含逆变型分布式电源的不平衡配电网快速短路电流计算

为实现含逆变型分布式电源的不平衡配电网快速短路电流计算,首先建立计及故障穿越控制的逆变型分布式电源序等效受控电流源模型,通过引入虚拟线路和虚拟节点并结合广义Fortescue变换建立不平衡配电网的系统序导纳矩阵。在此基础上构建含逆变型分布式电源不平衡配电网的序节点电压方程,提出基于序分量的短路电流迭代计算方法。通过引入预条件处理的广义极小残余法可避免求解系统序阻抗矩阵,能够有效提升短路电流迭代计算的计算速度。最后,通过对含逆变型分布式电源的13节点、123节点和多个大型合成系统仿真结果对比,验证了所提方法的正确性和可行性。

基于电容补偿法的变压器电流回路检测方法

为加快逆变电信号的回流速度,提升变压器电流回路对于电量信号的感应敏感性,针对基于电容补偿法的变压器电流回路检测方法展开研究。按照电容补偿法则,规划电容补偿线路,联合提取所得变电模量,求得电量补偿指标的具体数值,实现基于电容补偿法的变电回路建模。借助A/D转换器设备,定义电流互感参量的取值区间,结合已接入电量设备的内阻数值,计算电信号回流量的实值结果。对比实验结果可知,在电容补偿法作用下,逆变电信号的最大回流速度达到了9.5 A/ms,与限流控制方法相比,在提升变压器电流回路对于电量信号感应敏感性方面具有突出应用价值。

基于滑窗DFT算法的新能源直流并网逆变器协调控制方法

当前的并网逆变器协调控制结构一般设置为独立形式,整体协调控制效率较低,导致周期逆变器的畸变率增加,为此提出基于滑窗离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform,DFT)算法的新能源直流并网逆变器协调控制方法。根据现有的测定需求和标准,先进行畸变电流测定,采用多目标的方式提高整体的协调控制效率。设计多目标交叉协调控制结构,构建滑窗DFT测算并网逆变器协调控制模型,采用三相平衡控制实现逆变器协调控制处理。测试结果表明,与传统带输出LC滤波器辅助逆变器协调控制方法和传统光伏处理逆变器协调控制方法相比,本次设计的基于滑窗DFT算法的逆变器协调控制方法最终得出的周期逆变器畸变率均被控制在0.2%以下,大幅提升了变网逆变器的协调控制效率,控制针对性增强,具有较好的实际应用价值。

基于Park变换和Teager能量算子的晶闸管逆变器保护新方法

在高压直流输电系统中,晶闸管逆变器直流差动保护误动于区外故障,以晶闸管逆变器作为研究对象,提出了基于Park变换和Teager能量算子的晶闸管逆变器保护新方法。首先,利用Park变换分析逆变器交流侧电流,建立和直流侧电流的平衡关系,提出主判据;其次,采用逆变器交流侧接地故障的零序电流和逆变器交流侧电流的Teager能量算子作为辅助判据;最后,通过PSCAD仿真将该保护和传统直流差动保护进行比较。结果表明:该保护可有效解决传统直流差动保护误动于区外故障的问题,对于直流差动保护不能动作区内的相间短路故障,该保护方法可正确动作。

220kV倒立式电流互感器的故障原因分析

本文中作者介绍了倒立式电流互感器的结构、绝缘特点及工作原理,结合试验数据、故障现象、解体检查情况,分析了其故障原因,并提出了运维方面的建议。

220 kV油浸式电流互感器油色谱异常原因分析

对某220 kV变电站油浸倒置式电流互感器进行油色谱分析试验,试验结果发现乙炔含量异常,初步分析判断故障类型为低能量瞬时放电。通过试验、返厂解体及后续根据厂家对倒置式系列电流互感器雷电截波冲击试验的试验结果和本例电流互感器在变电站所处间隔位置,验证分析结果的正确性,并提出运行维护措施。研究结果表明,二次绕组与铁芯罩壳间在冲击电流作用下的低能量局部放电是造成此类型油浸倒置式电流互感器油色谱异常的主要原因,并且发现此现象多出现在母联间隔,本研究为油浸倒置式电流互感器绝缘性能研判提供一定参考。

换流阀在高压直流输电系统中的应用及技术展望

本文简述了直流输电系统中换流阀的组成结构、工作原理及设备类型,论述了高压直流输电换流技术的理论基础,分析了6脉动换流器的工作过程,换流器吸收的无功功率及容量的计算方式,指出了该项技术的应用前景与发展方向。

浅谈光伏逆变器最大功率点追踪MPPT与电流采集

光伏逆变器是太阳能光伏发电系统中的核心设备之一。光伏逆变器的转换效率直接影响太阳能光伏发电系统的发电效率,而发电效率由逆变器中MPPT主要控制。本文阐述了MPPT的简要原理与电流采集方案,有助于提高光伏逆变器发电效率。

油浸式电流互感器主绝缘快速暂态过电压分布的研究

测量得到了不同水分含量油浸绝缘纸和半导电纸的介电频域谱,利用改进的Cole-Cole模型,拟合得到各材料介电参数与水分含量及频率的函数关系。在考虑插入电屏薄层的条件下,建立了油浸倒立式电流互感器绝缘系统的宽频多导体传输线模型,模型分布参数考虑了湿度及频率依存性,对绝缘系统特快速暂态过电压分布计算提出了一种新方法。

PWM逆变器共模干扰电流的衰减和抑制

PWM逆变器在IGBT高速开关瞬间,会使桥臂中点对参考地形成很大的dv/di,由于寄生电容的作用,PWM逆变器会对参考地产生很大的充放电电流。基于对共模电流的源和传播途径的研究,把共模电流回路等效为LCR串联谐振电路,简化了共模电流的分析。文中同时分析了在共模回路中插入共模电感对共模电流的影响。借鉴在PWM逆变器与电机之间插入共模变压器衰减轴电流的方法,提出在逆变器直流侧插入共模变压器来抑制共模电流的振荡。从时域和频域的角度对比分析了用共模电感和共模变压器衰减共模电流的本质。实验结果验证了理论分析的正确性。

基于变压器可控负载原理的新型消弧线圈

介绍了当前消弧线圈技术的发展以及存在的问题,提出了一种宽范围自动连续可调且谐波污染小的新型消弧线圈设计原理。其核心是基于可控电流源负载的变压器,通过控制变压器二次侧电流实现变压器一次侧等效电抗的调节,二次侧电流的跟踪控制由电压型脉宽调制(PWM)逆变器实现。采用变压器二次侧多支路的方法可以实现装置的大容量。文中详细分析了该方案的原理,并介绍了整个装置的控制系统。800 kVA样机试验证明了原理的正确性和方案的可行性。

基于平衡变压器的电流平衡补偿方法

针对平衡变压器平衡供电的特点,提出了一种利用逆变器对三相变两相供电方式下的电流负序分量进行综合平衡补偿的新方法。该方法的整体结构由交-直-交单相逆变器与平衡变压器两相侧并联组成,以抑制和补偿各相的谐波电流和无功分量;并实时检测α、β两相负载电流的有功分量之差,利用逆变器的桥接结构实现有功功率在两相间快速流动。从而使平衡变压器两相侧的输出电流对称,消除平衡变压器三相侧产生负序电流的条件,达到三相电流对称的目的。仿真和实验结果证明了该方法的正确性,具有可行性。

油浸倒立式电流互感器主绝缘电场分析与优化设计

倒立式电流互感器在设计和制造工艺上较传统正立式产品有很大的区别,产品应用初期事故率较高,而绝缘事故占有较大比例。本文针对实际的油浸倒立式电流互感器的结构特点,提出有限元法与解析法相结合的电场计算模型,分层分段计算得到主绝缘的电场分布,并分析了影响绝缘性能的主要因素。采用径向基函数(RBF)神经网络动态响应模型结合遗传算法的优化策略,以降低最大场强为目标函数进行优化主绝缘设计。优化后的绝缘结构,主绝缘内的电场强度降低,电场分布更加均匀。优化方案为油浸倒立式电流互感器的设计和制造提供了理论指导和设计参考。

CO_2 激光器大功率开关电源的研究

介绍了半桥式ＰＷＭ开关电源的工作原理及主电路，详述了用于原边电流保护的电流变压器设计及多种双重保护电路，并对实验结果进行了讨论。

光伏逆变器短路电流3次谐波及其对保护的影响分析

系统发生不对称故障时,短路电流、电压中出现负序分量,导致光伏逆变器直流母线电压中产生二倍频振荡,该振荡分量经过控制回路流通后将在光伏逆变器输出短路电流中生成3次谐波。推导了逆变器输出短路电流3次谐波的解析表达式,计及光伏逆变器的限幅控制特性、负序控制策略、低电压穿越策略,研究了3次谐波的变化特性,然后分析了3次谐波对变压器差动保护电流互感器饱和判据的影响,指出某些工况下光伏逆变器输出短路电流中的3次谐波含量较大,可能造成变压器差动保护误闭锁,导致变压器区内故障无法切除,并提出了相应的应对策略。大量的仿真试验结果验证了理论分析的正确性。

三相输出变压器对逆变器并联的影响

在三相逆变器并联系统中,为实现均流,需对三相输出电压进行独立调节,但这样会引起三磁柱输出变压器中磁路不平衡,进而引起励磁电流的紊乱及环流的不稳定。本文对三磁柱变压器的相间磁路耦合进行了分析和实验。发现三相电压不平衡对采用三磁柱变压器的三相逆变器并联系统的环流影响很大,这使得带三磁柱输出变压器的逆变器并联系统中,三相电压的独立调节是有害的。在此,基于三相电压的统一调节来实现均流,实验证明是切实可行的。它在实现很小环流的前提下,可使并联系统具有很强的稳定性。

变压器负载可控的新型自动调谐消弧线圈

针对当前消弧线圈技术在电力系统中的应用及存在的问题,介绍了消弧线圈的原理,提出了一种宽范围自动连续可调且谐波污染小的新型消弧线圈设计原理,其实质是负载可控的变压器式电抗器,通过控制2次侧负载实现1次侧等效电抗的调节。2次侧负载为单相电压型PWM逆变器,通过电流闭环跟踪控制使其输出满足特定的条件—2次侧电流与1次侧相位相反,大小成一定比例,此时变压器呈现的电抗也比例可控。采用变压器2次侧多绕组的结构可以实现装置的大容量。利用变压器2次侧的逆变器回路,采用注入信号法可以精确的检测电网对地电容。800kVA样机动模试验证明了原理的正确性和方案的可行性。

三相逆变器并联系统中零序环流的研究

现有的文献已经论证了在三相逆变器并联系统中,存在着零序环流的通路。然而,这些结论基本上都是在无输出变压器及忽略了三磁柱电感磁路耦合的前提下得出的。事实上,在三相逆变器中,出于体积和成本的考虑,滤波电感和输出变压器通常都采用三磁柱铁芯来绕制,由此带来的三相问磁路耦合使得三相逆变器的零序相量特性与三个单相逆变器构成的三相逆变器是完全不同的,这对三相逆变器并联系统中的零序环流也产生了很大的影响。该文基于三磁柱变压器及三磁柱电感的动态方程建立了带三磁柱电感及三磁柱变压器的三相逆变器瞬时零序分量模型。基于该模型的分析发现,三相逆变器并联系统中,三磁柱电感及三磁柱变压器的采用使得零序环流的大小和通路发生了很大的变化。仿真与实验验证了上述结论。

倒立电流互感器典型缺陷及制造关键工艺分析

电流互感器是联络电网一次设备和二次系统的关键设备,倒立电流互感器相对于正立油浸式电流互感器而言具有诸多优点,正逐步在电网系统内大批量使用。从倒立电流互感器的结构特点出发,对其运行过程中发生的典型缺陷类型及原因进行分析,提出在设计制造阶段应重点关注的制造工艺,以提高倒立电流互感器投运后的安全运行水平。

电流源型机电混合式直流断路器在特高压直流输电系统中的应用

传统机械式直流断路器通过在直流电流上迭加一个振幅逐渐增大的振荡电流来制造一个"人工电流零点",完成电路开断。这将导致该断路器在开断时会承受很大的正向电流,增大对断路器开关触头的损伤。针对传统直流断路器存在的这一缺点提出了一种新型电流源型机电混合式直流断路器,利用电力电子器件构造换流电路,控制产生大小和波形均可控的叠加电流,在产生过零点的同时减小电流的正向幅值,能有效减小高压直流断路器分闸时产生的电弧,减小对直流开关触头的损伤,延长其寿命。通过MATLAB/Simulink仿真验证了该断路器成功开断工况电流和故障电流,并大幅降低了正向电流。进一步以正在筹建的蒙西特高压直流工程为例,通过PSCAD/ETMDC仿真平台,模拟该断路器作为直流金属回路转换开关成功开断直流线路故障电流并保持系统电压稳定的过程。仿真结果验证了所提出的新型直流断路器能够快速有效地开断直流线路故障电流,可以作为单极闭锁的后备动作方案。