关键词： 超导聚变   失超保护系统   爆炸开关   黑盒电弧模型   电路仿真  

摘要： 爆炸开关是一种由炸药驱动、快速响应、高可靠性的直流断路器,已在ITER、EAST等多种失超保护系统中得到应用。作为一种直流断路器,电弧是决定其换流过程的主要因素,其水下燃弧、熄弧的特性的相关研究是目前此类断路器设计中的空白。电弧动态模型是研究电弧特性的常用方法,当建立的模型与试验过程中所观察到的断路器性能有良好的对应关系时,模型可用于建立爆炸开关的结构设计和换相特性之间的关系,为开关的设计优化提供理论依据。通过分析对比了几种不同的电弧模型,给出了适用于爆炸开关设计过程中的黑盒电弧模型,应用了Parameter Sweeping Strategy,研究了电弧模型中的参数取值规律,并结合试验验证了这种模型的可行性,为中国核聚变工程试验堆(CFETR)失超保护系统中爆炸开关中的研制提供了理论依据。

关键词： 高压直流   电网换相换流器   开关函数   动态相量   简化阻抗  

摘要： 研究换流器的阻抗频率特性对分析高压直流(HVDC)输电系统的稳定性具有重要意义。提出一种基于简化开关函数的电网换相换流器(LCC)直流侧简化阻抗建模方法。首先通过对LCC换相过程进行数学推导,提出了LCC简化开关函数;然后基于动态相量法,通过LCC交、直流之间谐波传递的分析和计算,得到了LCC直流侧简化阻抗;最后在PSCAD中建立了仿真模型,仿真结果验证了所提方法的有效性,且相比未简化方法提升了计算效率,计算结果更为可靠。所提方法能够降低建模复杂度,可为分析大型复杂系统稳定性提供LCC直流侧阻抗的快速计算模型。

关键词： 直流高速开关   绝缘性能   直流小电流开断   长时直流燃弧耐受   磁流体动力学仿真  

摘要： 直流高速开关(high speed switch,HSS)是多端直流输电系统中的关键设备。HSS的性能参数直接影响到多端直流系统的送电能力和运行灵活性。为了研制性能参数更优的±800 kV HSS产品,提出在长时直流耐受、直流小电流开断和直流燃弧耐受3大关键性能方面需解决的问题。结合内外绝缘仿真优化和样机绝缘验证,实现样机具备DC1224 kV/1 h湿耐受的绝缘性能;通过小电流开断的磁流体动力学仿真,获得了HSS开断小直流电流时灭弧室内部的温度、压力分布规律;试制了小直流开断实验样机,样机实验在1 kV恢复电压下最大开断电流达到350 A。通过长时燃弧的磁流体动力学仿真,获得了4000 A直流电流开断过程中灭弧室内部的温度、压力分布规律。该研究为性能参数更优的±800 kV HSS产品研制奠定坚实基础,对提高多端直流输电系统功率连续性和安全稳定运行具有重要意义。

关键词： 无人值班变电站   直流电源断路器   遥控开关  

摘要： 根据直流电源系统的接线结构,分析各级断路器的配合情况,根据业内新产品的特点进行断路器的选型配置,实现了直流电源系统保护断路器的全选择性配合。通过实现直流电源系统保护断路器全选择性配合和遥控主备回路开关,可缩小停电范围,隔离故障,恢复供电,有利于无人值班变电站的安全稳定运行。

关键词： 交直流配电网   柔性多状态开关   削峰填谷   电压调整   随机-分布鲁棒优化  

摘要： 交直流配电网作为主动配电网的重要发展方向,协调其有功-无功资源以改善系统运行特性具有重要研究价值。首先,以基于多端柔性多状态开关(SOP)的交直流配电网为研究对象,计及储能、柔性负荷、SOP、光伏逆变器等关键设备运行约束,以及削峰填谷和电压偏移约束,构建了以运行成本最小为目标的交直流配电网有功-无功调度模型。然后,为适应光伏出力的随机性,构建了数据驱动的两阶段随机-分布鲁棒优化模型,并基于列与约束生成算法进行求解。最后,采用72节点和38节点交直流配电网作为算例,验证了模型的有效性。

关键词： 开关量   抖动干扰   隔离电源   抗干扰电路  

摘要： 本文简述了开关信号存在抖动干扰的原因,基于开关抖动过程的标准要求及特点,分析一起因两套独立直流系统母线电压浮动而引起的开关量干扰原因,提出消除开关量干扰电路的思路,给出可应用于多路开关输入的抗干扰电路方案。

关键词： MOSFET开关   导通时序   续流  

摘要： 本文介绍了基于MOSFET开关的直流快速接触器驱动电路,通过Matlab对不同拓扑结构的MOSFET开关导通时序和线圈电流进行仿真,提出了一种具有导通MOSFET开关管和续流MOSFET开关管双管拓扑结构的接触器线圈驱动电路,仿真分析表明该驱动电路可降低接触器线圈续流时间,提高接触器开断速度。

关键词： 直流断路器   快速机械开关   典型故障特性   可靠性提升措施  

摘要： 直流断路器是构建柔性直流电网不可或缺的关键设备。快速机械开关是直流断路器中承载电流、实现快速分合闸、耐受分闸恢复电压的核心组件,其结构复杂、动作速度快、电气应力严酷、可靠性要求高,因而设计研制难度大,任一环节出现问题均会影响直流断路器乃至柔直电网的安全可靠运行。然而,目前快速机械开关由于存在设计选型不合理、工艺管控不严格、试验考核不完善等问题,导致在实际工程应用中故障率较高。针对已应用于张北柔性直流电网试验示范工程的500 kV直流断路器,分析了直流断路器研制、调试、运行过程中快速机械开关典型故障的特性及原因。在此基础上,围绕快速机械开关典型故障从设计选型、生产制造、试验考核等方面入手,有针对性地提出可靠性提升措施,为500 kV直流断路器快速机械开关设计研制和运维检修提供了指导和依据。

关键词： 特高压   直流中性线   母线搭接   开关电容   稳压控制  

摘要： 当前,母线开关电容稳压控制节点布设多为分散状态,虽然可以达到预期的控制效果,但控制结果的谐波波动幅度变大。主要研究了不同负载下的特高压直流中性线母线开关电容稳压控制技术,根据实际稳压控制需求与标准,预处理直流母线开关电容稳压控制环境,构建多层级聚集的节点布设结构,扩大对应的控制范围,实现集成稳压控制节点的设定,在不同负载下设计开关电容稳压拓扑控制结构,采用定占空比开关电容修正实现电容稳压控制,发现在不同负载环境下,该项技术对线路运行出现的谐波波动幅度处理效果较好,能提高母线开关电容稳压的实际控制程度,具有实际应用价值。

关键词： 直流负荷开关   电流转移   电弧电压   重合闸   直流配电网  

摘要： 为解决直流开关设备成本较高的问题,提出一种经济型直流负荷开关的技术方案。结合所提出的技术方案,研究电流基于电弧电压向电力电子器件自然转移与电流基于电力电子器件强制转移的技术原理;根据实际参数建立仿真模型,模拟了负荷电流及小电流的开断过程;针对原理样机进行开断试验,验证了所提技术方案的可行性。研究表明:所提技术方案可实现双向开断,无需辨别方向,3 ms内快速截断故障电流,且减少电力电子器件的使用数量,为经济型的直流开关研究提供一个新的思路。