基于特征谐波阻抗比值的HVDC直流滤波器高压电容器接地故障保护方案

为提高高压直流输电系统中直流滤波器高压电容器接地故障保护的灵敏度和可靠性,提出一种基于特征谐波阻抗识比值的高压电容器接地故障保护方案。高压电容器发生接地故障后,直流滤波器结构变化,调谐点和谐振点发生偏移,以此为基础,对高压电容器不同位置发生接地故障的滤波器电路拓扑进行等效,分析最小调谐角频率和并联谐振角频率对应的特征谐波阻抗比值特征发现,故障前后滤波器特征谐波阻抗比值差异巨大,以此构成高压电容器接地故障识别判据。利用PSCAD/EMTDC仿真平台搭建仿真模型,对所提保护方案的可靠性进行验证,仿真结果表明该保护方案可准确识别高压电容器的接地故障,且具有一定的耐过渡电阻的能力,抗噪能力强,有一定的工程应用前景。

HVDC用干式直流滤波电容器通流性能研究

直流滤波电容器运行于直流输电系统直流侧,长期耐受系统直流电压并吸收谐波电流。对于金属化膜电容器,电容器中流过谐波电流时,会引起电容器内部温度升高使得介质加速老化,引起电容器寿命下降。针对拟设计的圆柱形干式直流滤波电容器,对其均方根电流通流能力进行理论计算分析,并通过计算分析影响电容器通流能力的因素,为干式直流滤波电容器参数设计提供参考。

基于LCL滤波器的蓄电池双向DC/DC变换器的研究

针对LCL型滤波器在DC/DC储能变换器的应用中,流过滤波电容的电流难以准确测量的问题,提出了一种电容电压内环反馈控制方法。首先依据蓄电池对充放电电流的要求,对LCL滤波器的参数进行了设计,以蓄电池侧电流为控制对象,加入滤波电容电压微分的反馈环节,增加系统阻尼,提高系统的稳定性。将LCL型滤波器应用到DC/DC储能变换器中,相比于传统的L型滤波器,可以大大减小滤波电感值,减小蓄电池充放电电流纹波,延长蓄电池寿命。最后通过仿真和实验验证了该方案的正确性和有效性。

DC/DC变换器滤波电容老化预测方法

针对DC/DC变换器的滤波电容器老化的预测,首先推导DC/DC变换器滤波电容器的等效模型,然后推导DC/DC变换器的等效串联电阻等效电路,进而提出一种预测滤波电容器老化的方法,将负载电压依次通过带通滤波器、均方根模块和低通滤波器处理,最后根据输出的响应规律分析电容器老化情况。Buck变换器、Boost变换器和Buck-Boost变换器的仿真结果都表明该预测方法不仅能预测DC/DC变换器滤波电容器老化的情况,还能估算出电容老化导致故障产生时的临界状态,表明该预测方法具有可行性。

HVDC用低噪声电容器研制

从高压直流输电(HVDC)电容器噪声产生的基本规律出发,从声学原理的角度分析,提出了抑制电容器噪声的方法,取得了一些实际的经验,其中振动消能装置、隔音腔等单元降噪方法已经应用于工程实际并获得了国家专利。本文首先对弹簧减振器和共振吸声器进行了理论分析,得到共振型降噪措施的降噪效果不好的结论。噪声测试表明,在电容器单元底盖两端增加隔音腔是目前电容器噪声治理的最有效办法。

UHVDC用支撑式特高压直流滤波电容器组塔架抗震性能分析

本文采用有限元分析法,综合考虑覆冰、风动态载荷和地震载荷,借助ANSYS软件对特高压直流输电工程换流站直流场支撑式高压直流滤波电容器组塔架进行动力计算分析,确保电容器组塔架满足工程技术规范要求的抗震性能。

HVDC输电用直流滤波电容器交流热稳定性试验电压的计算

本文按照国标GB/T 20993—2012《高压直流输电系统用直流滤波电容器及中性母线冲击电容器》关于热稳定性试验的基本要求,提出了直流滤波电容器交流热稳定性试验电压的计算方法,并结合工程实际给出了具体的算例,供有关技术人员参考。

A Very Low Level dc Current Amplifier Using SC Circuit: Effects of Parasitic Capacitances and Duty Ratio on Its Output

This paper describes a very low level dc current amplifier using switched capacitor (SC) circuit to miniaturize and improve its output response speed, instead of the conventionally used high-oh-mage resistor. A switched capacitor filter (SCF) and an offset controller are also used to decrease vibrations and offset voltage at the output of the amplifier. The simulation results show that the parasitic capacitances that are distributed to the input portion of the amplifier have some effect on offset voltage. From the experimental results, it is seen that the duty ratio of the clock cycle of SC circuit should be in the range from 0.05 to 0.70. It is suggested that the proposed very low level dc current amplifier using SC circuit is an effective way to obtain both a faster output response and its miniaturization.

直流滤波电容器内部熔丝的过流能力验证及对保护的影响

文中针对换流站的直流滤波电容器组C1保护整定计算方式“一定数量的串联段短路”这一要求,对内熔丝的通流能力进行试验,发现单元电容器在运行过程中故障串联段不一定会出现稳态的短路,当谐波电流较大时与击穿元件相串联的内熔丝会短时间内熔断。同时分析了单元电容器内单个串联段中的元件数损坏到一定数量后,理论上电容器组C1不平衡电流值也能达到按串联段短路时计算的整定值,但此时电容器存在开路的风险。

贵广直流工程直流滤波器保护算法改进及验证

分析贵广直流系统直流滤波器故障及原因,针对直流滤波器电容器C1不平衡保护误动问题提出如下改进方案:将闭锁过负荷保护的定值设为170%,当直流滤波器保护软件判断直流线路电压UdL达到此值时,闭锁C1电容器过负荷(49/59DF)保护功能,并发出通道故障告警信号。仿真结果及现场运行情况表明此方案是有效、可行的。

直流滤波器保护的研究和改进

介绍了中国南方电网高肇、兴安直流的直流滤波器保护原理和配置。通过故障案例,对直流滤波器C1不平衡保护和C1电容器过负荷保护进行研究,发现了保护误动的可能原因。针对C1不平衡保护,提出了ITD/ITS实际值与定值对比时考虑正负的改进方案;针对C1过负荷保护,提出了UdL大于170%时保护闭锁,来避免直流线路电压测量系统异常造成的误动。系统仿真结论和现场运行情况证明所提出的改进方案是有效、可行的。

变频器对船舶电网电流谐波影响及抑制方案

针对变频调速推进系统对船舶电网电流谐波的影响,通过改变变频器输出功率和输出频率,观察变频器交流侧电网电流谐波的变化规律,详细分析了变频器在交流电网侧产生的间谐波。结果表明,变频器输出功率、输出频率降低,交流电网侧电流谐波畸变率增大;间谐波主要分布于低频段,间谐波频率越低,谐波幅值越大。由此提出了基于无源滤波器、直流侧电容和高通滤波器综合滤波方案,并利用Matlab建立仿真模型进行分析,有效验证了方案的可行性。

采用级联多电平逆变器的混合型有源电力滤波器

针对高电压、大容量有源电力滤波器所存在的投资大、技术实现较为困难等问题,提出一种采用单相全桥逆变器和三相逆变器构成的多电平混合型有源电力滤波器方案。在所提方案中,单相和三相逆变器采用不同的电力电子器件实现,不需要与逆变器级联的变压器,从而可降低装置的体积与成本。对多电平逆变器的控制策略、逆变器直流侧电容器电压选取等进行了分析,并以10kV系统为例进行了参数计算和仿真研究。仿真结果表明所提方案具有结构简单、补偿效果好及适合应用于高电压、大容量的谐波滤波场合等特点。

具有预应力的某型直流滤波电容器载荷分析

直流滤波电容器是直流输变电中的重要设备,以往对其抗震分析未考虑预应力的影响。文中探讨了预应力对直流滤波电容器模态的影响,通过计算说明预应力的存在提高了直流滤波电容器的固有频率,并对直流滤波电容器进行了3种载荷组合分析,得到了放置框架和棒形悬式复合绝缘子应力储备系数。

基于MATLAB的高压电容器直流局部放电检测

高压储能电容器在出厂试验中需要有效的检验手段, 在使用和存贮中绝缘状况老化的判断也需要有效的检测方法, 直流局部放电检测是解决上述问题的有效手段。通过检测高压电容器的直流局部放电信号, 分析其信号参量可以对其状况进行有效的评估。该检测基于Matlab软件, 通过调用ActiveDSO, 用PC机控制示波器, 在MATLAB环境中获取示波器采集的数据并进行数据分析。试验结果表明不同状况的高压电容器的局部放电信号参量具有明显不同。

并联型电力有源滤波器的直流侧电压控制和补偿电流反馈控制

提出了一种基于直流侧电容电压控制和补偿电流反馈控制的电力有源滤波器新型控制算法。将周期离散控制技术和数字锁相环技术应用于直流侧电容电压的控制,通过非线性平均电流补偿技术计算出下一个工频周期内补偿电流的校正值实现了补偿电流反馈控制。该算法避免了复杂的谐波电流计算,提高了运算速度,能够跟踪并补偿频繁变化的负荷谐波。数值仿真计算和动模实验结果证实了该算法的有效性。

特高压换流站直流滤波电容器故障分析研究

针对常发的直流滤波器用直流电容器损坏事故,本文对特高压换流站直流滤波电容器事故的机理和原因进行深入的研究,对电容器单元进行了外观和电性能测试、绝缘油色谱试验、电容量介质损耗测量。对解剖后的电容器元件绝缘包封、电容器元件不同温度下直流电压击穿、聚丙烯薄膜不同温度下交直流电压击穿、铝箔等进行了研究试验。通过对故障和完好电容器对比试验研究,发现所测电容器的部分生产工艺和注油工艺不佳造成运行中电容器不稳定,而电阻过于集中,导致电阻器表面绝缘介质过热,容易发生击穿故障,研究结果对提高该类型电容器的运行可靠性具有重要意义。

天生桥换流站直流滤波电容器近年来频繁损坏的原因分析及改造措施

根据天生桥换流站直流滤波电容器近年来频繁损坏的情况,通过对故障直流滤波电容器的解剖,深入分析了直流滤波电容器近年来频繁损坏的原因。提出了两种改造措施:一是用单只或几只国产电容器与原进口电容器搭配使用的方案;二是对现有的直流滤波电容器进行整组改造。第1种方案从成本和经济实用性来讲优于第2种方案,并且已经在天生桥换流站成功应用。长期以来直流滤波电容器一直依赖于进口产品,笔者依托于天生桥换流站,用单只或几只国产电容器与进口电容器搭配使用是一种新的尝试,解决了进口直流滤波电容器无替换品的难题,摒弃了对进口电容器的依赖,同时为国产直流滤波电容器积累了一定的运行经验,为换流站直流滤波电容器备品供给提供了一条便捷渠道。

直流滤波器电容器塔的在线监测方案初步探讨

近年电力系统迅速扩大,同时随着高压直流输电技术上取得的突破和交流输电缺陷的进一步凸显,为高压直流输电的广泛应用铺平了道路。直流滤波器电容器塔作为直流输电系统的重要组成部分发挥着重要作用,他可以滤除直流侧的谐波,减少不利影响。在电容器塔的实际运行过程中常发生保护误动的情况,而停电检测又检测不到问题,如此往复影响输电线路的正常运行。基于上述问题,本文提出了对电容器塔进行在线监测的方案,通过监测电容器的端电压和流过的电流,计算电容器的电容值,实时监测电容器的运行状态。根据电容器的运行状态可以提前分析电容器的运行走势,及时开展预防工作,避免不必要的损失。

天生桥换流站直流滤波电容器故障原因分析及改进建议

介绍了天生桥换流站直流滤波器电容的配置原理,分析了天生桥换流站历年来故障的直流滤波电容器的数量及故障类型。委托专业厂家对故障电容器进行解剖分析,并根据电容器解剖的实际情况,找出导致滤波电容器损坏的几个主要原因,并对其做出进一步的深入分析,结合天生桥换流站的实际运行情况,提出可行的改进建议,对直流滤波电容器的安全稳定运行有着重要的指导意义。