关键词： 直流系统   开关设备   选择与配合  

摘要： 电路直流系统的开关设备对变电站和电厂的运行具有直接作用,要重视直流系统开关设备的选择和配合工作,实现整体的稳定运行。

关键词： 直流电网   二端口子模块   开关电容   直流变压器   模块化多电平换流器  

摘要： 基于电力电子器件的直流变压器能量变换环节多,存在体积大、成本高、效率低、控制复杂等问题。基于开关电容概念,设计新型二端口子模块,利用自耦变思想进行模块化组合,提出一种新型自耦式模块化直流变压器拓扑。分析了新型自耦式模块化直流变压器的工作原理,给出其电感纹波和电容纹波的理论计算公式。对所述拓扑的电容和电感参数进行了设计,并提出调制、电容均压以及输出电压/功率的控制策略。通过仿真与实验验证了新型直流变压器拓扑、理论分析以及控制策略的正确性。

关键词： 直流高压开关柜   无线电能传输   耦合机构   补偿拓扑  

摘要： 直流高压开关柜在线温升监测系统不能采用电流互感器从高压直流输电线路上取电为自身供电。首次提出将无线电能传输技术用于直流高压开关柜在线温升监测系统,利用无线电能传输系统原、副边电气隔离的特性,极大简化了绝缘系统设计难度。论述了四种经典耦合机构的优缺点,阐明了其在本应用中的适用性,对比分析了利兹线线圈和印制电路板线圈的交流电阻,推导了S/S和LCC/S补偿拓扑原边线圈电流的表达式,分析了采用这两种补偿拓扑的无线电能传输系统在低耦合系数时的损耗。根据理论分析结果,确立了"平面方形耦合机构+利兹线线圈+LCC/S补偿拓扑"的方案,搭建样机验证了理论分析的正确性。

关键词： 直流断路器   分断电流   开关设备   直流电弧   灭弧   直流配网   电弧电流   振荡电路  

摘要： 1直流断路器直流断路器由它们的分断电流原理可分为三类:机械直流断路器、固态直流断路器和混合直流断路器。1.1机械直流断路器有两种消除直流电弧的方法。第一种是在增加电弧电压的同时扩大电弧,直到不能维持电弧电流为止。第二种方法是引入一个振荡电路,然后使其通过以创建一个零交叉点而达到对断路器的灭弧。

关键词： 特高压直流   换流站   金属回线转换开关   电磁暂态   电弧   避雷器  

摘要： 相比交流断路器,直流断路器的开断过程较为复杂,开展直流开关电磁暂态模拟具有重要的理论和现实意义。以某特高压直流换流站金属回线转换开关(MRTB)避雷器爆炸事故为分析对象,采用PSCAD/EMTDC建立仿真模型。利用Mayr电弧方程对直流断路器动态电阻进行模拟,将MRTB纳入完整的直流系统对其暂态过程进行分析,对MRTB开断过程中避雷器能量吸收进行量化计算,确定了避雷器爆炸故障原因。实现了对MRTB开断过程的电磁暂态仿真分析,对直流断路器的制造和运维具有重要参考价值。

关键词： 柔性直流电网   故障测距   直流断路器   固有频率  

摘要： 精确故障测距是确保电力系统故障快速排查清除的关键技术,其中基于行波固有频率的故障测距方法在常规直流输电系统中具有突出的技术优势。但是通过分析发现,柔性直流电网故障行波固有主频率低、可利用数据窗短,导致基于固有频率主成分的测距算法存在较大误差。针对上述问题,提出在重合闸期间重合残余电流开关创造足够长的暂态数据窗。同时,提出了主/次频迭代计算/校验式测距算法。在应用于柔性直流电网时,与传统利用故障初期固有主频实现故障测距的方法相比,所提测距方法能够显著提升故障测距精度,并且消除多重信号分类算法虚假谱峰现象导致的测距偏差问题。大量仿真算例验证了所提方法的可行性与优越性。

关键词： 谐波分析   换流站   开关函数法   故障分析  

摘要： 文章对特高压直流换流站产生谐情况作了简要的介绍,然后介绍了进行谐波分析的方法选择。经过综合比较,选定开关函数法作为谐波分析的主要方法。根据开关函数的定义和变流设备具有离散采样及调制的开关特性,其输入电流波形和输出电压波形可以用许多开关函数与正弦函数的调制波形来表示,这种调制波形经过三角变换之后即可以得到谐波特性。对三相六脉动变流装置电压与电流的开关函数的过程进行了详尽的推导,并且归纳出开关函数适用于换相和非换相情况下,对称和故障时的开关函数表达式,建立电压与电流的开关函数模型,进行了算例分析。

关键词： 交直流混合配电网   隔离开关   断路器   可靠性   开关优化配置  

摘要： 通过合理配置隔离开关和断路器可以提升交直流混合配电网的可靠性。提出一种综合考虑敏感负荷可靠性需求和直流故障恢复能力的交直流混合配电网开关优化配置方法。针对敏感负荷的可靠性需求,建立兼顾经济性、停电次数与停电时间的开关优化配置模型;根据交直流混合配电网中不同类型元件故障导致负荷点停运时间的差异,同时考虑电压源换流器控制模型切换以及直流线路中负荷极间切换的故障恢复方式,对最小割集法进行改进,增加元件划分类型并建立接线切换域,实现计及交直流混合配电网恢复能力的可靠性指标的准确计算。算例结果验证了所提方法的合理性与有效性。

关键词： 低压直流配电网   双降压/升压变换器   新型柔性互联开关   反向耦合电感  

摘要： 柔性互联开关作为跨区域低压直流配电网的关键装备,能够实现区域间低压直流功率互联与灵活转供,有利于可再生能源的充分消纳与高效利用。通过分析目前低压直流配电网的运行特性与柔性互联开关的可靠性问题,提出了一种基于双降压/升压变换器的新型柔性互联开关拓扑结构,其具备无桥臂直通、电压利用率高、功率等级易拓展等优点。通过采取反向耦合电感技术来改善无源器件用量与内部续流问题,以柔性提升互联开关的工作效率,并给出了不同工作模式下端口电压增益的表达式。搭建一套150 V/1 kW实验样机进行实验分析,结果验证了所提拓扑结构的有效性与正确性。

关键词： 直流微电网   储能型柔性多状态开关   虚拟电机   柔性互联   负荷均衡  

摘要： 柔性多状态开关大多采用“刚性”的变流控制策略,导致其端口惯性与阻尼不足,直流微电网通过其接入时难以与交流配电网进行柔性互联,无法响应交流配电网调频调压。为此,提出一种基于储能型柔性多状态开关的直流微电网与交流配电网柔性互联策略,交直流端口统一采用虚拟电机控制,通过模拟电机的惯性和阻尼特性使交直流端口呈现柔性特性,同时针对馈线负荷不均衡问题提出一种考虑直流微电网功率交互的负荷均衡策略。仿真结果表明,所提策略能够降低直流微电网波动对交流配电网的冲击,增强直流母线电压的稳定性,主动响应交流配电网调频调压,实现了馈线负荷均衡,提升了柔性多状态开关的调控灵活性。