基于光伏并网逆变器直流过压故障的暂态分析及故障成因定位

光伏并网逆变器直流电容是交直流功率耦合的关键器件,运行过程中容易发生过压故障且原因不唯一。为了鉴别不同的故障成因,需对逆变器的故障暂态进行研究。首先论述了双闭环控制中相关控制量的演变规律,进而推导在系统失控下,空间矢量脉宽调制的每个载波周期占空比变化的异常情况,揭示变量劣化是非稳态条件下三相电流非预期变化的主要原因。对3种不同因素诱导的变量劣化并最终导致过压故障的工况进行仿真分析和实验验证,并利用虚拟特征量的差异进行故障成因的定位。研究结果表明,所采用的故障定位方法能有效判断故障成因,且无须添加传感器,具有一定的工程应用价值。

SVG功率模块的直流过压故障整改

静止无功发生装置(SVG)广泛应用于风电场、光伏电站等场所,其功率模块若受到电磁干扰,可能发生直流过压故障,进而导致SVG停机。通过电快速瞬变脉冲群试验(EFT)复现了SVG功率模块直流过压故障。故障分析发现,开关电源工作时,SVG功率模块电源变压器的寄生电容将共模干扰传递到测试仪器,形成了电磁干扰。试验表明:在SVG功率模块支撑电容处并联一个Y电容或电阻与电容并联的RC吸收电路,可以有效地避免因电磁干扰而导致的直流过压故障。

HXD1C机车辅助变流器直流过压抑制

为解决HXD1C机车运用过程中发生的辅助变流器中间直流电压过高的问题,分析了HXD1C机车辅助变流器的配置及其输出电压与输出频率关系,根据三相异步电机再生制动的原理,找出辅助变流器中间直流过压的原因,采取优化软件参数使机车主断路器断开之后将辅助变流器的输出频率维持不变的措施,彻底解决了HXD1C机车过分相时辅助变流器直流过压的故障。

云广特高压800 kV直流过压保护特性分析

云广特高压直流输电工程中的直流过压保护功能是检测由直流回路开路、逆变器闭锁或控制系统故障引起的直流过电压情况。在直流线路开路或逆变器闭锁的情况下,整流站可能试图运行,引起直流电压升高,该保护动作将整流站ESOF跳闸[1]。文章对直流过压保护功能特性进行分析,并对该功能在实际运行中出现的拒动问题提出了改进措施。

特高压混合直流LCC站低端换流器触发异常导致高端换流器过压闭锁原因分析

基于昆柳龙多端混合直流工程昆龙两端运行工况下LCC站低端换流器触发异常、直流电压降低导致高端换流器过压跳闸的一起故障,分析了换流器触发环节异常、阀区故障时的故障特征以及换流器直流过压开路保护的动作特性。针对故障过程中组控、保护系统失去对换流器控制和保护功能的问题,分析了过程原因及保护动作逻辑,以期进一步完善控制保护系统对换流器不正常触发异常工况的风险识别和抵御能力。

STATCOM跳闸事件分析及其直流电压控制逻辑优化

首先分析一起区外220 k V线路故障导致的STATCOM跳闸事件,指出跳闸的原因是STATCOM多个单元直流电压过高,超过其内部保护定值;然后,采用优化参数和对锁相环角度补偿两种方式对直流电压控制逻辑进行了优化和完善,并加以仿真验证。所提出的优化措施已应用于实际工程,有效解决了系统故障导致的直流过电压问题。

靴轨受流的直线电机地铁车辆直流过电压现象分析及对策

针对城市轨道交通直线电机列车因断电区电压振荡、高速大载荷下大级位制动及正线网压波动等3种情况造成的直流过压故障,以广州地铁5号线直线电机地铁车辆牵引系统为例,针对直线电机列车靴轨受流、无车载制动电阻的特点,从硬件及软件控制方面对上述问题进行分析,同时对修改牵引系统斩波门槛值抑制电压振荡、软件动态调整电流给定等解决方案进行论述。

基于SIMATIC-TDC的特高压直流OLT优化策略

通过分析了基于SIMATIC-TDC的特高压楚穗直流穗东换流站,极1双阀组不带线路直流开路试验(OLT)闭锁期间极1低端出现直流过压保护(59/37DC)Ⅰ段动作的原因,针对基于SIMATIC-TDC的特高压直流开路试验闭锁期间固有的直流过压保护动作问题给出了优化方案,并通过实时数字仿真平台进行相关的直流开路试验仿真试验。该方案有效解决了直流开路试验闭锁期间直流过压保护动作的问题,验证了优化方案的可行性,并在即将进行的基于SIMATIC-TDC的特高压楚穗直流和普侨直流的控制保护软件升级优化中得到实施。

一次风机变频器检测直流母线过压故障分析

介绍了变频器的组成及变频器功率单元直流母线过压故障检测原理,针对内蒙古京泰发电有限责任公司1号机组1号主变一次风机变频器功率单元报母线过压故障信号实例分析该故障原因:由于电厂附近运煤机车运行时产生谐波污染,电网出现三相不平衡,变频器每相串联单元最终输出的电能对应出现不平衡现象。带电机后,因为定子磁场的不平衡,电机的三相定子绕组能量不均衡,导致变频器三相输出出现能量不均衡现象,而每个功率单元的内阻并不完全一致,内阻较低的功率单元出现能量倒灌情况,功率单元直流母线充电引发直流母线过压故障报警。将启备变改为工作变带变频器后,电源电压稳定,未再发生类似故障。

特高压混合级联系统受端交流故障问题分析

受端混合级联直流输电系统具有经济性高、灵活性强等诸多优势,应用前景十分广泛。当其受端VSC发生交流系统故障时,换流阀功率输送能力减弱,此时,整流站功率持续输出会加剧直流侧的功率盈余,造成VSC换流器电压急剧升高。故障结束后,系统需要较长时间恢复功率正常输送,严重影响系统的正常运行和稳定性。针对特高压混合级联系统受端换流器发生交流故障时直流侧过电压问题及故障结束后的功率恢复问题,提出了电压-功率协同控制策略及基于受端交流电压变化的交流低压限流控制策略。最后采用真实控制保护装置搭建基于RTDS仿真系统的硬件在环仿真平台,验证了所提策略的可行性。

德宝直流工程控制系统整流侧低电流闭锁判据的研究与应用

德宝直流系统低功率无通信状态下,当逆变站Z闭锁时整个直流系统会出现短时过电压。为防止系统过电压的出现,在直流控制系统中增加了整流侧低电流闭锁判据。对德宝直流系统低功率无通信状态下逆变站Z闭锁时的动作情况进行分析,并介绍了该功能在德宝直流工程中的应用情况,证明了该研究结果的正确性。

直流电网暂态过电压机理与抑制策略

在柔性直流输电系统受扰后,当直流电网存在盈余不平衡功率时,将导致直流过电压问题,进而对IGBT、电容器等器件造成不可逆的损坏。针对直流电网故障下的直流过电压问题,首先分析了不平衡功率导致直流过电压的机理,得到了直流电压与直流电网内不平衡功率的定量关系;然后提出一种抑制直流电压上升的虚拟调制控制策略,并针对单极和双极2种故障类型采取2种不同控制策略;最后,基于PSCAD/EMTDC搭建了四端柔性直流电网仿真模型,验证发生受端短路故障、受端单站闭锁故障和受端单极闭锁故障3种典型故障时所提控制策略的有效性。仿真结果表明,虚拟调制控制策略能有效地延缓直流电压上升速度,与耗能装置配合可以显著降低耗能装置的投入容量。