变耦电抗式可控串补基本特性研究

为搞清楚变耦电抗式可控串补的应用价值,必须对其技术经济性能进行研究。通过理论分析,得出了变耦电抗装置的特性、机理及选用方法,提出变耦电抗式可控串补装置的具体结线并指出其功率调节特性,提出晶闸管开关装置最佳换级控制方法;通过试验证明理论分析的正确性;经功率调节计算,变耦电抗式可控串补较之于TCSC所需主设备容量大幅度减少。初步研究结果表明,变耦电抗式可控串补具有良好的功率调节特性和换级暂态特性,若只用于功率调节,要比TCSC显著降低工程造价。     

变耦电抗式可控串补动模试验研究

为了掌握变耦电抗式可控串补的实际特性,进行了动态模拟试验。以东北电网伊—冯500 kV输电系统为应用背景,建立了包括串补装置在内的整个系统的动态模拟装置,设计调试了具有多功能的控制系统,进行了电抗调节、功率调节、电抗跃变调节等基本特性试验以及暂稳控制和阻尼功率振荡试验,记录了各项调节性能曲线及调节过程中串补元件的电流电压波形。串补装置的稳态性能试验结果与理论分析结果相符,暂态性能良好,暂稳控制可进行“强补”,采用合适算法同样具有阻尼功率振荡的作用。     

变耦式可控电抗特性、机理及应用

分析了可控电抗器的电抗特性,指出了选择良好电抗特性的途径;从绕组电势和铁心磁势构成的观点详尽讨论了可控电抗的调节机理,由试验初步证明了其特性机理;大量计算数据表明,将变耦式可控电抗与电容串联用于高压输电线路的容性串联补偿将比可控串补(TCSC)降低更多设备容量.     

变耦电抗式可控串补的过电压分析及其保护措施的确定

各种短路故障时的过电压分析及其保护措施的确定是可控串补装置安全运行的必要保证.提出了特性参数分析法,利用电路的特性参数快速确定出严重过电压的故障点;对于严重过电压的故障点,又利用它分析确定了降低过电压过电流的晶闸管控制方法,并确定了过电压保护措施,用电磁暂态仿真程序PSCAD/EMTDC对严重故障点的过电压、过电流及其保护措施的效果进行了仿真.分析结果表明,特性参数法对短路故障的过电压水平的估计快速准确,采取了晶闸管控制和相应的保护措施后元件过电压、过电流水平及MOV能耗显著降低,有效地降低了过电压保护费用.     

变耦电抗式可控串补的过电压分析及其保护措施的确定

各种短路故障时的过电压分析及其保护措施的确定是可控串补装置安全运行的必要保证。提出了特性参数分析法,利用电路的特性参数快速确定出严重过电压的故障点;对于严重过电压的故障点,又利用它分析确定了降低过电压过电流的晶闸管控制方法,并确定了过电压保护措施。用电磁暂态仿真程序PSCAD/EMTDC对严重故障点的过电压、过电流及其保护措施的效果进行了仿真。分析结果表明,特性参数法对短路故障的过电压水平的估计快速准确,采取了晶闸管控制和相应的保护措施后元件过电压、过电流水平及MOV能耗显著降低,有效地降低了过电压保护费     

可控串补中基频等效阻抗与电抗的关系

在动模实验的基础上,研究了可控串补（TCSC）基频等效阻抗与其可控电抗（TCR）回路基频电抗（XL）的关系。分析了XL的大小对TCSC谐振点和控制范围的影响,确定了等效基频容抗XC与电抗XL的比值关系及选择范围。     

描述可控串补装置暂态特性的数学模型

用拓扑建模法建立了能描述可控串补暂态全过程的数学模型,得出暂态响应时间计算公式。通过该模型可了解可控串补的暂态机理,分析响应时间的影响因素,可分析装置参数对暂态特性的影响,数字仿真证明了所建模型的正确性。此外,文中所用的分析方法对同类型电路的建模和特性分析有一定的参考意义,并可为优化可控串补的控制提供模型模拟。     

基于PSCAD变耦式可控电抗器的研究与仿真

本文介绍了一种不同于传统抗器的新型的电抗器——变耦式可控电抗器,此电抗器是通过改变互感器的耦合系数来独立调节线路电抗。文章分析了可控电抗器的电抗特性,并从绕组电势构成的观点详尽讨论了可控电抗的控制原理。用PSCAD/EMTDC仿真软件搭建模型进行模拟实验,通过对理论研究与仿真结果的比较以及谐波的分析,验证了其电抗的可控性以及该仿真模型的正确性、有效性。     

相控电容器式可控串补特性分析

揭示了相控电抗器式可控串补与相控电容器式可控串补的对偶特征。用对偶原理阐述了相控电容器式可控串补的性能及相控特点。分析说明了串补电容器、GTO网的电流电压峰值与串补线路电流峰值、串补电容器的工频容抗值之间的关系，这对于理论上确认相控电容器式可控串补的优越性非常重要。阐述了相控电容器式可控串补具有阻尼次同步谐振和抑制低频功率振荡的能力；相控电抗器式可控串补装置的动态性能是一个其时间常数不大于工频0．25周期的一阶惯性环节。     

以可控串补抑制次同步谐振的物理模拟试验研究

介绍了电容电压增量触发算法在TCSC物理模拟控制器上的实现方法,在IEEE第一基准模型上（IEEE First Benchmark Model)进行了TCSC抑制次同步谐振（SSR）的物理模拟试验。试验结果说明电容电压增量触发算法对SSR有明显的抑制作用,同时阻抗控制的响应速度也很快。此外还简要地介绍了其它触发算法的试验结果。     

考虑曲率时汽轮发电机的运算电抗和等效电路

本文在极坐标下,求解汽轮发电机异步运行时向量磁位A的二维涡流方程,得出了交、直轴运算电抗及其等效电路;研完了考虑曲率和不计曲率时运算电抗间的联系.     

用于高压直流输电的晶闸管换流阀运行试验回路等价性比较

现代晶闸管阀的大容量使得难以采用传统的背靠背试验回路对其进行运行试验。替代型等效试验回路的应用显著地降低了运行试验所需的设备容量,但其试验等价性是一个值得讨论的问题。对替代型试验回路等价性进行考核的核心在于其是否正确再现作用在晶闸管阀上的负荷。笔者基于EMTP/ATP对现有的三种等效试验回路进行周期性触发和关断试验的仿真,仿真结果表明ABB合成试验回路具有更好的试验灵活性和试验等价性。     

Investigation into Equivalency of Synthetic Test Circuit Used for Operational Tests of Thyristor Valves for UHVDC

With the growth of capacity of high voltage direct current(HVDC) transmission lines,the ratings of thyristor valves,which are one of the most critical equipments,are getting higher and higher.Verification of performance of thyristor valves particularly designed for HVDC project plays an important role in the handover of products between the manufacturer and the client.Conventional test facilities based on philosophy of direct test cannot meet the requirements for modern thyristor valves.New test facilities with high ratings are necessarily built based on philosophy of synthetic test.Over the conventional direct test circuit,the later is an economical and feasible solution with less financial investment and higher test capability.However,the equivalency between the synthetic test and the direct test should be analyzed technically in order to make sure that the condition of verification test in a synthetic test circuit should satisfy the actual operation condition of thyristor valves existing in a real HVDC project,just as in a direct test circuit.Equivalency analysis is focused in this paper,covering the scope of thyristor valves' steady state,and transient state.On the basis of the results achieved,a synthetic test circuit of 6 500 A/50 kV for operational tests of thyristor valves used for up to UHVDC project has newly been set up and already put into service in Xi'an High Voltage Apparatus Research Institute Co.,Ltd.(XIHARI),China.Some of the results have been adopted also by a new national standard of China.     

不同系统频率下的换流阀运行试验等效研究

换流阀运行试验是确保换流阀长期稳定可靠运行的关键试验之一。在损耗补偿的基础上,基于晶闸管结温等效原则,理论推导出了不同系统频率下的运行试验等效参数的具体计算研究方法。以应用于60 Hz系统的巴西美丽山二期换流阀为例,对其在国内50 Hz的合成试验系统中进行运行试验的试验参数进行了计算,并在合成回路上进行散热器台面测温试验,对晶闸管结温进行校核,验证了运行试验等效研究方法的正确性,为后续国产换流阀走向海外提供了试验指导。     

General Consideration of Measuring System for Operational Test of Thyristor Valves of Ultra High Voltage DC Power Transmission

Thyristor valve is one of the key equipments for ultra high voltage direct current(UHVDC) power transmission projects.Before being installed on site,they need to be tested in a laboratory in order to verify their operational performance to satisfy the technical specification of project related.Test facilities for operational tests of thyristor valves are supposed to enable to undertake more severe electrical stresses than those being applied in the thyristor valves under test(test objects).On the other hand,the stresses applied into the test objects are neither higher nor lower than specified by the specification,because inappropriate stresses applied would result in incorrect evaluation of performance on the test objects,more seriously,would cuase the damage of test objects with expensive cost losing.Generally,the process of operational tests is complicated and performed in a complex synthetic test circuit(hereafter as STC),where there are a lot of sensors used for measuring,monitoring and protection on line to ensure that the test circuit functions in good condition.Therefore,the measuring systems embedded play a core role in STC,acting like "eyes".Based on the first project of building up a STC in China,experience of planning measuring systems is summarized so as to be referenced by related engineers.     

特高压直流输电换流阀运行试验合成回路研究

为了确保特高压直流输电用换流阀运行的可靠性,建立合成试验回路对换流阀组件进行运行试验非常重要。根据IEC60700-1标准,运行试验仅需对≥5个晶闸管级实施即具有足够的代表性。在用PSCAD仿真研究中国第1个能满足±500kV/3000A直流输电换流阀运行试验的50kV/3600A合成回路的基础上,根据其设计参数,搭建了按比例缩小的物理模型,在该物理模型上成功地通过了所有试验方式的调试,充分验证了设计的正确性;该合成试验回路能实现IEC标准规定的所有型式试验项目,即:最大连续运行方式试验、最大临时运行方式试验(α=90°)、最小交流电压试验、暂时欠电压试验、断续直流电流试验、恢复期间的瞬态正向电压试验、阀故障电流试验。基于此,仅需通过对电流源部分的扩容改造,就能实现±800kV直流输电换流阀的运行试验项目。     

直流电子式电压互感器延时特性分析与现场测试

直流电子式电压互感器因受到分压器、远端模块参数改变及合并单元等数字链路因素影响会出现延时,现场准确测试标定该延时特性不易实现。首先,建立了直流电压互感器等效电路模型,分析了直流分压器、低通滤波器等被动元件对直流电子式电压互感器延时时间的影响。在此基础上,提出一种基于暂稳态信号的延时等效测试方法,并研制出直流电压互感器延时特性现场试验系统。通过标准暂稳态信号与被测直流电压互感器的反馈时差精确测量延时时间。最后,采用所提出的试验方案在某直流工程现场进行直流电压互感器延时测试,验证了该方法有效性。     

避雷器用脱离器运行状况及性能要求分析

为了总结避雷器用脱离器应具备的性能,并验证这些性能的完整试验方法,研究了目前中国脱离器的主要结构、类型以及在运行过程中出现的主要问题。分析认为,目前中国脱离器运行状况不佳的原因有:标准中对脱离器的性能要求不完善;目前运行中脱离器的性能不满足实际性能需求;未考虑电网结构差异,主要是中性点接地方式等。从动作性能、耐受性能、环境性能、机械性能和电网结构等方面研究了脱离器的性能需求,并结合脱离器的故障模式,指出目前中国标准存在的问题主要在机械及环境试验、试验程序、安秒特性试验3个方面。最后就试验程序、通流容量要求、电流耐受试验、动作电流要求、安装要求、安全距离、脱离器性能评价等方面,为建立独立脱离器标准体系提出了一系列新的措施和建议。     

热电发电装置的动态模型及分析

建立以热电发电器件为核心构成的热电发电装置的数学模型。通过运用热力学第一定律,分别建立了热冷端散热器和热电发电器件的动态数学模型和相应的等效电路模型。在简化一些小热容器件的基础上,建立了完整的热电发电装置的动态等效电路模型。根据所建模型分析了See-beck效应输出电压在输入热量波动下的源响应特性和在负载电阻波动下的负载响应特性。最后建立了小型试验装置,测试了装置的源响应曲线和负载响应曲线,并与建立动态等效电路模型的仿真结果相比较,试验和仿真吻合,证明了模型的有效性和分析的正确性。     

直流断路器分断试验等效评价标准及其考核方案

直流断路器作为新型电力装备,目前国际上尚无相关的试验标准,其等效分断试验方法有待深入研究.相较于交流系统故障电流存在自然过零点,直流断路器实现直流故障电流分断的关键在于通过自身不同支路间的换流过程,建立起大于直流系统电压的暂态开断电压来抑制故障电流.然而,现有分断试验对于暂态开断电压建立阶段关键部件电压相关应力考核尚属...