摘要：通过对高电压直流输电(HVDC)换流阀控制原理的分析,在目前国内智能电网的发展现状和国际上现场可编程器件(FPGA)最新技术的基础上,提出了一种基于部分重配置技术的HVDC换流阀智能控制系统。该系统基于FPGA的部分重配置技术,使其在稳定工作情况下,可以动态更新智能电网协议设计以及接口设计,避免了传统更新硬件时导致的电网停电和断点;同时部分重配置技术的使用减少了FPGA的资源占用,降低了产品的开发成本。该系统使用SOC架构,增加了系统的灵活性和减少系统研发和调试的时间;其物理层和链路层可实现目前国内智能电网所有主流通信协议,并与现有智能电网进行互联互通;该控制系统目前使用于HVDC换流阀实验和对换流站中换流阀实时监控,但是其成熟稳定的架构也使其可以广泛应用于智能电网的其它设备。

摘要：大功率电力电子装置试验方法的理论研究一直处于混沌状态,需要有系统化的理论指导。该文基于电力电子装置的特点,分析了试验目标与层次的确定、物理试验方法、可靠性试验等,提出“数字辅助试验”的概念。建立用于试验等效机理研究的数学模型,提出试验等效的原则,分别阐述了用于试验等效性分析的解析法、灵敏度法、目标函数优化法和相似理论法,给出等效机理的评价方法,并分析了试验装置的设计原则和方法。为今后各种大功率电力电子装置的试验方法及等效机理的研究提供了理论基础。

摘要：针对现阶段中国电网设计无功补偿容量的缺陷,提出一种基于经济压差确定动态无功补偿容量的算法。分析中国电网无功补偿现状,基于无功补偿应遵循的基本原则,引入经济压差的概念,通过电网各种运行方式下线路的剩余无功,变压器无功损耗和负荷,推出合理的计算动态无功补偿容量区间的公式,以减少电网输送无功时产生的有功损耗和电压降落。该方法可以有效地改变中国电网线损率高的现状,提高电网无功补偿的投资效益,有利于提高电网电压质量和运行的经济效益。仿真实例证明了本文提出方法的有效性和实用性。

摘要：基于电压源型换流器的高压直流输电(voltage sourced converter based HVDC,VSC-HVDC)是一种以电压源换流器、自关断器件为基础的高压直流输电技术,其换流阀价格昂贵,需要进行必要合理的保护来保证换流阀的安全运行。内部交流母线故障是换流站内部一种严重的故障形式,因此,有必要对该故障进行分析从而进行保护设计。分析了内部交流母线故障的故障机制,同时针对故障换流站不同控制方式、不同运行模式下,非故障站的动作配合进行了深入的研究。通过在PSCAD/EMTDC中建立相应的电磁暂态模型,对内部交流母线故障进行了详细的模拟,给出了分析验证。结合不同应用下的系统运行要求,提出了故障后相应的两站保护动作配合要求。

摘要：针对电压源换相高压直流输电(voltage sourceconverter based HVDC,VSC-HVDC)系统分析了其不同接地方式的优劣性。通过建立VSC-HVDC的电磁暂态模型,对不同接地方式下的系统稳态谐波性能、内部交流母线故障特性以及直流线路故障特性进行了详细的仿真研究,并深入分析了故障机制。通过比较不同接地方式下的系统稳态及暂态工况,分析了不同接地方式的优劣性。作为结论,提出了滤波器中点连接于直流电容中点,同时直流电容中点通过高阻接地的VSC-HVDC系统接地配置方案对于提高系统的稳态及暂态性能是有利的。

摘要：模块化多电平换流阀运行试验装置的参数设计和控制策略制定,需要研究试验电路的暂态特性。建立了H桥型运行试验电路的小信号模型,证明了试验电路是全局渐进稳定的,试验回路中可以产生稳定的交、直流电流,从而等效复现换流阀的实际运行应力。从调节时间、超调量等特性指标分析了试验电路的暂态特性。证明了试验回路呈欠阻尼特性,暂态性能不佳,且实际运行时还可能出现振荡。提出了一种附加虚拟电阻的暂态特性改善方法,实际的运行试验证明了对试验拓扑电路特性分析的正确性和所提出的暂态特性改善方法的有效性。

摘要：为解决超高压电网短路电流水平过高的问题,笔者提出一种基于高可靠性可控多级火花间隙的超高压无源故障电流限制器。与现有超高压电网故障电流限制器相比,这种新型故障电流限制器具有更高的可靠性与动作速度的同时,可以大幅降低造价与运行维护成本,有助于大规模的推广应用。文中介绍了这种新型故障电流限制器的结构与工作原理,通过实验室样机进行的验证实验表明新型限流器能够在25μs内可靠动作;笔者还对这种新型故障电流限制器的控制策略进行了设计并对系统的时序和限流效果进行了分析。

摘要：首先分析了过电流试验装置的原理及其故障过电压的机理、危害和特点。针对已有过电压保护方式(间隙和氧化锌避雷器)的缺点,提出了一种适合于频繁动作、动作电压准确性及稳定性高,动作电压调节方便、保护动作迅速、残压小,泄放能量大的新型过电压保护方式,即击穿二极管(BreakOverDiode,BOD)触发晶闸管阀,并给出了BOD触发晶闸管阀的原理和设计要点及其特点。仿真分析和试验结果均验证了该保护装置的有效性和实用性。

摘要：谐振型限流器的电容器因故障电流引起过电压,传统过电压保护技术不适合限流器的系统工况。该文提出了新型过电压保护电路方案。该电路采用避雷器、晶闸管阀、间隙和快速开关等保护器件,保护器件特性不同,需与之相适应的阻尼回路也不同,其组合可构成多种拓扑结构,文中建立了3种拓扑类型数学模型,分析了阻尼电路的电流应力变化情况,从中优化了拓扑结构。阻尼参数影响电流陡度和振荡时间,通过仿真计算优化了阻尼参数。故障电流和电容器放电电流叠加使晶闸管阀体承受巨大的电流应力,建立晶闸管阀热阻抗模型,分析了暂态温升变化。仿真试验结果证明设计原理的正确性和可行性。

摘要：针对迫切需要解决的大负荷中心短路电流超标的问题,在介绍了短路电流限制器研究现状,阐述了新型串联谐振型限流器(SCCL)工作原理后,用等面积法分析了单机无穷大系统中SCCL提高系统暂态稳定裕度的机理,并比较了串联电抗器与谐振型限流器的优缺点。谐振型参数设计是工程设计的难点,其中抑制因子代表着限流器限流能力,其取值要综合系统需求考虑。保证电容器可靠旁路是谐振型限流器的关键技术,多重化旁路开关技术能有效抵御电容器过压击穿的风险。基于优化参数的大量仿真实验证明:主电路设计合理,旁路开关电气强度降低,电容器在有效保护范围内。