交流发电机整流供电系统故障限流装置的分析与设计

提出了一种新型的整流发电机供电系统区域间限流保护方案及限流器电路。给出了适用于限流器分析的整流发电机的简化模型。建立了该型限流器的数学模型,得到了整流发电机电源参数对FCL承受的最大电压和最大电流的影响关系,通过MATLAB仿真验证了简化模型和所推导结论的正确性。研制出小功率实验样机,完成了三相整流同步发电机直流侧突然短路故障时限流的动态模拟实验。实验结果表明该限流器设计合理,限流效果明显。

十二相同步发电机整流系统直流侧突然短路的研究

分析十二相（四Ｙ移１５°）同步发电机整流系统在空载下的直流侧突然短路，论证了直流侧短路时相当于交流侧而言，相当于十二相对称短路，据此导出了交直流侧短路电流及电磁转矩的表达式，并给出了交直流侧最大短路电流及冲击电磁转矩的实用计算公式，为系统保护装置的设计提供了理论依据。

双绕组交直流发电机直流侧突然短路分析

根据3/12相双绕组发电机的基本磁链方程和电压方程以及等效电路,该文建立了双绕组发电机交流侧带负载时直流侧突然短路的基本电压方程;通过进行适当的近似,用解析的方法分析了突然短路的过渡过程,给出了定转子时间常数的简明表达式和整流绕组交流侧的短路电流表达式以及直流侧最大短路电流的近似计算公式。在此基础上,研究了交流负载对直流侧短路电流的影响并给出了相应的物理解释。模拟试验结果表明:交流侧负载的大小对直流侧短路电流有较大的影响,而功率因数对直流侧短路电流的影响很小,验证了理论分析的准确性。

双绕组发电机交流侧带负载直流侧突然短路分析

根据3/12相双绕组发电机的基本磁链方程和电压方程以及等效电路,本文分析了双绕组发电机交流侧带负载直流侧空载时的稳态电磁关系并给出了相应的矢量图;建立了双绕组发电机交流侧带负载时直流侧突然短路的基本电压方程;通过适当的近似,用解析的方法分析了突然短路的过渡过程,给出了定转子时间常数的简明表达式和整流绕组交流侧的短路电流表达式以及直流侧最大短路电流的近似计算公式;通过模拟样机实机试验检验了理论分析的准确性。

含直流电压变换的光伏并网系统单极接地短路电流计算

经直流升压环节升压后与主网相连的光伏并网系统,直流侧发生故障后故障电流迅速上升,严重影响系统的安全稳定运行。论文分析了经Boost全桥隔离变换器(boost full bridge isolated converter,BFBIC)升压后由模块化多电平换流器(modular multi-level converter,MMC)并网的光伏系统拓扑结构,在直流侧单极接地故障情况下研究了该系统中短路电流的放电回路,分析了BFBIC对故障电流的影响,给出了含BFBIC的光伏并网系统在直流侧单极接地故障下的等效电路,提出了短路电流的计算式,并讨论了BFBIC中储能电容大小对短路电流的影响。最后在PSCAD/EMTDC中搭建了系统模型,仿真结果表明,短路电流计算式与实际结果基本一致,优化储能电容也有利于减小直流侧故障下的故障电流,验证了所提方法及等效电路的有效性。

多相混联式整流发电机系统直流侧短路电流

针对多相混联式整流发电机系统直流侧突然短路的问题,以十二相整流发电机系统为例,分析了十二相整流输出端不同联接方式,并推导了交流侧短路电流的解析表达式和不同串并混联方式下的多相整流系统直流侧短路电流,进而获得了各种联接方式下直流侧短路电流的解析表达式,总结归纳出了相应联接方式下的直流侧和交流侧短路电流比值范围,结果表明,即使均采用"两并两串"方式,但不同串并组合时的直流侧短路电流峰值是不同的;通过有限元仿真和样机试验验证了理论分析结果的正确性,为舰船电力系统开关保护装置的合理选择和设计提供了指导,研究方法可推广至其他多相整流发电机在任意混联拓扑输出方式下的直流侧短路电流分析。

直流电网直流短路故障电流计算方法研究进展

柔性直流电网直流侧短路故障传播机理研究是保护控制与故障清除的基础。针对不断涌现的短路电流计算方法,基于其特殊性及技术要求,首先从关键设备建模的角度,分别对比了采用不同换流器模型、不同线路模型、不同故障类型建模、含限流装置的模型、附加控制模型时计算方法的特点。然后,从状态方程列写及求解的角度,将现有方法分为全网等值求解类、方程近似求解类和仿真预测类,对比各类方法的等值与简化求解过程,指出其优缺点。进一步地,在PSCAD/EMTDC中分别搭建不同直流电网模型,从精度与速度、复杂电网适性三个维度对典型方法进行详尽对比,并总结了多种方法的适用场景。最后,根据未来复杂直流电网多节点、高耦合的特点,建议该领域围绕故障特性的高效解析和计算平台研发这两个方向展开研究。

计及RSC控制的DFIG短路电流直流分量解析表达

现有文献针对计及转子变流器(RSC)控制的双馈感应风电机组(DFIG)定子短路电流解析表达,将定子磁链当作一阶直流衰减分量或忽略功率外环控制。基于DFIG电压、磁链和RSC控制方程,得到定子电流关于定子电压和定子功率的传递函数,提出定子电流的精确解析表达式。基于RSC内、外环PI参数关系,推导直流分量衰减时间常数和角频率关于PI参数的表达式。分析了RSC内外环PI参数对定子电流直流衰减分量的影响。仿真结果验证了解析表达式的准确性,为PI参数选取和保护装置测量、整定提供依据。

考虑变流器暂态调控的双馈风电机组三相短路电流计算方法

电网发生故障情况下,双馈风力发电机(DFIG)受电机电磁暂态和变流器调控的耦合影响,短路特性更为复杂。针对该问题,提出一种综合考虑网侧和转子侧变流器暂态调控下,双馈风力机组定转子短路电流的计算方法。首先,建立考虑转子侧变流器控制的DFIG故障等值网络,并推导该网络下定转子电流的解析式,在此基础上,计及直流母线电压波动情况,定量描述短路过程中网侧变流器双环暂态调控过程,据此揭示定子短路电流二倍频谐波分量的产生机理,并推导谐波分量的表达式,最终得到定转子全电流解析式。仿真结果验证了所提方法的正确性及可行性。

一种基于晶闸管整流器的直流牵引供电系统

直流母线短路故障时,直流侧进线短路电流剧增,加大了直流侧进线断路器的开断难度,再由于中国城市轨道交通的故障率上升,导致直流侧进线断路器易损坏、寿命低。鉴于这个问题,提出一种基于晶闸管整流器的直流牵引供电系统,以晶闸管整流器完成整流和分合电路的功能,可省却直流侧进线断路器以及缩短故障切除时间,同时分析了其整流质量、谐波问题、进线短路电流和市场经济性问题。最后在Matlab/Simulink搭建仿真模型验证了该方案的可行性,为提高直流牵引供电系统的整体性能提供参考。

直流侧短路电流在城市轨道交通供电中的故障定位分析

随着伊朗国内经济状况的好转,交通事业发展平稳有序进行,城市对轨道交通的安全稳定运行需求日益迫切,稳定的供电系统为地铁列车和各种辅助设备提供电力,是提高人们出行质量以及保证人们出行安全的前提。但是从近些年一些案例来看,地铁牵引供电系统直流侧易出现短路故障,这给城市轨道交通的安全运营带来了一定的影响。文章结合德黑兰地铁频发的直流侧短路故障案例,对直流侧短路电流对城市轨道交通供电的影响进行研究,为德黑兰地铁供电系统优化做出贡献。

基于直流侧短路电流在城市轨道交通供电中的故障定位技术

本文为实现城市轨道交通供电稳定性,以“城市轨道交通供电”为背景,针对直流侧短路故障类型,分析了直流侧短路电流对城市轨道交通供电的影响,并从阻抗法、贝瑞隆模型故障定位法、行波法等多个方面入手,为实现对城市轨道交通直流侧短路故障精确化定位提出具体建议,然后采用实例分析法,验证行波测距法的可靠性和有效性。