基于Zigzag变压器的交直流叠加输电线路特性研究

基于Zigzag变压器的交直流叠加输电技术,能有效解决直流功率注入普通变压器二次侧易引发的直流偏磁问题,可较大程度提高现有交流输电网络的输电能力,实现交直流功率的灵活传输。给出基于Zigzag变压器的交直流叠加输电系统的拓扑结构及输电原理,分析Zigzag变压器避免磁饱和的机理;与纯交流输电方式比较下,研究交直流叠加输电系统线路的稳态运行特性,得出系统满足一定电气条件时,该系统具有更小的电压降和功率损耗。搭建交直流叠加输电系统仿真模型,仿真结果表明研究得出的特性的正确性。

基于Ansoft新型交直流混合供电系统接口变压器仿真研究及解决因直流引起的磁饱和问题的措施

针对直流注入交流系统会引起变压器的直流偏磁,使变压器铁芯饱和趋于严重、漏磁增加、谐波含量增加、励磁电流畸变的问题,提出一种在Zigzag变压器的中性点注入直流,有效应对因直流引起的磁饱和问题。构建Ansoft Maxwell环境下的仿真模型,对变压器的磁力线、磁场强度、磁链曲线交链、电压电流波形进行有限元分析,实验结果表明注入直流电流后主磁力线变化并不大,漏磁力线减少。

基于双回路交直流同线输电方式的线路增容研究

针对高压远距离输电最大输送功率主要受制于静态稳定性的特点,通过分析交直流同线输电系统输送功率和功角之间的关系,得出利用直流输电系统的快速可控性来应对负荷的扰动,可提高系统的稳定裕度,间接增加线路的输送容量;并讨论了两侧交流系统有效短路比和稳定性之间的关系。同时分析出在电压电流满足一定的规则条件下,无需改变现有线路结构在交流输电线路中注入直流实现交直流的同线传输,可大幅度地节省投资和运行成本。Matlab仿真实验验证了这一方案的可行性和有效性。

高压交直流叠加输电特性研究及仿真

高压交直流叠加输电技术作为一种新的输电方式,无需对现有交流输电线路进行较大改造,可较大程度解决交流输电线路输送容量难以接近其热稳定极限的瓶颈问题,具有一定的应用前景。为进一步推动该技术的发展与应用,分析其主电路结构、直流叠加运行方式,并对Zigzag变压器实现交直流叠加与分离及避免磁饱和的机理进行了分析;研究系统电气叠加比例、输电距离对输送容量的影响特性,并得出系统最优功率传输角与输电距离的关系。建立采用Zigzag变压器的高压交直流叠加输电系统仿真模型,验证了其输电特性的正确性和有效性。

交直流同线配电方案研究

针对电力系统面临的新问题和配电网含多条馈线的特殊结构,提出一种基于Zigzag变压器的中压配电网交直流同导线配电方案,设计出交直流同线配电网络拓扑图。在不改变原有线路参数和结构的前提下,分析交流直流叠加方法,计算实现线路最大功率配送的条件,仿真验证了方案的可行性。考虑电源和负荷交流直流分量不同比例情况下,对比分析交直流同线配电与传统交流配电方案的经济性。仿真结果表明,利用Z(Zigzag曲折绕组)型变压器实现中压配电网交直流同线配电方案可行;算例分析表明方案能够提升线路配电容量,缓解现存交流配网供配电紧张的局面,经济性分析结果为交流直流电源和负荷并存的配网采用何种配电方式提供了依据。此方案为分布式电源和逐渐增多的直流负荷接入配电网提供了一种思路。

三相四线制系统新型中线滤波装置研究

三相四线制电路中由于非线性负载的大量使用,使得中线上累加了大量的零序谐波电流,给电网的安全运行带来隐患。为此本文提出了一种新的中线零序谐波治理方案,即采用Zigzag变压器与有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)相结合的方法。Zigzag变压器因其接线简单、性价比高而在中线谐波治理方面倍受青睐。两者的结合使得目标装置具有较高的性价比和广阔的市场应用前景。经仿真验证,此方案滤波效果在三相负载对称和不对称时均较好,是解决目前日益严重的中线零序谐波污染问题的一种切实可行的方案。

一种新型零序电流滤波装置的研究

针对Zigzag变压器治理零序电流所存在的缺陷,提出了一种新型的零序电流治理方案。该方案采用了Zigzag变压器与有源电力滤波器相结合的方式。电力有源滤波器能提高配电变压器的零序等效阻抗,而Zigzag变压器能降低有源电力滤波器所承受的电压。该方案极大改善了Zigzag变压器滤除零序电流的性能,减少了Zigzag变压器对配电变压器零序阻抗的依赖,同时也降低了Zigzag变压器和有源电力滤波器的容量与成本,具有较高的性价比和广阔的市场应用前景。仿真与试验的结果表明,该方案是解决目前日益严重的零序电流问题的一种切实可行的方案。