摘要：直流耗能电阻运行过程中受到脉冲高功率冲击,热特性迥异于目前普遍的稳态发热的电力电子装置,需要采用新的温度计算模型和系统设计方法。为此提出了基于热学原理的温变等效热电模型,讨论分析边界条件、材料属性和尺寸对直流耗能装置温度的影响规律,并提出优化措施。建立了自然冷却和水冷2种方式的直流耗能电阻动态系统仿真模型,其中自然冷却系统采用随温度变化的辐射和自然对流热阻模型,有效提升了模型的精度,并通过试验验证;采用瞬态热源与准稳态冷却系统耦合策略,将直流耗能电阻与水冷冷却系统模型有效集成,进行系统动态仿真分析,并提出直流耗能电阻冷却系统最优功率设计方法。该方法提出的仿真模型和冷却系统设计方法性能优异,满足工程应用需求。

摘要：针对晶闸管浪涌电流试验采用半波10ms浪涌试验方式,提出连续多周波浪涌的试验方法,通过数学建模对试验方法进行仿真研究,同时与晶闸管样品浪涌试验结果进行分析对比,验证了通过晶闸管结温温升系列模型仿真计算来选择晶闸管阀的实际指导价值。从实际工程角度出发,给出晶闸管阀仿真和试验的方法,为晶闸管阀的选择和设计提供了试验结果支持。对华东500kV故障电流限制器示范工程用晶闸管阀进行结温温升仿真,及人工接地短路试验的结果分析,验证了6英寸晶闸管在故障电流限制器工程中应用的可靠性。

摘要：晶闸管触发监测(TTM)单元是直流输电换流阀的核心器件之一,用于实现阀控系统和换流阀间信号的光电转换,完成换流阀的触发与保护,其性能直接影响直流输电工程的可靠性。文中给出了具有高电位复合取能功能的TTM的功能设计框图,研究交流系统故障下TTM工作状态对高压直流输电系统的影响,提出TTM储能电路的设计方法,并以酒泉—湖南±800 kV/5 000 A直流工程参数为例,对TTM储能电路进行了理论计算、仿真分析和试验研究。以该成果为核心技术的A5000型换流阀TTM已应用于多个直流输电工程。

摘要：针对在需要抑制高压直流换流阀中电流变化率的问题,采用磁路法与数值仿真相结合的方法设计了一款饱和电抗器。建立了数学模型,对测试方案进行了数值仿真,并将试验和仿真结果进行了对比。

摘要：为了满足大功率电力电子器件日益增长的冷却需求,本文提出了一种自然循环沸腾冷却系统,其利用相变过程实现高效冷却,并采用自然循环方式驱动冷却介质。基于两相流动与传热的理论基础,建立了均相流系统仿真模型,并以大功率电力电子器件的典型代表换流阀为例,进行了换流阀自然循环沸腾冷却系统设计。在此基础上,搭建了换流阀自然循环沸腾冷却系统实验平台,开展不同变量下换流阀自然循环沸腾冷却试验。仿真和实验结果表明:均相流模型能够准确地反映系统两相流动过程,所设计的自然循环沸腾冷却系统的温控效果具有可实施性。

摘要：强制触发型火花间隙是超、特高压串联补偿电容器组重要的过电压保护设备,间隙触发控制系统则是用于实现对主间隙进行强制性触发控制的电气设备。检修记录显示间隙触发控制系统已成为串补成套装置中故障率较高的薄弱环节,而且多数故障是由间隙触发控制箱(GTCB)内的触发控制模块和电源模块引起。本文结合串补间隙触发系统的基本设计思路,提出了此类故障的排查方法。然后进一步结合工程检修实例详细分析了导致这些故障的根本原因,提出了预防故障发生的优化和改进方法。该研究成果全面提高了我国串补的运维检修技术,部分研究成果还可推广应用于超特高压交直流输电领域在线监测等需要从高电位获取电能的CT取能类电源应用场合。