型进行有功经济功率分配,采用交流模型计算精确潮流和网损。两者交互迭代,直到收敛后采用转置雅可比矩阵法计算网损微增率,结合直流最优潮流得到的节点边际电价计算含网损的节点边际电价。通过IEEE14节点和IEEE118节点算例验证了所提出的方法的可行性,并分析了参考节点对该方法的影响。算例计算结果表明该方法经济意义和物理含义明确。计算简单,适合工程应用。     

交直流复合电压中直流分量对油纸绝缘放电缺陷产气特性的影响

运行中的换流变压器内部绝缘同时承受交、直流电压的作用,其产气特性与交流变压器有一定区别。为此,采用典型柱板电极模型,对交、直流复合电压下,油纸绝缘放电缺陷各发展阶段的油中溶解气体量、产气速率和气体组分进行了试验研究。研究结果表明:交直流复合电压中直流分量比例越高,由开始放电到击穿的时间越长、放电能量、产气量、产气速率越低;可根据产气速率将放电缺陷划分为起始阶段、发展阶段和临近击穿阶段。复合电压中的直流分量越高,放电起始阶段油中分解CH4的体积分数烃类气体与总烃的体积比)越高(50%),C2H2的体积分数越低(45%),此特性为复合电压下油纸绝缘放电缺陷的早期故障诊断提供了依据。