基于晶闸管反并联的有载分接开关的设计

设计了基于晶闸管反并联的有载分接开关的主接线形式,完成了有载分接开关自动调压工作流程的设计,同时还设计了晶闸管的触发电路和过电压RC缓冲电路。经理论分析本设计可以满足10kV电力用户有载调压的需求,具有广阔的发展前景。

配电变压器无触点有载调压中反并联晶闸管光纤触发方案

配电变压器无触点有载调压中作为分接开关的反并联晶闸管位于10kV侧,而晶闸管触发电路以及控制系统位于0.4kV侧。针对有载调压装置横跨变压器一、二次侧所面临的绝缘问题,通过对光纤通信技术和高压取能电路的研究,结合自取能式晶闸管触发电路及其在耐压方面的改进,设计了基于光纤隔离的触发方案。通过对硬件电路进行参数设计和实验,验证了触发方案局部和整体电路原理的可行性。实验结果表明该方案能够解决高压反并联晶闸管触发的绝缘问题。

一种基于反并联晶闸管全桥子模块的新型电容换相换流器

为了改善电容换相换流器(capacitor commutated converter,CCC)的故障特性,提出了一种基于反并联晶闸管全桥子模块的新型电容换相换流器拓扑(enhanced capacitor commutated converter,ECCC)。ECCC从提高电容电压可控性的角度出发,将换流阀和换流变压器之间的固定电容替换为反并联晶闸管全桥子模块。设计了子模块晶闸管与阀臂晶闸管的协调控制策略;分析了子模块晶闸管的电压电流应力。在PSCAD/EMTDC环境中对ECCC的子模块电压电流应力、抵御换相失败的能力和换相失败后恢复能力进行了仿真研究。结果表明:ECCC可以有效降低换相失败发生的概率;同时,由于其对电容电压的灵活控制能力,可以有效避免换相失败发生后类似CCC换流器失去自恢复能力的问题,具备故障快速恢复能力;并且,子模块的电压电流应力均在合理范围内。

基于单片机的有载分接开关控制系统的设计

为了提高配电变压器的有载分接开关自动调压功能,保证电力系统供电的可靠性,利用电力电子器件及单片机控制技术,设计了以晶闸管反并联作为分接开关的执行机构,配以单片机AT89C52为核心的控制系统来调节配电变压器分接头,进而实现有载分接开关自动稳压的功能。

基于软启动的变压器励磁涌流抑制方法

变压器空载合闸时一次绕组可能产生幅值很高的励磁涌流,这会对变压器自身和电网稳定运行造成不利影响,甚至导致继电保护装置误动作。该文分析了变压器励磁涌流产生的机理,结合反并联晶闸管和滤波电路组成的涌流抑制器,提出了一种基于软启动的变压器涌流抑制方法。针对反并联晶闸管导通过程产生奇次谐波的特点,对比分析涌流抑制器的高阶阻尼滤波、高阶阻尼陷波等电路的滤波效果,选取含RC阻容阻尼的高阶陷波电路作为滤波器,并对其参数进行优化设计。再将反并联晶闸管与滤波器串联,结合变压器端电压闭环反馈控制构建基于软启动的励磁涌流抑制方案,通过变压器端电压平滑启动实现励磁涌流的主动抑制。基于Matlab/Simulink建立不同联结方式下三相变压器组、三相三柱式变压器的励磁涌流抑制器模型,验证该方法的有效性。

长初级直线感应电机分段供电切换暂态过程

针对采用常规分段供电方式的长初级直线感应电机由于次级的运动,其覆盖每段定子的长度不断变化,导致通电定子段电机参数不断变化,无法对负载实现精确控制的缺点,设计了带中间母排结构的分段供电网络,可以保证电机在整个运行过程中模型和参数固定不变,能够利用现有各种控制算法实现高性能控制。对于采用反并联晶闸管作为分段供电切换开关,从晶闸管开通和关断的"数学——物理"模型出发,分析了分段供电切换过程中开关暂态过程及其对电机性能的影响。利用某采用分段供电的长初级双边直线感应电动机原理样机进行实验,实验结果与理论分析相吻合,验证了理论分析的正确性。

基于控保协同的环形直流微网单端测距保护技术

目前,直流微网的保护方案大都依赖于线路两端直流断路器的快速开断能力与通信设备的可靠性,然而现阶段直流断路器成本高昂,且线路两端通信将会大大增加直流微网的建设运行成本。基于以上背景,文中以四端环形直流微网系统为研究对象,提出了一种基于控保协同的单端测距式保护技术。该方法分为故障控制与保护实施2个阶段。在故障控制阶段,通过改变电压源型换流器(VSC)自身以及外加可控元件的主动控制策略,使直流线路故障电流为零;在保护实施阶段,基于采用主动控制后VSC直流侧输出电压的周期性(20 ms)与电力电子元件的可控性,构建VSC与故障点的唯一回路,然后基于传统RL算法即可实现单端无差故障定位,接下来会出现线路电流持续过零,在此基础上,通过快速隔离开关实现故障隔离。该方法基于控保协同思想,消除了环网系统单端故障测距中对端电流的干扰,且线路两端无需配置直流断路器,仅利用快速隔离开关与故障控制策略进行时序逻辑上的相互配合即可实现故障隔离。最后,在PSCAD/EMTDC仿真平台上搭建四端环形直流微网系统模型,验证了该控制和保护方案的有效性。

增强型电容换相换流器直流输电系统的新型换相失败抑制协调控制方法

为了进一步提高增强型电容换相换流器(enhanced capacitorcommutatedconverter,ECCC)抵御换相失败的能力,该文在基于反并联晶闸管全桥子模块的ECCC的基础之上,提出一种新型协调控制策略,可实现如下3个优势:1)系统抵御换相失败的能力不受故障检测延时的影响,发生故障后电容直接参与换相过程,进一步降低换相失败的概率;2)正常运行时,串联电容可以加速换相过程,从而增大了直流系统成功换相的裕度;3)串联电容可以发出无功功率,提高系统的功率因数,减少换流器的无功消耗。研究新型协调控制策略对加速换相过程和改善功率因数的机理,对比分析新型协调控制策略与原控制策略下换相失败的抑制效果,最后,在PSCAD/EMTDC环境中搭建仿真模型进行验证。仿真结果表明,新型协调控制策略不仅可以提高系统的功率因数,而且可以进一步降低换相失败发生的概率。

一种恒速风力发电机低电压穿越改进方案的研究

提出了一种全新的恒速恒频风力机低电压穿越方案,在故障期间投入背靠背换流器并配合反并联晶闸管,使风力机组与电网通过背靠背换流器间接连接。同时通过合理的无功功率补偿与有功功率吸收,可维持机端电压幅值与频率为额定值,从而使风力机平稳度过低电压暂态。文章首先建立了风力机系统各个部分的数学模型,随后详细描述并分析了换流器的控制策略,并最终在PSCAD/EMTDC平台中建立了风力机与低电压穿越装置的精确仿真模型。在仿真中施加了包括25%、50%、80%电压跌落的3种不同故障。仿真结果证明了本文所提出的低电压穿越改进方案的可行性与可靠性。

基于40吨铝混合电炉电加热系统的设计

本文阐述了山东魏桥铝电有限公司40吨铝混合炉电气控制器系统设计要求和控制方法。主要采用智能温控器触发反并联单相晶闸管来控制硅碳棒加热过程的升、降温和保温,将现场温度变送到智能温控器,并与温控器的设定值进行比较实现闭环控制,同时采用有纸记录仪进行实时温度采集。

基于CAN总线调功控制的电路设计

调功在现代工业生产中存在大量需求,本文对调功的硬件电路进行了详细的设计,总体上介绍了一种调功方法。针对CAN总线由最初在汽车通信应用领域,快速扩展到工业应用的现状,在设计中为调功控制增添了CAN总线控制接口,提高了调功控制适应性,应用该方法易于对调功进行级联控制。

MMC型统一电能质量控制器故障分析及保护策略

模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)拓扑结构引入统一电能质量控制器(unified power quality conditioner,UPQC),既能够提高UPQC的容量又可以提高UPQC的电压等级,从而扩展了UPQC在中压领域的应用,使UPQC具有更加广阔的适用前景。然而当负载侧出现短路故障时,如何合理地操作保证其安全可靠地运行,不仅是系统对装置的要求,更是装置保护自身的要求。针对上述情况提出了应用于MMC型UPQC(MMC-UPQC)故障保护策略制定的原则,采用反并联晶闸管支路与线路断路器之间的动作配合,将串联MMC与故障线路隔离开,最终实现有效保护装置的目的。PSCAD/EMTDC环境下的仿真结果验证了所提方法的有效性及可行性。

试论无触点有载调压配电变压器可靠性技术的研究与实现

为了满足供配电需求,变压器在运行过程中需要通过档位调整来调节输出电压.有载调压作为目前主要的调压方式,其调压机构在很多方面都存在缺陷,影响着变压器调压操作的可靠性及运行安全.在下面文章里,我们将对无触点有载调压配电变压器可靠性技术进行研究.