关键词： 开关电源   优化   可靠性  

摘要： 随着电力电子技术的不断发展,开关电源广泛应用于计算机、电信、工业、航空航天等领域。开关电源作为系统的能量来源,其性能优劣对系统有着直接的影响。本文针对开关电源中影响较大的几个方面进行了优化设计,可进一步提高开关电源的性能和可靠性。同时,利用EXCEL表格可以快速准确地设计关键参数并进行器件选型,可以大大提高设计的成功率,通过测试取得了较好的效果。

关键词： 慢速机械开关   方案设计及校核   型式试验  

摘要： 慢速机械开关是特高压直流输电系统可控自恢复消能装置中重要的开关设备,在装置中起到控制和保护用,其必须具备短时间快速合闸、可靠开断避雷器残余直流持续电流的能力。介绍了慢速机械开关的方案设计、核心部件设计和校核以及型式试验,最终研制成功了慢速机械开关。

关键词： 并联谐振直流环节   辅助电路   调制策略   电流应力   导通损耗  

摘要： 针对新型并联谐振直流环节软开关逆变器的辅助电路运行过程中电流应力高、导通损耗大的问题,提出一种基于不连续的脉冲宽度调制且采用斜率正负交替锯齿载波的改进调制策略。与原调制策略相比,首先,该文所提调制策略在保留辅助电路动作频率最小化优点的基础上,不仅实现了全部开关管的软开关,而且将第二辅助开关管的电流应力降为谐振电流峰值。然后,通过合理的参数设计,进一步降低辅助电路电流应力,从而减少辅助电路损耗。然后,根据所提调制策略分析工作原理、对比不同文献、规划参数设计、进行损耗分析。最后,使用SiC MOSFET制作一台5 kW/40 kHz通用样机,通过实验验证所提调制策略对原拓扑效率提升与电流应力降低的有效性。

关键词： 变换器   高增益   倍压单元  

摘要： 非隔离型高增益软开关DC/DC变换器广泛应用于清洁能源发电系统。所提变换器基于准Z源网络,集成了三绕组耦合电感和倍压单元技术,开关管与电容组成了有源箝位,实现了漏感能量回收;通过对元器件参数和死区时间的配置,所有开关管实现了零电压开关(ZVS),二极管都实现了零电压零电流开关(ZVZCS),提升了变换器的效率。此处详细分析了所提变换器的工作模态、稳态特性下元器件的电压、电流应力。在实验室搭建一台200 W功率、380 V输出电压的实验样机验证了所提变换器的可行性。

关键词： 交直流窜电   直流接地   故障分析  

摘要： 交直流窜电是变电站直流系统中较为严重的接地故障，极有可能造成保护误动或拒动，严重影响供电可靠性。针对某实际运行的110 kV变电站交直流窜电故障，首先结合保护动作、故障录波情况给出了事故原因分析与故障排查过程；然后进一步结合二次原理图与现场接线情况提出了整改方案，并验证了整改后回路的安全性；最后给出了此类故障的预防措施与建议，可为防范交直流窜电引起保护误动、拒动提供参考。

关键词： 励磁系统   全国产化   励磁调节器   直流开关   HN-i6200  

摘要： 大型火电机组励磁系统进行国产化替代,要打破技术壁垒,从信息系统、控制系统和电子器件等多方面实现突破。首先,对现代励磁技术的控制与指令子系统、通信子系统、整流子系统及灭磁子系统等关键技术进行了系统地总结归纳,针对各技术所涉及的研究现状、存在问题及难点进行了分析与概述;其次,叙述了大型超临界670 MW火电机组HN-i6200励磁系统的国产化替代历程,对于火电机组励磁系统运行的特殊要求,开展针对性设计,研制高可靠性的国产直流开关,并通过试验研究攻克火电机组励磁系统的运行策略,成功研制出全国产化HN-i6200型励磁系统。现场测试与系统建模验证了全国产化励磁系统工作性能,为电力工业励磁技术的国产化提供了技术与实践参考。

关键词： 在线状态监测   瞬态电场环境   混合式高压直流断路器   高压直流输电   模块化多电平换流器  

摘要： 文中对换流站中模块化多电平电压源型换流器(modularmultilevel converter,MMC)和混合式直流断路器中IGBT开关操作产生的瞬态电场进行实测,并分析其在设备状态在线监测中的应用。首先,证明换流站中开关瞬态电场属于准静态场,且与设备电压之间存在线性关系,为基于开关瞬态电场状态监测方法提供理论基础。进一步,在舟定换流站人工短路试验中,对MMC高频电场波形和直流断路器开关瞬态电场脉冲进行实测。分析MMC不同工作状态下高频电场信号特征,特别发现高频电场信号中包含通过换流站自带录波系统不易测量的高次谐波信息。另一方面,发现基于开关电场脉冲的陡峭脉冲前沿,可测量MMC和直流断路器闭锁时刻,误差小于0.005ms。因此,基于瞬态电场测量方法可以在一定程度上弥补换流站自带录波系统测量带宽有限的缺点,补充系统高次谐波等运行信息,提高设备闭锁时刻测量精度,在MMC和高压直流断路器等设备在线状态监测中具有潜在应用价值。

关键词： 柔性直流电网   直流断路器   电弧电压   自然换流  

摘要： 混合式直流断路器(hybrid DC circuit breaker,HDCCB)是解决直流开断最有前景的方案之一。但基于电力电子的负载换流开关(load commutation switch,LCS)在主通流支路上的导通损耗和成本较高,阻碍了HDCCB的应用。该文提出一种基于真空开关与气体开关串联的复合开关自然换流型混合式直流断路器,其利用气体开关的高弧压特性驱动自然换流,利用真空开关的快介质恢复特性承担暂态恢复电压,具有损耗低、换流可靠、体积紧凑、成本低等特点。该文分析气体机械开关的电弧电压特性,详细研究分闸速度、燃弧电流、气体类型和磁场、气体压强等不同因素对气体机械开关弧压的影响规律,并提出气体机械开关的设计方法。在此基础上,研制10kV复合开关自然换流型直流断路器原理样机,并进行开断测试,开断电流可达15kA,有效验证了该自然换流方法的可行性。

关键词： 交直流混合配电网   柔性软开关   改进显式可靠性评估   加权功率传输分布因数   规划-运行协同  

摘要： 含分布式源-储-荷的直流配电系统需要通过柔性软开关等电力电子化配电设备与交流系统互联,构成的交直流混合系统不仅可以提高系统整体的可靠性,还可以通过灵活的潮流控制优化系统运行方式,并降低系统损耗。由于用以交直流系统互联的柔性软开关接入方案对全系统可靠性和最优运行方式都有影响,针对这一规划-运行协同问题,首先提出了交直流混合系统的改进显式可靠性计算方法,进而建立了考虑可靠性经济成本和网损的交直流混合配电系统规划-运行协同双层优化模型。上层模型基于加权功率传输分布因数,以系统传输损耗最优为目标确定柔性软开关的接入方案,下层以可靠性成本最低为目标获取交直流混合系统的最优运行方式。最后,在算例系统中进行了仿真对比验证。结果表明,所提出的规划-运行协同优化方法能够有效提升交直流混合系统的可靠性和经济性。

关键词： 电压传感器   电阻分压器   自校准   电子开关  

摘要： 第二代舰载直流电力系统的不断推广应用,为高能武器发射、大功耗高频次武器发射提供了有效保障。对舰载直流电力系统进行电压监测以确保其正常运行显得尤为重要。针对复杂电磁环境作用下引起的电阻老化导致基于分压法的电压传感器的精确度等级随时间而降低的问题,文中提出了一种基于电阻分压与电子开关的中压直流自校准电压传感器方案。该方案针对分压器结构进行改进,在分压器中间位置电阻处并联一受控电子开关,通过微处理器控制电子开关状态,按电阻分压与分时采样原理,求解出分压器高压臂电阻阻值,从而更新分压器分压比以达到自校准的目的,同时针对传统分压式电压传感器难以兼顾测量范围与等级的缺点,提出了多档调理方案。按上述方案进行样机开发,并针对其性能指标设计了基本准确度试验与自校准试验。试验结果表明:基于该方案设计的电压传感器样机量程满足0~20 kV,测量精确度等级满足0.2级,自校准试验验证了自校准方案的有效性。