多电平±10kV直流配电系统主回路参数分析研究

伴随着我国经济社会深入发展,城市、乡村配电系统不断完善,直流配电系统具有损耗小、传输电能质量优、传输容量大等优点,在配电系统网络的完善中不断发挥着其作用,尤其是直流配电系统可以容纳更多的分布式电源,能够刚好的促进新能源并网和发展城市配电网。因此,本文在对多电平±10KV直流配电网系统进行模式架构的基础上,结合直流配电网的系统的运行特点,对配电系统MMC转流器、衔接变压器在内的相关主要设备参数进行了计算和分析,本文在主回路参数计算时借鉴柔性直流输电主回路参数计算方法,计算MMC换流器、联接变压器等关键设备参数,希冀为我国直流配电网系统的整体设计和理论优化提供支撑。

±800kV特高压直流输电系统主回路参数研究

为制定直流系统的控制策略并提供基本的稳态控制参数,以向家坝—上海±800kV特高压直流输电工程为依托,根据直流输电的基本理论并结合特高压直流系统的特点研究了主回路参数,提出了特高压直流系统的基本控制策略,以及2组12脉动换流器串联(400kV+400kV)构成±800kV特高压的全新换流站接线方案和灵活的运行接线方式。在主回路参数研究和设计中分析了影响主回路参数设计的关键因素,给出了特高压换流站主设备的参数,为特高压直流技术研究提供了基础数据。

溪洛渡—浙西±800kV/7500MW特高压直流输电工程主回路参数设计

主回路参数计算是直流输电工程设计的重要组成部分。特高压直流工程每极由2个12脉动换流器串联接线,直流系统运行方式灵活。依据特高压直流输电理论和直流系统特点,对溪洛渡—浙西±800 kV 7 500 MW特高压直流工程的主回路参数进行设计研究。计算结果给出了2端换流站的主要设计参数:平波电抗器电感值取4×75 mH,并采用平抗分置方式;换流变压器均采用单相双绕组变压器;换流变短路阻抗均取为19%;额定容量分别为378.5和358.4 MVA;额定相电压分别为171.3和162.2 kV;分接头档位分别设置为+21/-6和+24/-4;绝对最大空载直流电压分别为239.0和227.0 kV。这些结果将为该特高压工程后续的各项研究提供依据,也可以为其他特高压直流工程的设计提供参考。

大型水轮发电机回路参数的有限元计算

提出参数化有限元网格生成技术分析凸极同步电机磁场并计算定转子回路参数，采用该技术能方便地对任意尺寸、极对数和绕组形式（整数槽和分数槽）的大型凸极电机进行分析，大大减少了有限元前处理的工作量。将它应用于ＳＦ１２５－９６／１５６０大型水轮发电机定子绕组内部故障多回路法分析中的回路参数计算，取得了较为合理的结果。

压敏电阻限制电压测试回路参数的仿真计算

仿真计算非线性压敏电阻限制限压测试回路的参数得出了回路及负载参数与回路输出波形参数间的关系。计算和试验结果表明 :选择合适的调波电阻、电感等回路参数可在负载动态电阻变化范围较大的情况下满足

模块化多电平换流器主回路参数设计

模块化多电平换流器（MMC）将在电力系统中得到越来越广泛的应用，其主回路参数的设计直接影响系统的投资和运行性能。因此研究了MMC主回路中几种重要元件的参数设计问题，包括连接变压器、桥臂电抗器、子模块电容器、IGBT模块等。基于MMC的基本等值电路，提出了连接变压器阀侧空载额定电压的确定方法，论证了阀侧空载额定线电压的取值范围为直流侧电压的（1．00～1．05）／2倍；引入等容量放电时间常数的概念，发现电容电压波动率与等容量放电时间常数之间的关系基本不随具体工程而变，即具有跨工程的普遍适用性，因而可以一般性地给出子模块的电容参数，还分析了以往工程的对应参数，给出了等容量放电时间常数为40ms的推荐值；基于MMC的解析数学模型考察了4种极端工况下子模块功率器件所承受的电压和电流水平，发现子模块功率器件的负载水平会随运行工况的改变而发生巨大变化；引入二倍频环流谐振角频率和相单元串联谐振角频率的概念，提出了桥臂电抗器参数的取值原则，并分析了以往工程的对应参数，给出了桥臂电抗器参数普遍适用的推荐值为相单元串联谐振角频率取电网工频角频率。

用有限元法计算分数槽绕组水轮发电机的回路参数

运用有限元法进行水轮发电机磁场分析半计算了定转子回路参数；利用分数槽绕组电机的特点，提出了一种提高参数计算精度的方法。将本文的方法应用于ＳＦ２２０．５－３０／９０５０大型水轮发电机定子绕组内故障时的回路参数计算中，取得了较为合理的结果。

低频输电技术原理之二——M^(3)C的稳态特性与主回路参数设计

低频海底电缆输电技术在远海风电送出和海上风电场构网方面具有竞争优势,而M^(3)C(模块化多电平矩阵变流器)是低频输电技术的核心元件。针对M^(3)C的稳态特性与主回路参数设计展开研究,基于M^(3)C在αβ坐标系中的数学模型并依据控制器将M^(3)C环流抑制到零的条件,推导出各桥臂电流的表达式;基于开关函数法和逐次逼近法,推导出子模块电容电流集合平均值以及子模块电容电压集合平均值的解析表达式。并在此基础上,给出确定桥臂子模块数目的算法和设计子模块电容器电容值的公式。

锡盟—泰州±800 kV/10000 MW特高压直流工程主回路参数计算

依据特高压直流输电的相关理论知识,对锡盟-泰州±800 kV/10000 MW特高压直流工程的主回路参数进行了设计研究,根据计算结果,确定了主要设计参数:锡盟整流站和泰州逆变站设计的额定相对感性压降分别为10.5%和10%,而额定相对阻性压降为0.3%。在完整双极额定运行方式下,整流侧和逆变侧消耗的无功功率分别为5756 MVar和5639 MVar,可为后续的交直流滤波器设计提供参考依据。换流变均采用单相双绕组换流变压器的方案,锡盟站换流变设计容量为509.3 MVA、额定线电压为172.8 kV、分接头档位数为+23/-5,泰州站高端换流变设计容量为488.7 MVA、额定线电压为165.8 kV、分接头档位数为+24/-4,泰州站低端换流变设计容量为488.7 MVA、额定线电压为165.8 kV、分接头档位数为+19/-9。锡盟整流站及泰州逆变站高低端设备选型需要的绝对空载最大直流电压分别为242 kV和234 kV。

±800 kV直流输电系统主回路参数研究

换流站主回路设备参数选择对直流输电系统的设计十分重要。本文以哈密–郑州±800 kV直流输电工程为例,对换流变压器短路阻抗、换流变压器分接开关级数、换流阀空载直流电压、平波电抗器电感值等关键参数进行了选择,并通过多种运行方式下的主回路稳态特性计算来校核主回路设备参数是否合理。

扎鲁特—青州±800 kV特高压直流输电工程主回路参数设计

依据现有的直流工程设计方法以及该工程的输送容量大、直流电压等级高的特点,对蒙东扎鲁特—青州±800 kV/10 000 MW特高压直流输电工程主回路元件参数进行了设计。通过相关计算,给出了包括换流阀、换流变压器、直流线路等主要一次设备的参数和额定运行参数。建立了该工程整体Pscad仿真模型,进行了双极全压和双极降压70%方式下系统运行特性的仿真计算,验证了主电路参数设计的正确性,分析了直流线路电阻对系统运行特性的影响。为开展该特高压工程后续各项研究提供了参考。

回路参数对霍尔推力器点火脉冲电流影响

在分析霍尔推力器点火启动过程中电源侧脉冲电流形成机理的基础上,通过解析分析和变参数试验的方法研究了外回路参数与电源侧脉冲电流峰值之间的规律。研究结果表明,随着外回路电容和电感的增大,电源脉冲点火电流峰值减小,根据理论推导得到的霍尔推力器点火启动过程电源脉冲电流峰值函数,分析了外回路电感、电容参数对点火脉冲电流的影响,给出了给定电感值下电感线圈匝数、磁环导磁截面积、磁芯材料BH曲线的要求,为霍尔推力器放电外回路的参数设计提供理论参考。

一种模块化组合式直流变压器及其主回路参数选择方法

当前,直流变压器是解决直流输电系统互联时电压等级不一致问题的主要方法,但传统的直流变压器中含有交流变压器因而价格昂贵。对此文中提出了一种无需交流变压器的模块化组合式直流变压器(modular combined DC transformer,MCT)。文中首先分析了MCT的拓扑结构和工作原理,然后根据MCT的性能要求提出了参数的选择原则,最后在PSCAD研究了含有MCT的直流输电系统仿真模型。时域仿真结果验证了文中所提出的MCT的可行性。

冲击电流发生器回路参数的确定

本文主要是介绍一种确定产生多种脉冲电流波形的冲击电流发生器回路中理想、通用的参数计算方法,该法已在试验中得到检验。

基于改进电容模型的直流开关振荡回路参数计算方法

特高压直流开关在特高压直流输电工程中是不可或缺的一次主设备,它的运行状况直接影响到直流输电系统的安全可靠运行,直流断路器在交流断路器的基础上还增加了振荡、吸能回路,使得它的结构更加复杂。直流开关中的振荡回路提供振荡电流来供开断,对其研究具有重要意义。为了实时准确地获取直流开关的运行状态和各项参数指标,提出了改进的直流开关振荡回路参数计算方法。该方法采用改进电容模型、高频采样,利用程序提取出电流的正负峰值点,采用最小二乘法,不断利用相邻2个正(负)峰值点数据求出振荡回路参数RLC值。以±1100 kV某换流站GRTS数据为例,通过与传统峰值点计算法比较,得出本文方法可将误差减小至3%以内,实验结果充分证明了计算方法的精确性与可行性。

功率管高频驱动回路参数优化研究

高频、大功率一直是功率电路的发展方向提高工作频率的主要方法,一是通过功率管的更新迭代,减小输入电容及增强其耐用、耐应力能力;二是适度增强驱动电路的驱动性能通过分析功率管有源等效驱动回路.对驱动冋路参数进行理想化建模、分析和仿真、在此基础上,提出在不改变功率管及驱动电压的情况下,通过优化驱动冋路参数和提升驱动电路性能,提升驱动电路输出电流,减小驱动电路延时和完善驱动电路电磁兼容(EMC)设让的方法。该设计可有效提高功率管工作频率及其可靠性,选取Infineon的FS75R12KT3模块有源等效模型参数为例,进行PLECS仿真对比试验。试验结果表明,在保证驱动电路输出电流足够的前提下,相比传统驱动回路参数,优化的驱动回路参数可有效提高绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的工作频率,且在大功率工作条件下可靠性较高。该研究进一步拓宽了驱动电路的普适性.

±1100 kV特高压直流工程主接线与主回路参数研究

构建西电东送±1100 kV特高压直流输电大通道,有利于推进我国能源的大范围优化配置。在特高压直流输电系统中,换流器主接线方案对于整个直流主设备研制和工程实施的难度、可靠性水平、换流器故障所造成的交流系统功率损失等都具有重大影响,是工程系统研究的最核心问题。首先分析了特高压直流工程可采取的换流器接线型式;其次,根据以往工程建设经验和设备设计与制造经验,提出了3种换流器接线型式,并对其主回路技术参数进行了详细的计算分析;最后,根据所提的换流器接线型式评价方法,确定了合理有效的主接线型式,并在昌吉—古泉±1100kV工程中进行应用。

中低速磁浮列车救援支撑装置的优化及冲洗回路参数设定

介绍了中低速磁浮列车救援支撑装置的组成及其工作原理,以及增压缸的工作过程。分析了救援支撑装置的常见问题。阐述了救援支撑装置的气液回路优化措施和控制方式优化措施,并基于长沙长沙磁浮快线的实际情况,通过计算得到冲洗回路工艺参数设定参考值,提高了救援支撑装置的可靠性及可操作维护性。

浮选回路参数及配置优化(一)前人工作的评述

对浮选回路配置及参数优化的前人工作作了评述。本文根据问题的表达和解决策略，将其分为两组，两组中均引用结构参数方法来描述回路配置的选择，若不谨慎，该方法会引起包括复杂回路配置求解的失误。第一组的作者们找到了一种在直接寻优方法中处理非线性问题的有效途径，随后的工作表明，他们似乎克服了关于配置复杂性的早期问题。第二组的作者们采用两步优化法处理非线性问题，即先确定最佳配置，再确定组分流。然而由于未考虑单组分及产物品位，其配置的最佳性值得怀疑。此外，关于浮选槽的分选性能是否能在该过程中得以精确描述还是个疑问。