高压断路器KEMA电弧模型改进研究

介绍了经典Mayr和Cassie电弧模型表达式,详细描述了基于Mayr-Cassie模型的KEMA型断路器电弧模型.在不改变原模型精度的情况下,针对KEMA模型计算过程复杂且不易于建模的缺点,对原模型做出了数学处理与改进.使用遗传算法确定了改进模型中的参数,并在PSCAD/EMTDC暂态电磁仿真软件中建立了相应的模型.对所建立的模型进行仿真,对比了测量数据、原模型仿真数据及改进模型仿真数据.对比结论证明该模型能在EMTDC下较准确地模拟高压断路器的开断电弧.     

滤波器对新型换流变压器运行参数的影响分析

新型换流变压器及其滤波器具有特殊的绕组接线方案,所以对其运行参数如视在功率、功率因数、网侧电流、负载电压、网侧电流的畸变率等的研究尤为重要。首先建立反映网侧电流和负载电流、负载电压和网侧电压、网侧谐波电流和负载谐波电流关系的数学模型。理论分析表明,未投滤波器时,新型换流变压器跟传统换流变压器的运行参数特性一致;而投滤波器时,新型换流变压器可以有效地降低网侧视在功率,提高网侧功率因数,减少网侧电流、增加负载电压及改善网侧电流的畸变率。最后通过对比理论计算值、仿真结果和实验结果,验证了所推导的新型换流变压器的数学模型的正确性。     

混合型多重化工业整流系统数学模型及动态控制模式研究

在对原有的单台二极管整流系统采用感应滤波方式的新型整流系统改造后,与原有的另外2套6脉波整流系统一并构成了一个包含新型晶闸管整流及常规二极管整流的混合型18脉波工业整流系统。在介绍新型整流系统主电路的基础上,分析了此混合整流系统的数学模型,结合负载实际需求,对混合系统的动态重组及相应的控制模式进行了研究,并通过对比研究确定了各种工况下的最优运行方式。仿真与工程测试研究表明此混合系统具有良好的电能质量及动态稳定特性;同时,基于感应滤波的新型直流供电系统在谐波抑制、功率因数补偿等方面具有优势。     

一种改进型Vv牵引变压器及其牵引供电系统仿真研究

针对目前电气化铁道牵引供电网存在谐波污染严重的问题,提出了一种具有谐波屏蔽功能的改进型Vv牵引变压器。首先介绍了基于传统Vv接线牵引变压器的牵引变电所接线方案;在此基础上,给出了改进型Vv接线牵引变压器的接线方案,并建立了谐波数学模型;基于谐波数学模型,分析求得滤波绕组的零阻抗设计和配套滤波器的全调谐设计是实现牵引侧谐波有效抑制的重要条件;最后,以某一牵引供电站实测数据为参考,建立了传统方案和改进方案的系统仿真模型。仿真结果表明:改进型Vv牵引变压器可将谐波电流有效地抑制在牵引侧,使得高压侧电流基本接近正弦波,谐波抑制效果显著,且滤波绕组电压等级较低,可有效降低滤波器的成本。     

基于新型换流变压器的谐波治理研究

提出了一种新型换流变压器的设计方案,将无功补偿装置移至换流变压器绕组内部,使其自身具备了自耦补偿和谐波屏蔽的功能,有效地对换流变压器的原副边绕组进行滤波,从而克服了无功功率和谐波给变压器带来的绕组和铁心中增大附加发热和噪音与振动问题,大大降低了换流变压器的负载损耗。     

智能型JB柜中配电变压器集成滤波电抗器的应用研究

一体化智能型JB柜电力电子装置能够对无功、不平衡、谐波等多种电能质量问题进行有效治理。针对一体化智能型JB柜物理空间有限且滤波装置中的空心电抗器体积较大的问题,提出一种将滤波空心电抗器集成于配电变压器的方案,并将其应用于JB柜中,可减小装备的占地面积,同时也提高了一体化智能型JB柜的集成度。对配电变压器集成滤波电抗器的绕组结构布置、电磁解耦电路、集成滤波电抗器的电感值计算方法进行详细介绍,并对该新型配电变压器进行三维有限元建模及仿真。结果表明,集成滤波空心电抗器与变压器绕组之间具有良好的低耦合度和高解耦度,计算所得滤波电抗器的电感值偏差在国家标准允许的范围内,验证了集成滤波电抗器配电变压器模型的正确性。     

双流制机车变压器绕组复用电抗器对直流母线电压稳定性的影响

为减少双流制机车体积和重量,直流工作制式下牵引变压器二次侧绕组充当平波电抗器即为其中一项关键技术。二次侧绕组接线方式不同时,其等效电感值可能非线性,这将对直流母线电压稳定性造成重要影响。针对该问题,首先将变压器当作普通电感,建立起双流制机车直流供电模式下系统等效电路,并运用小信号分析法对牵引变压器复用平波电抗器时直流母线电压的稳定性进行了分析;然后在牵引变压器二次侧绕组正串与反串两种不同接线方式下,提出了小信号模型下对应电感值的计算方法,以此得到变压器复用平波电抗器时对直流母线电压稳定性的影响,整个分析求解过程对多流制或双流制机车的研发与应用具有很好的指导作用。     

基于模糊控制的永磁同步电动机直接转矩控制

提出了一种基于模糊控制的永磁同步电机直接转矩控制系统。系统将定子磁链偏差、转矩偏差和定子磁链矢量的位置角模糊化并作为模糊控制器的输入量,根据所制定的模糊控制规则综合选择控制逆变器开关状态的电压矢量。并且,零电压矢量被引入以保证在一定的情况下保持当前的转矩和磁链状态,减少逆变器开关次数。仿真实验结果表明该系统能有效抑制转矩脉动,提高系统的起动响应速度。     

基于等效单匝电感矩阵的多绕组变压器复合短路阻抗及环流计算

为了有效地解决多绕组变压器建模复杂、复合短路阻抗计算时间长及多并联绕组间环流计算难等问题,结合由自感和互感描述的变压器等效电路模型,提出了一种基于等效单匝电感矩阵的多绕组变压器复合短路阻抗及多并联绕组间环流的求解方法。该方法通过等效单匝电感矩阵求解出所有两两绕组间的短路阻抗,并结合复合短路阻抗的定义和端口条件,在Matlab软件中编写相应的通用计算程序,可一次性求解出任一所需的复合短路阻抗及多并联绕组间的环流大小。最后,以某一实际12绕组变压器为例,采用所提方法对复合短路阻抗和环流进行了计算,并与试验结果进行了对比分析,结果表明,该方法能够准确地计算出各种短路工况条件下的复合短路阻抗及多并联绕组间的环流情况,可以满足工程设计的要求。     

滤波换相换流器的典型故障瞬态谐波仿真研究

研究直流输电系统消除故障问题,在稳态工况条件下FFT算法可以满足精度和谐波检测要求,针对系统发生故障的瞬间,系统电流中除特征谐波外,电流中存在间谐波和次谐波等分量.为了有效解决直流输电系统发生故障瞬间谐波频谱泄露,提出了一种结合能量群与消除频谱泄露的复合谐波检测算法,在建立了滤波换相换流器(Filter Commutated Converter,FCC)的HVDC输电系统的基础上,对系统发生极母线对地短路,整流侧交流母线三相接地短路及逆变侧交流母线三相接地短路三种典型故障进行了仿真研究,并对交流母线处的电流进行瞬态谐波检测.结果表明,在交流母线电流中的2次谐波含量发生激增,达到谐波屏蔽的效果,减轻了换流变压器的负担,增强了系统的稳定性,说明复合谐波检测算法在分析故障瞬态电流时,效果满足了要求.