关键词： 太阳能发电   新能源发电   光热发电   风能发电   直流电流   配电系统   科学技术进步奖   获奖情况  

摘要： 获奖情况:2022年中国安装协会科学技术进步奖二等奖一、成果研究背景目前,随着国内外清洁能源(如太阳能发电、风能发电、光热发电等)的快速发展,新能源发电设备(主要输出是直流电源)相应的配电系统也发生了改变,其所需的直流配电元器件应运而生。建设节能、经济的直流供配电系统是新能源和微电网建设的重要内容,而可靠分断直流电流的直流开关柜则是建设直流供配电系统的关键要素之一。

关键词： 直流高速开关   在线投退   运行方式   基于电压源换流器的柔性直流输电   混合高压直流输电  

摘要： 特高压多端直流工程中,采用直流高速开关(HSS)配合全/半桥混合模块换流阀的方式来实现直流故障清除和换流站在线投退是现有技术水平下的较佳选择,但HSS极弱的直流电流分断能力对控制保护设备提出了苛刻要求,且该方式下的换流站在线投退策略尚未见报道。基于HSS的电气特性和混合模块换流阀的能力,分析了多端直流系统中HSS的配置原则并设计了HSS典型电路;研究了基于HSS的换流站在线投退策略和多电压源换流器(VSC)换流站协同充电方案;为了保障系统和设备安全,提出了HSS的详细保护策略和动作结果。所提策略均已在昆柳龙混合直流工程中进行了应用,研究结果可为多端直流工程的单站投退方案提供借鉴和参考。

关键词： 共源共栅氮化镓高电子迁移率晶体管   振荡   固态功率控制器   正反馈  

摘要： 该文针对基于共源共栅氮化镓高电子迁移率晶体管(Cascode GaN HEMT)的直流固态功率控制器(SSPC)在开通过程中的振荡问题,利用Spice模型与Q3D软件提取Cascode结构内部寄生参数,结合SSPC实际工作情况和Cascode结构对开通和关断过程进行分析,在Saber软件中对SSPC开通过程进行仿真分析。仿真结果表明,振荡产生的主要原因是,在SSPC开通过程中,Cascode GaN HEMT长时间工作在饱和区,容易受到外界干扰产生振荡,且内部存在正反馈环路。针对该问题,该文提出并联RC吸收电路和增大门级驱动电阻的方案,实验结果表明,所提出的方案可以有效抑制振荡。

关键词： 高压开关设备   SF_(6)气体密度继电器   连接回路   直流接地  

摘要： 针对变电站在运高压开关设备时有发生SF_(6)气体密度继电器连接回路直流接地的问题,结合产品机构设计,对故障发生的原因进行了详细分析,并给出了相应的优化改进解决办法,为高压开关设备SF_(6)气体密度继电器连接回路设计提供借鉴,为变电站、设备制造厂家或同行业者查找类似故障原因及分析提供思路和参考。

关键词： 分接开关   直流功率   触发角   关断角   无功补偿  

摘要： 换流变压器分接开关是影响特高压直流系统安全可靠运行的关键一次设备。考虑到当前分接开关制造工艺和使用寿命的现状,通过优化直流系统运行控制策略降低开关设备动作频次具有较高的必要性。基于换流器稳态数学模型和直流功率模型,通过松弛换流阀控制角约束,提出基于固定换流变压器分接开关挡位的直流功率控制方法。基于控制角与直流功率的关系,优化换流变压器分接开关的初始挡位,实现直流系统功率的全范围调节。分析固定分接开关挡位对控制角、无功补偿影响,新的控制方法将增大直流系统整流侧触发角和逆变侧关断角并增加额外的无功功率,但避免了分接开关的频繁动作。CIGRE测试系统电路的仿真计算结果验证了所提方法的有效性和分析结论的正确性。

关键词： 直流开关器件   极限性能测试   容性接通能力   极限分断能力   短路耐受能力  

摘要： 针对直流开关器件在容性接通能力、极限分断能力和短路耐受能力的极限性能测试需求,设计了一款新型的满足150~1 200 V直流开关器件极限性能测试系统,包括系统的主回路拓扑设计、控制单元设计、核心器件的设计选型以及操作界面设计。提出了一种通过超级电容存储能量,利用IGBT作为控制单元,满足短时大电流、高功率输出的极限性能测试系统。研制的测试系统响应速度达到微秒级,时间控制准确度小于0.5 ms,满足直流开关在1~12 kA的极限工况性能测试要求,同时解决了该类测试平台对于电网容量的依赖。

关键词： 在线监测装置   寿命评估平台   智能运维   大数据分析  

摘要： OMLA型城市轨道交通直流开关柜在线监测及寿命评估系统包括在线监测装置和寿命评估平台,目的是为用户提供关键设备重要参数的在线监测,并进行大数据分析,提供运营维护建议;同时,客户可以通过后台系统进行日常的运维工作。该产品技术在我国城市轨道交通大发展的前提下,有极大的发展空间和市场前景。本文将在产本功能、产品关键技术及技术难点、应用前景和市场预期等方面进行详细阐述。

关键词： 直流断路器   真空机械开关   斥力机构   驱动电路  

摘要： 混合式直流断路器综合了真空机械开关通态损耗低和电力电子组件响应速度快的优点,在中远距离直流高压输配电系统和中压直流微电网中得到广泛的应用。真空机械开关作为混合式直流断路器的关键部件,其分断速度直接决定了混合式直流断路器的开断性能。在前期研究的基础上,进行了电磁斥力机构及其脉冲电容驱动电路的方案设计,并利用有限元仿真分析平台,通过改变斥力线圈匝数、电容电压等关键参数对电磁斥力机构进行仿真计算,分析变化量对分闸过程的影响,并依据仿真结果研制了2 kA真空机械开关样机。

关键词： 高增益   倍压单元   软开关   升压变换器  

摘要： 在无需变压器隔离的光伏并网发电系统中,在光伏电池和并网逆变器之间须采用非隔离DC/DC变换器完成高增益变换。为此,提出了一种高增益软开关直流变换器,在相同电压增益条件下,其相对于传统升压变换器具有占空比更低、开关损耗更小、电压应力更低的优势。在分析变换器工作原理的基础上,对其性能进行了详细分析,最后搭建了一台48 V输入、380 V输出、额定功率为250 W的试验样机,实测最高效率为92.48%,实验结果验证了理论分析的正确性。

关键词： 直流开关   失效模式   满意度  

摘要： 文章主要通过直流开关常见的失效模式分析,剖析其发生的根本原因,一方面帮助直流开关生产厂家完善其产品质量,另一方面提高用户使用规范,综合提升用户的满意度。直流开关具有低功耗、高切换能力等优点,随着“十四五”发展,相关产业对其产品质量和指标提出更高要求,文章主要通过直流开关常见的几种失效模式,从产品原理、典型用户失效案例等几个方面,剖析其发生的根本原因,一方面帮助直流开关生产厂家完善其产品质量,另一方面又提高了用户使用规范,综合提升用户的满意度,最终实现“四十五”高质量发展理念。