直流输电系统中逆变器换相失败的因素分析

换相失败是直流输电系统常见的故障之一,其与许多因素有关.为此分析了直流输电系统中换流母线电压、直流电流、换相电抗、触发越前角、换流变压器变比等因素对换流站换相失败的影响,得到了直流输电系统换相失败的一般规律,对实际运行具有一定的借鉴意义.     

特高压直流输电系统新型谐波抑制方法研究

传统的特高压直流输电系统一般在换流站交流网侧布置滤波兼无功补偿装置.为了避免谐波对换流变压器的不良影响,本文提出了一种滤波绕组并联的感应滤波换流变压器的谐波抑制方法,文中描述了其接线方案,解释了其滤波机理,并与传统的滤波方案进行了对比分析.以酒泉-湖南的±800kV特高压直流输电的工程参数为依据,搭建了所提滤波方案和传统方案的仿真模型.两个模型的阀侧和网侧电流的对比分析证明,新型谐波抑制方法效果良好.     

换流变压器原理样机电磁振动与噪声研究

针对换流变压器噪声超标问题,采用6台20 kVA、220 V、阻抗18％的单相四柱式变压器(仅器身),与两套6脉波整流桥一起,连接成12脉波整流装置,模拟高压直流输电系统中的整流站.运用实验方法测定各种工况下单台换流变压器的振动和噪声,对实验数据的分析表明,阀侧绕组高次谐波电压是导致换流变压器的振动及噪声加剧的主要因素.进而提出在换流变压器阀侧并联电容的方案,通过该电容减小阀侧高次谐波电压,从而降低换流变压器的振动及噪声.实验结果表明该方法降噪效果明显.     

云广直流工程阀冷系统冷却塔风扇控制逻辑分析

阀冷系统是直流输电系统中最重要的辅助设备之一,其安全稳定与否直接关系到整个直流系统的运行情况。冷却塔是阀冷系统的重要设备之一,它直接影响阀冷的散热效果,其稳定运行直接影响阀冷系统的稳定运行。为利于今后特高压直流阀冷系统的运行维护,分析和介绍了阀冷系统冷却塔风扇的控制逻辑和常见告警。     

两种星角换流变压器差动保护方案比较

本文论述了直流输电中两种星角换流变压器差动保护的方案。一是许继换流变压器差动方案,其采用网侧首端电流和阀侧首端电流;另一种是ABB换流变压器差动方案,其采用网侧首端电流和阀侧首端电流及尾端电流的平均值。阐述了换流变压器差动区内阀侧相间短路时两种方案下保护的动作行为和灵敏度计算。通过建模仿真并辅以南方电网在许继集团的换流变压器保护试验中的数据和波形为佐证。综合分析后得出：在直流输电系统中,由于星角换流变压器差动保护采用套管TA,其阀侧相间短路时,两种差动保护方案均能正确动作。同时指出从灵敏度校核来看,许继换流变压器差动方案优于ABB方案。     

浅谈变频器的选型与常见故障

变频器是通过控制电力半导体器件的通断将工频电变换为另一频率的电能控制装置。我们现在使用的变频器主要采用交—直—交方式（VVVF变频或矢量控制变频）,先把工频交流电经过整流、滤波变换成直流电,然后再把直流电转换成频率、电压均可控制的交流电给电动机供电。本文主要从变频器的原理、选型、节能、设计要求以及常见故障分析等几个方面来浅谈变频器。     

换流站换流阀及其换相失败浅析

换流阀是换流站的重要组成部分,其正常运行直接关系到直流输电系统的稳定。换相失败是直流系统运行中常见的故障,它一直是直流输电系统的一个重要研究课题,分析清楚换相失败产生的原因,与哪些因素有关以及各因素对换相失败的影响程度如何具有重要意义。本文从换流阀和换相过程介绍,查找换相失败发生的原因、过程及软件中的判据,结合换流站实际提出了日常运行过程中有效防止换相失败的方法。     

海底观测网直流输电设计

设计了一套应用于海底观测网的远距离高压直流输电(HVDC)系统。将交流电通过换流站整流变成高压直流电,通过直流输电线路送往节点,经过高压直流转换器将高压直流电降压处理为可利用电源。解决了海底观测网的远距离长期供电问题。     

钨极氩弧焊的电流种类研究

本文简要介绍了钨极氩弧焊的基本原理,直流电、交流电和脉冲电在钨极氩弧焊时的作用特点。并对直流反极性有阴极破碎功能,交流电的直流分量进行论述,为钨极氩弧焊时选择电流种类提供依据。     

考虑恢复过程中换相能力的后续换相失败抑制策略

为抑制高压直流后续换相失败,研究系统恢复时电气量与控制量的动态响应,提出引起后续换相失败的主要原因是恢复过程中,故障后换流母线电压处于跌落状态,逆变侧实际触发角存在超调现象,直流电流持续上升,三者共同作用导致系统换相能力不足,无法完成换相过程中阀臂电感能量的转移.为此,提出一种考虑系统恢复过程换相能力的后续换相失败抑制...     

电趋肤效应机理与应用

比较研究了电趋肤效应机理及电趋肤效应的应用问题,讨论了静电趋肤效应和电流趋肤效应（直流电趋肤效应和交流电趋肤效应）,分析了直流电趋肤效应和交流电趋肤效应机理上的差别,分析了高压交流输电和高压直流输电的优缺点.认为静电趋肤效应是由于外电场对处于场中导体内负电荷做功,使之在晶格势场中的能态升高,从而分布在导体的外表面上;直流电载流子在横向电场和磁场共同作用下产生趋肤效应;交流电载流子除了与直流电载流子具有产生趋肤效应相同的原因外,还会受到感应电场的作用,能态升高后产生趋肤效应,因此交流电趋肤效应明显强于直流电趋肤效应.正因为如此,现代发展起来的高压直流输电较高压交流输电更节省电能.     

关于直流稳压电源整流电路的探讨

直流电源是电子设备的核心,电子设备的直流电源来源途径,主要从交流信号中获取直流信号。因此如何把交流电转换为直流电是问题的关键。     

±800kV特高压直流输电系统运行方式研究

±800kV特高压直流输电系统在单极中使用了双阀组设计,每极由两个十二脉动阀组串联组成,单个阀组可以独立运行,这种特殊的结构直接影响了直流系统的运行方式。本文主要研究特高压输电系统运行方式的配置及转换特点。     

高压直流输电系统换流阀的截流过电压

本文对ZnO无间隙避雷器保护下的高压直流输电系统换流阀的截流过电压进行了数值分析。探讨了ZnO无间隙避雷器对截流过电压的抑制效果以及所要求的通流容量。文中对换流阀在ZnO无间隙避雷器保护下的电压设计系数进行了讨论,并且研究了换流阀阻尼元件对截流过电压的阻尼作用,证明了对于抑制截流过电压、阻尼电阻存在一最优阻值。     

交交变频器的触发方式

交交变频器(也称为直接变频器、周波变流器或循环变换器)是一种将固定频率的交流电变为频率可调的交流电的晶闸管变流设备。它实际上是一组开关。这些开关在规定的时间内导通与关断,将输入交流电的若干小段波形组合成输出交流电的参差不齐的波形。与交直交变频器不同,它不需要中间直流环节,减少了一次电能的转换,所以主回路接线简单,损失少而效率高,是一种很有发展前途的变频装置。目前交交变频器中晶闸管的关断一般依靠自然换流的方式实现,而晶闸管的导通则由触发控制回路控制。触发方式直接决定了将输入的交流电的小段波形变为输出交流电的组合波形的构成方式,影响到输出交流电的各项性能指标。因此,触发方式是目前交交变频器研究工作中最关键的课题之一。     

新型直流输电系统改善谐波不稳定的机理分析

将三相不对称的交流电源用正序和负序电压表示,用傅里叶分析方法计算了正序和负序电压传递到直流侧的谐波电压的规律,将这一理论应用到基于感应滤波的直流输电系统,计算在交流系统故障时,直流侧电压谐波的数学表达式,比较在同样的交流系统故障条件下,基于感应滤波的直流输电系统在抑制直流侧谐波幅值方面优于传统的直流输电系统,最后参考实验室基于感应滤波的直流输电系统模型,对输电系统在交流系统故障下的直流电压谐波进行了动模实验.结果表明,由于在感应滤波换流变压器的第三绕组接入2,11,13次LC滤波器,使直流电压中含量高的低次谐波大大减少,直流输电系统谐波不稳定得到一定的抑制。     

应用于直流电网的直流变换器拓扑综述

直流电网是解决远距离大功率电能传输和新能源大规模汇集的重要方案,作为实现不同电压等级的直流电网柔性互联的关键设备,直流变换器承担着电能变换与能量分配的任务,其拓扑和工作特性对直流电网的性能具有深刻影响.传统直流变换器的研究主要集中在中小功率领域,而随着直流电网的飞速发展,大功率直流变换器的应用场景进一步拓宽,开展相应拓扑的研究十分必要.本文首先梳理了新能源汇集、直流电网互联等典型场景对直流变换器的技术需求,从电气隔离角度对两端口直流变流器拓扑分类,详细对比研究其拓扑结构和变换性能,并对多端柔性互联场景中更具潜力的多端口直流变换器进行综述.然后,系统总结了直流变换器的技术特征及适用场景,并在±10 kV/±375 V的典型直流配电网算例下阐明了各类直流变换器的优缺点.最后,基于实际工程需求总结提炼了当前直流变换器存在的共性问题,并从轻量集约的设计趋势和稳定高效的发展要求展望了直流变换器的未来研究方向,以期为高压直流电网建设提供借鉴.     

基于卡尔曼滤波的电力电子变压器直流电压平衡控制

针对级联型电力电子变压器整流级交流电/直流电(alternating current/direct current,AC/DC)变换直流侧电容电压不平衡问题,以单相级联H桥整流器为研究对象,提出一种基于卡尔曼滤波(KF)的直流侧电容电压平衡控制策略。该控制策略结合了DQ(direct-quadrature)电流解耦控制和比例式脉冲补偿控制,利用卡尔曼滤波的滤波和预估特性实现了电容电压平衡、降低了系统的总谐波失真(THD)和增强了系统的鲁棒性。首先推导证明了系统的稳定性,然后对负载不均衡和负载突变两种的情况进行仿真,从而验证了该控制系统鲁棒性强、动态性能优异、具有良好谐波特性和稳态性能的特点。     

电力科技重大自主创新成果——“±800KV直流棒形悬式复合绝缘子”项目介绍

云广±800KV特高压直流系统是世界上第一个最高压等级的直流系统，面对高海拔、重污染、重覆冰等复杂地理大气条件，线路外绝缘问题是工程建设面临的关键技术难题之一。复合绝缘子是特高压直流工程线路外绝缘的最佳选择。目前复合绝缘材料在特高压直流系统的应用研究在国内外还是空白，不仅没有现成的技术规范，更没有绝缘子产品。因此，研究特高压直流复合绝缘技术及产品成了当务之急。     

内冷水系统缓冲罐(膨胀罐)液位下降原因分析

换流阀是换流站的核心元件,目前在运换流站中换流阀额定电流最高已达4500A,正常运行时,大电流产生高热量,导致晶闸管温度急剧上升,为防止晶闸管被烧毁,因此换流站配置有阀冷却系统对晶闸管进行冷却。阀内冷系统是一个密闭的循环系统,它通过冷却介质的流动带走换流阀产生的热量。水冷系统出现缓冲罐(膨胀罐)液位下降将会影响换流阀的正常工作,甚至导致换流阀的强迫停运,从而使电能无法及时送出。缓冲罐(膨胀罐)液位下降时快速判明原因,及时有效地排除故障,能够保证水冷系统的正常稳定运行,防止晶闸管被烧毁。