高压大容量链式STATCOM装置的保护设计

针对目前高压大容量STATCOM装置的保护设计没有完整的标准问题,为了其长期稳定运行和保障电力系统安全,本文以南方电网35 kV±200Mvar链式STATCOM的研制为背景,系统地研究高压大功率链式STATCOM装置的保护设计问题,包括:结构保护,操作保护,STATCOM保护策略,保护功能,控制系统保护的整定计算等.本文提出的保护设计方法可供高压大容量STATCOM装置的工程设计时参考.     

大容量链式STATCOM的基频优化PWM控制

为了实现±50Mvar链式结构静止同步补偿器(STATCOM)的无功补偿功能和性能指标,研究了适用于大容量链式STATCOM的基频优化脉冲宽度调制(PWM)控制策略,给出基频优化PWM控制的基本算法及性能的理论分析,同时给出脉冲循环换位的直流电容电压平衡控制策略。在一台±18kvar链式STATCOM实验样机上对PWM控制策略及脉冲循环换位的直流电容电压平衡控制进行了实验研究。实验结果表明所设计的基频优化PWM控制策略的谐波含量和脉冲循环换位的电容电压平衡控制效果均达到设计要求,完全满足±50Mvar链式STATCOM的应用要求。     

用户端STATCOM及其驱动电路的研究

本文介绍了一种基于电压型逆变器的用户端静止同步补偿器（STATCOM—Static Synchronous Compensator）的基本原理与系统构成。STATCOM的主要电路功率开关器件采用IGBT功率管,驱动电路采用了集成驱动模块M57962L,给出了详细的驱动电路图并完成了用户端STATCOM改善电能质量的实验。实验结果说明STATCOM有很好的无功补偿效果和良好的动态补偿性能,有很好的推广应用价值。     

±20Mvar STATCOM装置的GTO关断吸收电路

分析了大功率门极可关断晶闸管 ( GTO)关断过程中过电压 V1,V2 和 V3的形成原因及抑制过电压的措施。通过对几种低损耗吸收电路的分析 ,设计了± 2 0 Mvar静止同步补偿器 ( STATCOM)装置中 4.5k V/ 4 k A GTO吸收电路。设计的吸收电路为低损耗的带钳位的三角形吸收电路。给出的关断试验结果证明了抑制过电压措施的必要性及正确性 ,并证明了所设计的吸收电路完全满足大功率两电平GTO逆变器装置的使用要求。     

链式STATCOM在密集型大城市电网中的应用

链式结构是高压大容量STATCOM中广泛应用的一种结构。本文首先介绍了链式STATCOM的拓扑结构;然后详细分析了母线电压控制策略;最后针对装置自身存在的不对称,采用分相电流校正控制策略解决环流问题。     

高压大容量STATCOM逆变桥缓冲电路的优化设计

提出了一种基于改进布谷鸟搜索算法的缓冲电路优化方法。该方法依据缓冲电路的工作原理将优化设计目标设定为求解三个目标函数的问题,并通过计算关断过程中总损耗最小,进而求得各优化目标的值。最后,以ST1500GXH24型注入增强栅晶体管(IEGT)为例,在PSIM软件中进行仿真验证。结果表明,布谷鸟寻优算法搜索到的最优参数使功率器件表现出了良好的性能。     

STATCOM抑制电压波动和闪变的分析

电压波动和闪变已经成为威胁许多重要用户供电可靠性的主要原因之一,电压波动和闪变主要是由于电弧炉等冲击性负荷的无功功率的波动引起的,所以,抑制电压波动和闪变应该以控制无功功率为重点.能快速响应的静止同步补偿器(STATCOM)是抑制配电网电压波动和闪变一种有效方法.分析了STATCOM相对于静止无功补偿器(SVC)的诸多优点,介绍了STATCOM抑制电压波动和闪变的工作原理,并讨论了其控制策略的优缺点,指出了今后的发展趋势及工作重点.     

±300 kVar静止同步补偿器STATCOM控制系统

介绍了一种±300 kVar STATCOM装置的拓扑结构及其基于DSP的双CPU冗余控制系统的软硬件设计,提出了一种基于变结构神经网络模糊控制的内环控制和PI外环控制的双闭环控制结构.通过试验确定了逆变器的开关频率,并且对模拟冲击负载下的单负荷-无穷大系统中STATCOM进行试验.试验结果表明,该装置能够维持负载母线电压的稳定性.     

基于单周控制STATCOM的建模及实现

为了提高静止同步补偿器控制的稳态与动态性能,探讨在静止同步补偿器(STATCOM)的数学模型基础上,采用单周控制与开关电路相结合的控制方法.该方法不需要检测系统的无功电流,直接以补偿最终要达到的电压目的来控制开关管在每个周期内的占空比.仿真实验结果表明了该控制方法能够确保系统对负载在一定范围内变化时具有较强的鲁棒性,使系统能够快速补偿电网无功功率.     

软开关式谐波补偿器主电路的仿真研究

分析了一种带交流谐振环节软开关谐波补偿器的主电路拓扑。采用正斜率锯齿载波在该拓扑下将所有开关器件的开通动作集中在锯齿载波的垂直沿处,便于软开关动作的实现。对系统主电路Simulink环境下进行仿真研究,仿真结果表明,采用该控制方法能实现谐波补偿器全部功率开关器件的软开关动作。     

大容量STATCOM装置的非线性特性

已有的各种数学模型不能解释±20MvarSTATCOM装置在实际运行中其稳态输出电流和控制角δ之间较强的非线性关系。为此,文章具体分析了STATCOM装置各种损耗的特点,利用输入输出建模法和能量方程,建立了STATCOM装置的输入输出非线性数学模型。将±20MvarSTATCOM装置实测参数代入所建模型中得出的仿真结果与现场实验结果一致表明所建STATCOM非线性数学模型的正确性。该数学模型对大容量STATCOM装置动态行为分析及控制系统设计具有较大的参考价值。     

高压断路器电机操动机构技术的研究

为了提高高压断路器的工作可靠性,实现运动过程全程可控,研究了一种利用永磁同步电机驱动高压断路器的操动机构。介绍了永磁同步电机的控制方法,使用MAT-LAB/Simulink创建了电机控制系统的仿真模型。同时使用一台断路器试验样机、一台永磁同步电机及以数字信号处理器(TMS320F2812DSP)为核心的电机控制电路建立起电机操动机构的硬件试验装置。在DSP控制器中实现了永磁同步电机的矢量控制算法,构成了电机的全数字位置伺服控制系统。通过对电机进行位置伺服控制,实现了对断路器行程的全程控制。系统仿真结果及试验结果表明,由电机操动机构驱动高压断路器,可实现对断路器行程特性的控制,满足高压断路器合分闸智能操作的要求。     

采用先进的高压侧电压控制改善电压稳定性

为提高电力系统电压稳定性,研究了一种通过为常规发电机励磁系统增加补偿控制的先进的高压侧电压控制(HSVC). 介绍了HSVC的原理、特性和优点.与常规的励磁控制方法相比,采用HSVC能够控制升压变压器高压侧电压为给定值,维持输电系统在较高的电压水平. HSVC可以显著地改善电压稳定性,其某些性能优于静止无功补偿器.不同于以往的电力系统电压调节器(PSVR), HSVC的实现不需要从升压变压器高压侧反馈任何信号,所以实现方便并经济.     

高压断路器寿命可靠性判断法

针对在非完全寿命试验条件下判别高压断路器可靠性的方法,为进一步开展相关研究提供理论依据、促进高压电器行业的发展。结合高压断路器寿命分布实例,提出了建立高压断路器寿命可靠性判别模型的基本方法,并应用极大似然函数的数学方法对其进行分析和判别。通过对断路器寿命的均值和方差进行估计,判断出高压断路器首次故障时间。所建立的可靠性判别模型、判定方法及计算结果,对研究和评价高压断路器寿命可靠性等技术参数具有一定的理论价值和实际指导意义。     

30kV/3mA高压电源控制电路设计

高压电源已广泛的应用于军事、医疗、航空、通信等多个领域。随着电力电子技术的不断发展,人们对高压电源的智能化程度提出了更高的要求。针对高压电源在工作参数、稳定性以及智能控制等多方面的要求,研制了一种以单片机为控制核心,典型电路为基础的高压电源控制电路。电路中以单片机STC12C5410AD为控制主体,采用数字化控制,结合C语言编程,构建一个高压采样、信息反馈、单片机控制调压的闭合控制电路,该电路具有适应范围广、电路结构简单、安全系数高等特点,且能够长时间稳定的维持高压电源正常输出30kV/3mA。     

高压抗噪声干扰MOS栅驱动电路的设计

设计了一种高压抗噪声干扰MOS栅驱动电路,能有效抑制开关转换过程中产生的dv/dt噪声,消除高压电路工作过程中可能出现的误触发,提高系统的稳定性和可靠性.采用共模反馈从而使电路结构简单,同时采用窄脉冲触发式控制降低了功耗.本电路可以集成在高压集成电路(HVIC)中.采用某公司高压600V0.5μm BCD工艺模型,通过Cadence仿真验证表明:本电路可有效滤除dv/dt噪声,被消除的dv/dt噪声最高可以达到60V/ns,同时被消除的失调噪声可以达到20%,保证了高压栅驱动电路稳定、可靠地工作.     

高压真空断路器智能在线监测系统研制及故障诊断

为了提高断路器运行的可靠性,设计了一种基于数字信号处理器(DSP)和LabV IEW的高压真空断路器智能在线监测系统的开发新方案.该系统主要由上位机、下位机和传感器环节等三大部分组成,其中传感器和下位机构成现场监测模块,并安装于断路器本体上.下位机硬件平台以TM S320F2812DSP为核心完成对断路器机械参数、分合闸电流信号和振动信号的采集、处理与显示,同时通过CAN总线将数据送至上位机.上位机管理软件采用LabV IEW软件开发,主要完成对测量数据的存储、显示和分析处理等.测试结果表明,研制开发的高压真空断路器智能在线监测系统能够实时地反映真空断路器机械运行状态,具有人机交互友好、功能齐全和可靠性较高等特点,并且实现了在线监测系统预期的功能.     

用IR2110设计的静电高压直流电源电路

利用美国国际整流器公司的IR2110器件,设计半桥驱动静电除尘高压电源,电路简洁可靠;输出级采取无电感形式的电压输出叠加方式,特别适用于静电除尘场合吸尘电极肥大的工况.     

超长大规格高强度悬索桥主缆索股编制装备技术研究

阐述了超长大规格高强度悬索主缆索股编制装备,为悬索主缆单元索股的工厂化制作提供可靠的工业装备,满足了大规模生产的需要。     

三相电压型PWM整流器的数学模型和主电路设计

提出了一套主电路设计方法，首称利用状态空间平均法建立了三相PWMVSR的数学模型，并在此基础之上进一步建立了三相PWM VSR的等效电路模型，然后根据上述模型分别对三相PWM VSR的交流侧和直流侧进行了理论分析；最后着重分析讨论了交流电感、直流电压、直流电容等参数的选择，这对三相PWM VSR的主电路设计有着理论指导作用。