高压直流断路器在张北柔性直流电网中的应用

高压直流断路器是柔性直流换流站构成直流电网的核心设备,但±500 kV电压等级的高压直流断路器尚无应用经验。为了验证±500 kV高压直流断路器在实际应用中的开断特性,介绍了机械式、耦合负压式、混合式3种不同技术路线的高压直流断路器的拓扑结构,在张北柔性直流电网中通过现场实际短路接地故障,验证了±500 kV高压直流断路器能够在3 ms内可靠切断故障电流,最后对3种不同技术路线的高压直流断路器工作特性进行对比分析,指出了不同技术路线的高压直流断路器在分合闸过程中存在的问题,为大容量高压直流断路器的研制与应用提供一定参考。

一种飞机高压直流电源系统线路故障诊断方法

为提高飞机高压直流电源系统线路的可靠性,提出了一种基于特定电压差的线路故障诊断方法。该方法采用飞机高压直流电源系统线路特定电压差作为故障诊断方法的主要物理量进行计算,并且采用积分滤波算法构造相关故障诊断判据,有效放大故障特征。该方法结合飞机高压直流电源系统线路的现状,运用纵向阻抗相位保护的部分原理,对高压直流电源系统线路故障诊断的技术要点进行分析与总结,进一步提高了飞机高压直流电源系统线路的可靠性。

高压直流电源电磁干扰问题解决方案分析与优化

在当今快速发展的电力系统中,高压直流电源(High-Voltage Direct Current,HVDC)因其高效、稳定的特性,在远距离大容量电力传输和智能电网建设中发挥着至关重要的作用。然而,随着电力电子技术的广泛应用,电磁干扰(Electromagnetic Interference,EMI)问题逐渐成为影响HVDC系统性能和可靠性的关键因素。文章旨在深入分析高压直流电源中电磁干扰的产生机制,并探讨有效的解决方案与优化措施。通过分析,期望为高压直流电源电磁干扰问题的解决提供理论依据和实践指导,促进电力系统的可持续发展和高效运行。

家用空调用无刷直流电机瞬态高压脉冲抑制研究

家用空调风扇用无刷直流电机受外界干扰产生瞬态高压脉冲而损伤电机内置芯片的问题备受行业关注。通过对故障品的分析,手动摇晃插头模拟瞬间断电进行故障复现,证明市场浪涌电压对电机芯片产生不良的影响。提高无刷直流电机抗浪涌过压能力,确保空调长期正常运行十分重要。在Vm高压回路上设计一种瞬态脉冲抑制电路,通过芯片浪涌激发评价模型进行对比验证,发现脉冲抑制电路对浪涌电压有较好的抑制作用。设计一种刚性凸点端子结构,并通过带电运行的振动实验,验证端子插接过程的可靠性,降低了瞬间断电引入浪涌的概率。为空调风扇用无刷直流电机芯片抗浪涌提出改善方向。

考虑瞬时功率特性的高压直流电网双极短路故障识别技术

高压直流电网运行过程中,由于受到负载特性和电压波动等因素影响,电容电流及谐波等瞬时功率特性较为复杂,增加了对电网系统故障的识别难度。为此,提出考虑瞬时功率特性的高压直流电网双极短路故障识别技术。通过建立高压直流电网拓扑结构模型,分析高压直流电网的双极短路故障;结合高压直流电网端点的瞬时功率特性判断出双极短路故障发生区域。利用双端故障电流最大值定位法获取双极短路故障定位,完成对高压直流电网双极短路的故障识别。实验结果表明,所提方法对高压直流电网双极短路故障定位识别精度较高,提升了故障识别效率。

基于交错并联两级式电路的大功率高压直流电能变换器设计

随着多电飞机技术的发展,高压直流电源系统由于具有架构简单、系统可靠、高功率密度、高效率等优点成为未来航空电源系统的重要发展方向。在需求分析的基础上,描述了一种适用于航空高压直流电源系统的12kW级、270V/28VDC大功率高效直流变换器设计方案,仿真分析和性能验证测试表明,直流变换器效率可以达到95%以上。变换器内部采用LLC谐振电路、矩阵变压器、输出电路交错并联控制等技术,显著提升了模块的功率密度并实现了高效率稳定输出。

高压交流断路器直流电流开断试验技术研究

高压直流输电具有输送容量大、传输距离远、损耗低,以及更有效地连接可再生能源入网和便于灵活操作等多种优势,已成了人们最为关注的能源输送方式。直流系统使用直流转换开关可以获得多种功能和运行的灵活性,关系到输电系统的可靠性、可利用率、可维护性。直流转换开关中的开断装置一般由交流断路器代替,本文进行交流断路器的直流电流开断试验技术研究,通过试验验证断路器的直流开断能力和恢复电压承受能力。

高压直流电场非接触测量传感器的设计与研究

电力运营商应定期维护和检修直流设备,确保直流输电系统的安全生产和应用。在设备维护时,必须检测直流设备是否带电,是否超过电场强度安全阈值,以保证操作人员的寿命和设备的安全。本文采用非接触法测量高压直流电场。基于电容式传感器原理,研制了一种自反馈低功耗直流电场传感器。通过反馈调整传感器的范围和灵敏度。通过优化直流电场传感单元结构参数的设计,得出当感应电流信号幅值最大时,感应电极扇形叶片开度叶数为n=6。屏蔽电极与传感电极之间的距离d=3 mm。传感电极采用差分信号输出,抑制共模信号的干扰。传感器标定实验表明,该范围为±65 kV/m,灵敏度系数65.6,精度0.5 kV/m,测量误差小于2%。传感器在内部具有良好的一致性和可靠性±40 kV/m。该传感器不仅可以用于测量高压直流电场的强度,而且在航空航天和气象雷电研究中,具有广阔的应用前景。

柔性直流电网机械式高压直流断路器过电压保护策略

随着柔性直流电网技术的快速发展,机械式高压直流断路器作为电网安全稳定运行的关键设备,其过电压保护策略的研究具有重要意义。本文深入研究了柔性直流电网中机械式高压直流断路器的过电压保护策略,提出了基于动态电阻控制的保护方案,分析了机械式高压直流断路器的工作原理及其在柔性直流电网中的应用现状。在此基础上,本文提出了一种基于动态电阻控制的过电压保护策略,该策略通过动态调整断路器的电阻参数,实现了对过电压的有效抑制。本文不仅为柔性直流电网的安全运行提供了重要保障,也为机械式高压直流断路器的优化设计提供了理论支持。

某型航空发动机高压直流电负载系统设计

为满足某型航空发动机功率分出试验要求,设计了一套高压直流电负载系统,介绍了系统的组成架构、软硬件设计思路、实现方法以及功能特点。该系统通过对负载电阻档位进行科学设计,并充分发挥PLC和组态软件配置灵活、自动化控制能力强的优势,利用软硬件的配合设计,实时控制和监视电负载系统状态,实现与加载载荷谱连锁进行自动加载及实时功率自动补偿,提高了电负载系统的自动化控制水平及控制精度。通过在发动机试验中进行充分验证,结果表明,该系统具有较高的自动控制能力以及较高的稳定性和准确性。

考虑直流电流变化及交流故障发生时刻影响的HVDC换相失败分析方法

研究了交流系统三相对称故障造成的直流电流变化及故障时刻对HVDC换相失败的影响,由关断角减小到换相失败临界值,推出换相电压值的计算方法。该方法在经典计算方法的基础上,考虑了故障后直流电流的变化,推导了换相电压值与关断角的关系式;在此基础上进一步研究了故障时刻对临界换相电压值的影响,推导了故障时刻与临界换相电压值的关系式。对双极直流系统算例进行了相应的计算分析,并通过时域仿真验证了该分析结果的正确性。研究得出,计算临界换相电压值在计及故障造成的直流电流的变化和故障时刻的影响是不同的,该方法可有效提高理论分析临界换相电压值的计算精度,进一步说明故障后是否发生换相失败,与是否有足够的关断角或相应的反向换相电压时间面积相关。

特/超高压直流输电系统单极运行下变压器中性点直流电流分布规律仿真分析

为揭示直流系统运行方式与变压器直流偏磁现象之间的内在联系,基于宜昌电网的实际参数和PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真平台,采用交流系统网络化建模的方法,建立了包含宜昌电网两条500 k V直流输电线路以及接地极临近区域220 k V交流变压器的直流偏磁电流分布仿真模型。对给定工况下变压器中性点直流电流的分布情况进行了仿真,并与现场实测的数据进行了对比验证,还分别对单接地极场景以及双接地极场景时各个特征变电站主变中性点直流电流分布情况进行仿真,揭示了变压器中性点电位差是决定其直流电流分布特征的根本原因。结果表明:所建立模型的误差在10%以下,具备复现系统实际运行情况的能力。分析结果能够为从系统运行角度抑制直流偏磁提供理论依据。

基于MATLAB的飞机高压直流电源系统数字仿真

提出了利用MATLAB提供的SIMULINK和PSB两个工具箱,对飞机高压直流电源系统进行仿真的一种新方法。用SIMULINK建立起同步发电机仿真模型,并将其封装成一个模块,与PSB联合使用,可以灵活方便地建立起系统的模型。运行结果表明,该方法是可行的。

一种用于高压直流输电系统的有源式光纤直流电流传感器

在高压环境下测量直流大电流是我国高压直流输电蓬勃发展过程中出现的一个新课题。将常规的传感元件与光纤通信技术结合是今后一段时间内高压直流测量技术的发展方向。本文首先介绍了有源式光纤直流电流传感器的结构和工作原理，然后详细介绍了样机的研制过程：选择性能稳定的锰铜分流器作为传感元件；利用光供电技术对高压侧电路进行供电；为了提高光源的寿命和可靠性，设计了基于MSP430F149的高压侧低功耗电路及基于TMS320F2812的低压侧解调电路。对样机的试验结果表明，在300-3000A范围内，系统的准确度优于0．2％，高压侧功耗小于46mW，阶跃响应上升时间为460μs，超调小于10％。

用于静电除尘的新型高压直流电源

研制了一种新型的用于静电除尘的高频高压直流发生器 (2 0kHz <逆变频率 <4 0kHz,长时间输出电流最高2 0 0mA ,短时可耐 5 0 0mA ,输出电压峰值 10 0kV ,直流波纹系数 0 .5 % ) ,电源采用输出可整定的直流高压发生器 (最高可达 10 0kV)和有效值可调整的方波交流电压 (峰值 10kV ,有效值根据电流设定 )相叠加的结构 ,从而使电源输出电压始终稍低于产生火花的放电电压 ,保证了除尘效果 。

高压交直流电容式套管内部电场的分析比较及改进

高压交、直流电容式套管内部电场分布有较大的不同。通过采用有限元法对两者进行精确分析,得到了套管内部场强的准确分布,这可为套管的设计及改进提供理论参考。

高压断路器永磁无刷直流电机操动机构的设计及动态仿真

为了提高高压断路器的动作可靠性,设计了一种新型操动机构——有限转角永磁无刷直流电机操动机构。针对40.5kV真空断路器机械特性的要求,对驱动电机结构和主要参数(电负荷、磁负荷、极数及极弧系数等)进行了设计。并采用有限元法对电机的动态特性进行仿真,结果表明,电机设计合理、满足较高的分、合闸速度的要求。

特高压交直流电网的小干扰稳定性分析

分析了我国小干扰稳定仿真技术存在的主要问题,提出了解决问题的思路,包括:结合广域测量系统(wide area measurement system,WAMS)的小干扰稳定性分析、中长期过程中的小干扰稳定性分析、特征值的区域自动搜索算法、特征值灵敏度研究与应用、小干扰稳定在线预决策技术等。探讨了小干扰稳定性分析软件与在线动态安全分析预警系统的接口技术,以及并行计算技术的重要性,并指出小干扰稳定性分析技术是研究和分析特高压交直流电网低频振荡问题及其稳定措施的重要手段。

中高压阳极铝箔直流电扩面侵蚀研究

研究了直流电侵蚀对电解电容器阳极铝箔的扩面侵蚀形态和比容的影响 ,铝箔杂质、腐蚀液组份、直流电电流密度的影响。结果表明侵蚀电流密度决定铝箔蚀孔的尺寸 ,同一种铝箔的发孔密度随电流密度的增大而增加 ,用Fe和Si杂质含量较少的铝箔有利于提高比容 ;中压箔和高压箔腐蚀发孔腐蚀液用盐酸与硫酸混合液有利于腐蚀箔获得较高的比容值 ;中压箔腐蚀 ,发孔电流密度较小最有利于提高腐蚀箔有较高的比容值 ;高压箔腐蚀 。

高压直流电流测量装置的应用现状与研究进展

高压直流电流测量装置为高压直流输电系统的线路控制和保护提供输入信号。随着我国直流输电系统电压等级的不断升高,系统中的直流电流的测量已成为一个新课题。文章首先综述了已在国内外直流输电工程中运行的高压直流电流测量装置的结构和工作原理,指出各自存在的问题。然后介绍了我国在高压直流电流测量技术领域的研究进展,主要涵盖零磁通直流电流互感器、有源式直流电流互感器、全光纤式直流电流互感器、基于巨磁电阻效应的直流电流互感器和基于光纤光栅器件的直流电流互感器,希望能为未来高压直流电流测量装置的设计、实施与运行维护提供有益的参考。