高低阀串联型特高压柔性直流不控整流异步充电时分压特性及其对系统的影响

乌东德特高压多端混合直流输电工程是目前世界电压等级最高、容量最大的柔性直流输电工程,具备无闭锁直流故障穿越能力,然而该工程为全桥+半桥混连结构,不控整流异步充电时交流断路器未合闸的阀组全桥模块被动充电,阀组直流端口呈现感应电压,某些接线方式甚至出现感应电压过高而引起系统跳闸停运。针对异步充电问题,从几种主要接线方式分析了阀组异步充电的分压特性和感应充电对系统的影响,提出了通过直流短接充电隔离阀组的方法解决阀组分压的问题,并根据异步充电特性提出了缩短异步充电时间间隔的方法解决阀组分压的问题。

基于排序算法优化的MMC功率模块降损策略

模块化多电平换流器(MMC)包含的功率器件多、桥臂电流大,导致电压源换流器单元运行损耗大,直接影响系统的经济性。针对该问题提出了一种功率模块开关损耗降低策略,通过降低桥臂电流较大区域的开关次数减少开关损耗,通过增大桥臂电流较小区域的开关次数抑制模块电压波动,最后以昆柳龙工程柳北站电压源换流器单元为例,通过PSCAD仿真和RTDS试验验证了降损策略的有效性,显著降低了功率模块开关损耗,提高了系统效率。

柔直旁路开关误动试验

柔性直流换流阀运行时,因旁路开关误动引起的故障例如不能触发IGBT短路保护或IGBT短路保护失效,会造成直流输电系统换流阀旁路开关瞬间承受短路电流。此处根据乌东德工程换流阀的研制过程,首次提出一种利用换流阀旁路误动试验验证旁路开关承受瞬间短路电流后能够长期稳定通流,实现柔直旁路开关误动防爆和稳定通流。首先阐述了柔直换流阀旁路开关误动故障机理及其带来的危害,在此基础上提出了旁路开关误动换流阀试验验证方法,并通过试验原理分析和换流阀试验验证,评估了旁路开关耐受短路电流的能力。最后,设计试验电路进行了试验验证,成功在乌东德工程中实现工程化应用。

过压击穿晶闸管的柔直“黑模块”解决方案

柔性直流换流阀运行时,因“黑模块”引起的故障如不能及时清理,会造成直流输电系统跳闸的严重故障。根据乌东德工程换流阀的研制过程,提出一种利用过压自击穿晶闸管的短路特性,实现柔直“黑模块”故障清除的解决方案。阐述了柔直换流阀“黑模块”故障机理及其带来的危害,在此基础上提出了过压自击穿晶闸管用于“黑模块”故障处理的原理,并分析了这种柔直专用的过压自击穿晶闸管的电气特性,评估了这种方案的电气应力情况;最后,设计试验电路进行了试验验证。最终成功在乌东德工程中实现工程化应用。

LCC-VSC型混合直流输电系统及其控制策略

基于相控变流器的高压直流(LCC-HVDC)和电压源变流器的高压直流(VSC-HVDC)共同组建由电压源变流器(VSC)和相控变流器(LCC)组成的混合HVDC输电系统,可有效实现对两种HVDC输电技术的优势互补。此处设计了由VSC整流器和LCC逆变器组成的双端混合HVDC输电系统拓扑结构,分别给出了VSC整流器和LCC逆变器系统模型及详细控制策略,建立了基于RTDS硬件在环的混合HVDC输电系统实验平台。实验结果表明:在所设计的混合HVDC输电系统中,两端变流器可以独立调节直流系统的传输功率;当发生直流侧短路故障时,该系统能够及时响应,并在故障清除后快速恢复正常运行。证明了所设计的混合HVDC输电系统及其控制策略是可行的、可靠的。

变速柴油发电机组用电压变换器

针对根据负载功率调速的柴油发电机组,提出了整流-升压-逆变-滤波的电能变换结构,并采用CPLD对关键信号进行检测与控制。通过对该电能变换装置的功能需求的分析,确定了系统的结构形式。分析了以TMS320F2808为核心的控制电路、主功率电路、驱动电路、采样电路的工作原理,提出了扰动补偿+闭环的复合控制策略。通过整机实验,对系统的性能进行了测试。实验结果表明,变换器可适应负载的变化,输出电压幅值、频率均稳定的电能。

高压大容量柔性直流换流阀关键设计和发展趋势

柔性直流输电技术具有控制灵活性高、无换相失败问题和动态无功支撑能力强等突出优点,已广泛应用于点对点输电、背靠背联网和构建直流电网等场景。柔性直流换流阀通过功率器件的频繁开断来实现交、直流的电能转换,是柔性直流输电工程的核心设备。首先,结合工程实践经验,系统梳理并提出了不同应用场景下柔性直流换流阀的关键设计要求,对比分析了柔性直流输电工程中常用的功率器件及柔性直流换流阀拓扑,展望了柔性直流换流阀的发展趋势。此外,针对2种典型的未来应用场景,对比了不同的技术方案,可为柔性直流输电技术应用于高压大容量远距离输电场景提供有益借鉴。

载波移相调制技术在级联H桥STATCOM中应用

从载波移相(CPS)的原理出发,详细介绍了一种调制波反向的单极倍频CPS脉宽调制(PWM)技术在级联H桥静止同步补偿器(STATCOM)中的应用。基于H桥单元及级联H桥拓扑,详细分析了一个周期内H桥功率单元各个IGBT器件的开关状态、三电平端口输出电压波形及实际的功率流状态,两个H桥单元的级联情况下的叠波状态及五电平端口输出电压波形。并利用Matlab仿真软件对单H桥单元三电平端口输出电压及频谱进行分析验证,还对级联H桥拓扑的五电平端口输出电压及频谱进行分析验证。通过搭建试验平台,对单模块的三电平及级联模块的五电平进行测试,理论分析和仿真验证及测试试验均说明调制波反向的单极倍频CPS-PWM技术在级联H桥STATCOM中应用的正确性及优越性。

一种H桥功率单元母排优化方案

基于一种H桥功率单元的结构布局,从正弦脉宽调制(SPWM)的原理出发,详细分析了在H桥功率单元充电、放电情况下及上管、下管续流情况下的工作状态,并结合电容的内部结构,阐述了实际功率流的产生路径对电容温升及叠层母排温升产生的影响。通过一种续流母排的设计,详细分析了功率流如何通过续流母排而减小对电容的温升及叠层母排的温升,并通过试验平台进行测试,分别在无续流铜排及有续流铜排的条件下对电容的纹波电流及母排的温升进行测试,对测试数据进行分析,验证了理论分析的正确性。

TSVG智能功率模块在新能源领域的应用

本文介绍了高压静止无功发生器(SVG)的主要拓扑结构及其特性,针对新能源领域高压SVG装置存在的故障率过高等问题,通过理论拓扑分析和实际现场运行数据分析,提出采用TSVG智能功率模块提高SVG装置运行可靠性的解决方案,通过现场实际应用,证明了该方案可大幅提高SVG装置的运行可靠性、降低SVG设备故障率。

基于Flotherm的集装箱散热设计

Flotherm已被广泛用于电子设备的模拟仿真,能够较为准确地模拟电子设备的温度及压力分布。文中使用Flotherm对集装箱进行热仿真,获得了系统的温度场和压力场,在此基础上为系统确定了合理的散热方案并完成了散热器和风机的选型。同时还对集装箱进行了热测试,并对测试数据与仿真结果进行了对比和误差分析。文中的研究结果对后续的热仿真分析和优化具有重要的指导意义。

基于半桥模块的母排设计与并联IGBT均流分析

针对大容量储能变频器的并联绝缘栅双极型晶体管(IGBT)均流问题,首先建立半桥模块功率回路杂散参数与不均流度的数学模型,分析功率回路杂散参数对并联IGBT均流的影响。然后提出一种基于半桥模块的母排设计方案,借助Maxwell,PSIM仿真工具提取母排杂散参数并迭代优化。最终搭建基于半桥模块的4并联IGBT双脉冲试验台。试验结果表明,并联IGBT功率回路杂散电感、杂散电阻偏差值与不均流度正相关,通过对母排多次迭代优化设计,最终降低了并联IGBT动态和静态不均流度,验证了功率回路数学模型的正确性。

浅析新能源光伏发电系统的应用

近几年工业的产业化可以说已经获得了快速的发展,这也使得我们地球上能够被使用的化石能源在不断的减少,针对当前的这样一种发展情况,对可再生的资源进行使用已经变得十分的主要而且非常有意义了。在我们所知道的全部新能源里面,可以说光伏发现是一种可以被使用的空间也是十分普遍的一种可以进行再生的资源,太阳能主要是依照其自身的成本比较低,并且其性能比较高的优势深深的俘获了很多行业的偏爱,因此如果我们可以非常科学的对其进行相关的使用与开发,就可以给平日的生产以及生活创造出非常多的资源,可以说这些资源是非常珍贵的不可多得的财富。因此本文主要对新能源光伏发电系统的实际使用情况进行相关的分析与论述,希望能够给业内的人士创造一个可以参照资料。