摘要：为了精确分析辅助谐振换流极(ARCP)软开关技术对变流设备开关损耗的影响,本文在考虑了谐振回路杂散参数的基础上,对ARCP软开关技术换流过程进行详尽的分析,通过数学推导建立了更为准确的ARCP换流方程和开关损耗模型。最后通过实验验证了换流方程以及ARCP损耗模型的正确性。研究表明,尽管ARCP软开关技术能够基本消除功率器件的开关损耗,但是谐振回路带来了额外的损耗。因此ARCP软开关技术的理想模型不再适用,必须考虑各部分杂散参数对ARCP的影响,并在设计中尽量减小杂散参数,否则很难达到提高效率的目的。

摘要：长空气间隙的放电特性是特高压输变电工程外绝缘设计的重要依据,而典型棒–板空气间隙的放电特性一直是研究者们关注的基础问题。目前,棒–板间隙放电电压的计算方法有很多,但大多数方法都无法很好地适应大范围的温湿度变化。为实现极端温湿度条件下放电电压的精确计算,该文提出一种基于正则化不变风险最小化神经网络(invariant risk minimization-neural network,IRM-NN)的棒–板长间隙放电电压预测方法。系统分析了棒–板间隙放电的影响因素,提取关键特征量作为输入训练模型。模型在测试集上的平均绝对百分比误差仅为1.6%,验证了该模型可以有效外推至试验条件外的应用场景。然后,对比该模型与3种常用机器学习模型的预测效果。结果表明,该模型在训练样本试验范围之外的样本上的计算精度明显高于其他模型。所提棒–板间隙50%放电电压计算方法可适应大范围温湿度及一定电极尺寸变化,可为长空气间隙放电特性研究提供参考。

摘要：采用谐振极型零电压零电流软开关技术(zero-voltage/zero-current transition,ZVZCT)旨在消除功率器件的开关损耗,但实际上在软开关谐振换流过程中会引入多次额外的二极管反向恢复过程,产生额外的损耗。由于软开关换流过程中的特殊性,采用一般的方法难以对反向恢复过程中的损耗进行评估和计算,给ZVZCT软开关设计带来了困难。该文在考虑二极管反向恢复过程的基础上,详细介绍了ZVZCT软开关技术的换流过程。通过引入二极管载流子寿命以及电荷控制方程,提出了一种适用于软开关换流条件下的二极管反向恢复损耗模型。最后,通过软开关组件的双脉冲实验验证了该二极管反向恢复损耗模型的正确性。研究表明,采用ZVZCT技术的软开关设备的开关损耗与开关器件的二极管反向恢复特性直接相关。

摘要：±1 100 kV电力载波通讯(PLC)噪声滤波器能有效滤除传导高频干扰噪声,以防对电力系统中的PLC信号造成干扰。PLC电抗器是噪声滤波器的主要设备之一,串联于噪声滤波器主回路中。为合理确定±1100kVPLC电抗器均压屏蔽装置的结构形式和外形尺寸,首先根据±1 100 kV PLC电抗器置的初步结构设计,通过真型产品的50%操作冲击放电特性试验和3维电场仿真理论计算,得到了PLC电抗器表面临界击穿场强值;其次,针对PLC电抗器均压屏蔽装置表面场强畸变相对严重的部位,从均压环外径、管径等方面进行研究和优化,并对比分析了实验室和实际运行环境下PLC电抗器表面场强分布情况;最后,采用250/2 500μs标准操作波和500/5 000μs长波头操作波,开展了±1 100 kV PLC电抗器操作冲击放电验证试验。研究结果表明,优化后的±1 100 kV PLC电抗器均压屏蔽装置满足工程实际需要,可为±1 100 kV PLC电抗器外绝缘参数设计提供技术支撑。

摘要：从T型中点箝位(TNPC)的工作原理出发,分析了整流和逆变两种工况下的电流通路和器件换流方式,提出一种利用两电平热仿真软件来计算三电平逆变器功率损耗的等效方法。利用该损耗计算方法设计了一台容量为65 kW的并网逆变器,控制系统采用电网电压定向矢量控制,通过仿真和实验验证了所提方法的有效性。

摘要：±1100kV是目前世界上直流输电中最高的电压等级,研究±1100kV换流站典型间隙放电特性,并给出其空气间隙的推荐值,对于合理确定换流站的设计和保证工程可靠运行都很有参考价值。该文针对±1100kV换流站中3种典型的均压球-地间隙(均压球直径为1.1m^2.0m;间隙距离3.0m^11.0m),开展操作冲击放电试验,获得其50%放电电压值,回归得到大尺寸、长间隙距离的不同直径均压球-板间隙的放电特性曲线,提出均压球临界直径的计算公式。试验研究换流站内临近墙和支柱绝缘子等因素对大尺寸球-板间隙放电电压的影响规律,得到相应的变化系数。根据±1100kV工程换流站典型间隙的绝缘水平,推荐球-板典型间隙的最小间隙距离和典型间隙系数取值。研究结果可应用于±1100kV特高压工程换流站内阀厅和户内直流场间隙的确定。

摘要：为减轻串重,简化金具,研发840 kN大吨位绝缘子已成为迫切需要解决的问题。840 kN大吨位绝缘子为国内外首次研发,为了确定其长期机械疲劳性能,总结以往经验,设计了一套有效的技术方法,能够量化考核大吨位绝缘子机械性能。依据所提出的试验方法,确定了试验参数、设计了合适的试验装置。对7个厂家共10种型号的420 kN和840 kN悬式绝缘子进行了振动疲劳试验,考核了840 kN绝缘子的振动疲劳极限及残余机械强度,并与420 kN绝缘子的相关性能进行了对比。依据试验结果,得到了840 kN绝缘子机械疲劳性能的设计薄弱点及其振动疲劳特性,证明了840 kN绝缘子的振动疲劳性能不低于420 kN绝缘子。相关研究结果为840 kN大吨位绝缘子振动疲劳检测提供了思路,也为其工程推广应用提供了技术支撑。

摘要：空气间隙的操作冲击放电电压是特高压输电工程杆塔设计的关键参数。气象参数、均压环尺寸、导线形式、绝缘子串型、间隙距离、冲击电压波形参数等因素都会对杆塔空气间隙的操作冲击放电电压产生影响。该文基于±500kV~±1100kV的直流杆塔空气间隙的操作冲击放电电压数据,建立灰狼算法优化的Ada Boost-SVR预测模型。该模型以均压环尺寸、塔身宽度、间隙距离、空气温度、气压和相对湿度作为输入参数,杆塔空气间隙的50%放电电压(U50)作为输出参数。采用该文提出的模型,对不同均压环尺寸下的杆塔空气间隙的U50进行计算分析。结果表明,采用上述模型的预测值与试验值基本吻合。最后,采用该预测模型计算了典型气象条件下的±1100k V和±800kV杆塔间隙的U50。该方法可以计算不同气象条件下(包括不同于样本的气象条件)杆塔间隙的50%操作冲击放电电压,为输变电工程空气间隙操作冲击放电电压的预测提供了一种新的思路。

摘要：±1100 kV干式平波电抗器是特高压直流输电工程中关键主设备之一,为确定平波电抗器的外绝缘特性,开展了±1100 kV干式平波电抗器电场和操作冲击放电特性研究。首先,对±1100 kV平波电抗器的电场分布进行了仿真计算,在直流电压下,平波电抗器电位分布较为均匀,关键位置电场强度值均低于一般要求的1500 V/mm的经验值;然后,开展了干燥及模拟人工降雨下±1100 kV平波电抗器操作冲击放电试验,得到了其在安装不同管径均压环时的50%操作冲击放电电压U50%:随着均压环管径的增大U50%略微升高3.06%;随着雨量的增大,U50%呈降低趋势,大暴雨条件下的U50%较干燥情况下U50%相比降低4.7%;不同试验条件下±1100 kV平波电抗器的U50%均大于工程所需的2400 kV。由仿真与试验结果可得,±1100 kV平波电抗器设计能够满足工程的需要,同时研究结果为±1100 kV平波电抗器外绝缘参数的确定提供了参考。

摘要：空气间隙的放电特性是高压电力系统外绝缘设计的重要依据。为了获得不同大气条件和不同间隙距离下棒-棒间隙的50%击穿电压,文章基于棒-棒间隙正极性操作冲击试验数据,采用贝叶斯优化支持向量回归(BOA-SVR)建立了不同气象条件下棒-棒间隙击穿电压预测模型。结果表明,测试样本的平均绝对百分比误差为3.3%,验证了SVR用于拟合空气间隙击穿电压及其影响因素之间非线性关系的有效性。应用该模型计算了极端温度和湿度条件下棒-棒空气间隙的击穿电压,结果符合客观规律。该方法可为不同大气条件下空气间隙击穿电压的计算提供参考。