换流器

摘要： 由于高压直流换流站设备的非线性特性及负荷波动性,换流站设备的能效难以精确计算和建模,给系统的运行维护及分析研究带来了困难,因此提出一种基于深度神经网络的高压直流换流站能效评估方法。通过参考IEC 61803标准确定影响换流站的能效的主要运行参数,并以此建立换流站能效样本数据集,然后利用深度神经网络算法对换流站能效关系进行建模,得到基于深度神经网络的换流站能效评估模型。最后基于国际大电网会议直流输电基准测试模型的PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真对换流站的能效情况进行评估,所得结果验证了基于深度神经网络建立能效评估模型的可行性。

摘要： 围绕一种两级式三电平储能换流器进行研究,其AC/DC部分采用T型三电平三桥臂三相四线制(3LT23L3P4W)拓扑,DC/DC部分采用三电平Buck/Boost拓扑。针对该储能换流器存在的中点电位不平衡问题,首先,考虑交流电流的不对称程度和功率因数,建立了3LT23L3P4W拓扑中点电位低频振荡模型;其次,提出了一种基于前级三电平Buck/Boost拓扑,采用准比例谐振控制的中点电位平衡方法,分别在基频及3倍基频处设置谐振点实现中点电位振荡主要分量的抑制;最后,在Matlab/Simulink软件中搭建30 kW储能换流器仿真模型,验证了中点电位低频振荡模型的准确性,证明所提中点电位平衡方法能够在不同运行条件下有效抑制中点电位的低频振荡。

摘要： 某些处理器芯片异步总线访问延时较大,无法满足高压直流(HVDC)输电换流器触发控制对触发精度的要求。为解决该问题,更改采用传输速率高、延时短的PCIe高速通讯方式。此处首先简单介绍了异步总线和PCIe高速通讯的区别;第二,详细介绍了此处提出的基于PCIe的现场可编程门阵列(FPGA)与处理器之间高性能数据双向串行通讯的解决方案;第三,基于该解决方案,介绍了HVDC换流器触发控制的逻辑实现;最后,基于某HVDC工程的实时数字仿真(RTDS)系统,对所提的触发控制方法进行验证测试。测试结果表明,所提控制方法能很好地实现HVDC换流器触发控制功能,触发脉冲的不平衡度和准确度能满足工程设计要求。

摘要： 遭受大扰动作用后具有正阻尼特性的并网电压源换流器(VSC)系统仍存在振荡失稳风险,即当电流达到限幅值时会引发一类切换型振荡。为此,结合降阶模型分析其振荡原因。首先建立了并网VSC系统的简化状态空间模型,并分析了该模型的小扰动特性与该模型参数对小扰动特性的影响。其次分析了d轴电流达到限幅值对该系统正阻尼下动态的影响,发现大扰动下并网VSC系统会因d轴电流达到限幅值产生切换型振荡。再次从电流达到限幅值获得的降阶模型角度,揭示了该切换型振荡的产生原因在于物理降阶系统出现负阻尼振荡。最后讨论了物理降阶系统与原系统中振荡产生原因的关联性,可以推测物理降阶系统发生负阻尼振荡是原系统发生切换型振荡的必要条件。

摘要： 为降低MMC功率模块的研发和维护成本,文中基于RT-LAB对MMC的功率模块进行数字孪生设计。首先在RT-LAB上搭建MMC主系统的仿真模型,选取仿真电路中的某个功率模块作为数字虚体,以通过硬件搭建的MMC功率模块的实物电路作为物理实体,将数字虚体上的控制信号通过控制器OP5600发送到物理实体上。然后,将物理实体上的电气量通过控制器上的模拟量输入接口传送到上位机,实现对物理实体工作状态的实时监控。运行结果表明,文中所设计的功率模块与其在仿真电路中所对应的功率模块的电容电压与桥臂电流保持一致,达到了数字孪生的目的。该研究可为未来MMC功率模块的研发和维护提供参考,具有商业推广价值。

摘要： 为分析交流配电网直流化改造效果,需要在考虑交直流关键设备本身可靠性的前提下,对混合交直流配电网的可靠性和经济性进行评估。首先,针对包含分布式电源的混合交直流配电网提出可靠性和经济性评价指标,以换流器、直流断路器、线路、换流站、变压器成本和停电成本构建目标函数,分析了设备本身可靠性;然后用改进狼群算法对模块化多电平换流器以及直流断路器进行配置优化,用蒙特卡洛法计算各配置方案的可靠性指标和目标函数;最后,对不同方案之间的各项指标进行了对比。对比结果表明,所提优化配置方案可以综合提高配电网可靠性和经济性。

摘要： 为解决电网换相换流器(LCC)的高压直流(HVDC)输电系统暂态过电压的问题,提出了一种整流侧采用LCC,逆变侧采用电流源换流器(CSC)的HVDC输电系统。介绍了基于LCC-CSC的HVDC输电系统电路拓扑,分析了系统的功率运行特性,提出了一种整流侧LCC分段直流电流控制、逆变侧CSC分段直流电压控制的综合功率控制策略。所提控制策略实现了整流侧LCC全功率范围内的最大功率因数运行和CSC全功率范围内的单位功率因数运行。在RTDS平台上搭建了1 250 MW/400 kV的系统模型,对额定运行工况和功率变化工况进行了研究。实验结果验证了所提拓扑及控制策略的正确性和有效性。

摘要： 阀控系统是柔性直流输电控制系统的中间桥梁,在功能上联系着极控制保护设备(PCP)和换流阀一次设备。以此为研究对象,针对一起柔性直流输电阀控系统子模块过电压旁路故障问题进行了深入分析研究。介绍了模块化多电平换流器的基本结构、运行原理、数学模型、控制策略等,为后面的分析研究提供理论基础。其次,根据阀控系统故障现象,经过对各类故障原因的排查分析定位了故障点。最后通过模拟试验复现故障现象,验证了分析结论。

摘要： 将磷酸铁锂电池作为储能装置,通过Buck-Boost电路控制磷酸铁锂电池直流母线电压恒定.选择三相两电平的VSC换流器作为PCS的主拓扑结构,并在其数学模型下设计了VSG有功调频外环控制策略、MPC直接功率预测内环控制策略.阐明了SVPWM的原理,且为了验证控制策略的合理性,以IEEE三机九节点系统作为电网模型,从离网运行和并网运行两个方面得到了在此控制策略下储能换流器的电压电流波形与有功功率波形,并与传统的P/Q控制效果做了对比,结果表明,控制效果良好.

摘要： 为了实现VSC-HVDC系统送端换流器IGBT开路故障的在线诊断,首先基于送端换流器拓扑结构得到了换流器开关函数模型,给出了基于开关函数的三相电压残差定义;然后推导了2类单桥臂IGBT开路故障和4类双桥臂IGBT开路故障下的三相电压残差计算公式,分析了IGBT开路故障的电压残差特征.基于此,通过设定电压残差阈值和IGBT故障标志,提出了基于电压残差的送端换流器IGBT开路故障诊断方法.最后,对所提诊断方法进行了半实物实验验证,实验结果表明,所提方法能够准确诊断出各类单桥臂IGBT开路和双桥臂IGBT开路故障,且具有一定的抗干扰性能.

摘要： 模块化多电平换流器直流输电系统(Modular Multilevel Converter HVDC,MMC-HVDC)由于各相上下桥臂电压之和彼此不一致,产生换流器内部环流.环流会造成换流器各相桥臂电流发生畸变,所以抑制环流尤为重要.通常的环流抑制方法是在系统正常的运行情况下对换流器内部环流进行抑制.首先分析了正常情况下的环流抑制方法,然后通过对交流系统单相接地故障的分析,重点研究了故障条件下不平衡电流对内部环流及直流电流的影响,设计了附加控制器对故障条件下环流抑制策略进行改进,通过PSCAD/EMTDC仿真实验,验证理论分析及改进措施的可行性.

摘要： 现有换流器直流差动保护定值多来源于厂家推荐,一旦不合理需要修改并重新EMTDC仿真验证,工作量成倍增加.本文提出了一种基于故障特征提取及最严苛工况寻找的直流差动保护快速整定方法.该方法不再反复的EMTDC仿真验证,而是基于一次EMTDC仿真结果,从提取波形故障特征以及寻找最严苛工况的角度获取保护定值,整定速度大大提升.首先分析了保护特征量的影响因素,提出了一种换流器区内接地故障分析模型;然后采用变化时间窗提取了保护特征量的故障特征;最后给出了保护定值的指标,用于确定最严苛的工况.以糯扎渡特高压直流工程为例,算例结果表明了本文整定方法的可行性.

摘要： 换流器之于直流电网，就如同发电机之于交流电网，充分利用换流器的可控性，是提高直流电网运行特性的关键。为了实现直流电网中永久故障的隔离，直流断路器是必须的设备，但通过对换流器的有效控制，可以大大降低对直流断路器的快速性和开断容量的要求。各种不同组网方式下，如何快速准确地检测和定位故障，是柔直电网安全运行需要解决的关键问题。

摘要： 本文对比分析了适用于海上风电场的高压交流(HVAC)、常规高压直流(LCC-HVDC)和柔性直流输电(VSC-HVDC)3种并网方式,详细说明了柔性直流输电技术在风电并网上的应用情况,并着重探讨柔性直流输电并网的经济性,表明了柔性直流输电技术在海上风电传输领域的广阔应用前景.VSC-HVDC能够通过其换流器的控制方案实现独立解耦控制有功功率与无功功率的能力，并且很适合对无源网络进行供电。随着此项技术的不断发展，采用其输电的工程数量越来越多，同时技术参数如输送容量、直流侧电压、传输距离、控制技术等也逐步提高。在风力发电、太阳能发电等新能源发电技术上，柔性直流输电又成为必不可少甚至是唯一的输电手段。基于VSC技术的柔性直流输电，由于其自身的诸多优势必将成为未来输配电系统中一个不可或缺的重要组成部分。

摘要： 直流配电网因其便于分布式能源、直流微电网接入等优势成为国内外研究热点.论文针对直流侧典型负荷接入对±l0kV直流配电网电压稳定性的影响开展了理论分析与仿真研究.基于直流配电系统拓扑结构,理论分析了直流侧四类典型负荷接入过程对直流系统电压稳定性的影响以及换流器接入充电电阻的必要性.基于PSCAD/EMTDC程序建立了±10kV直流配电系统电磁暂态仿真模型,仿真研究了直流侧四类典型负荷接入过程对直流配电系统电压稳定性的影响.分析了换流器接口设备充电电阻和充电时长的影响,并提出了四类典型负荷接入过程中换流器接口设备的最适宜充电电阻和充电时长.

摘要： 南澳多端柔性直流输电系统是世界上第一个投入商业运行的多端柔性直流输电系统，换流器是该系统的核心设备，功率单元则是基于MMC换流器的最小组成单位。研究功率单元的信息监控，对于运维工作的顺利开展，保障核心设备安全稳定运行，具有重要的意义。本文简要介绍功率单元信息上送涉及的各种控制保护系统，总结实际运行中功率单元信息监控系统出现的问题、解决方法，对后续柔性直流输电工程的功率单元监控提出建议。在南澳多端柔性直流输电系统中，与运维人员有关功率单元信息监控主要涉及运行人员工作站系统(以下简称SCADA系统)、换流器控制系统(PCP系统)/功率单元监视装置、阀控系统、故障录波系统等5个系统或装置。rn 多端柔性直流输电系统的运维经验十分匾乏，还需要在工程的实际运行中不断积累，不断重复发现、记录、解决、积累、总结这一流程。在这个流程中，运维人员扮演非常重要的角色，起到关键的承上启下的作用，因此如何对现有的设备进行改进，使其有利于运维人员使用，有利于在设备故障时让各单位更快速、准确的得到现场第一手资料，有利于快速开展缺陷分析、解决设备缺陷、提高工程的可靠性，还有很多工作要做。

摘要： 本文提出了一种通用的直流电网小信号建模方法.该建模方法将直流电网分成交流系统、换流器和直流网络三大模块.其中换流器模块又进一步细分为交流电气、直流电气、控制方程、信号滤波器、锁相环等子模块.各模块以及换流器各子模块间通过一定的联接矩阵建立起连接从而构建出全系统的小信号模型.文章提出了一种采用控制标志位统一描述换流器不同控制模式的控制器建模方法,推导了直流网络与各换流器的接口方程,给出了全系统线性化状态空间模型的建模通式.论文最后以一个三端测试直流输电系统为例,通过对比按本文方法建立的小信号模型与详细电磁暂态模型和非线性状态空间解析模型时域仿真结果验证了所提出建模方法的准确性.本文所提的小信号模型建模方法和统一控制器建模可大大简化直流电网的小信号建模.

摘要： 本文从理论上分析了波动形成的机理及波动大小与电路参数的关系，说明了低频运行产生的基频电压波动将对系统工作造成恶劣的影响并导致制造成本的急剧增大。为了解决低频运行时的电容电压波动问题，从桥臂能量的角度分析了如何抑制电压波动，提出了一种基于闭环环流注入的电容电压波动抑制方法，通过引入高频输出电压，以及在电流内环中注入在线计算得到的高频环流成分，最终消除电容电压的基频波动。在闭环环流注入法的基础上，提出了适用于MMC低频运行的整体控制策略。此外，提出了优化的环流注入方案，降低了抑制电压波动所需注入的高频环流的大小，减小了开关器件的电流应力。仿真和实验结果验证了本文所提波动抑制方法的有效性。

摘要： 为了满足下一代特高压直流输电(UHVDC)换流器对超高电压电力半导体器件的需求,本文结合了仿真和理论分析,研究设计了一个超高电压(30kV)宽禁带碳化硅(SiC)晶闸管,并研究了其在UHVDC换流器中的应用前景.同时,介绍了在4.5kV SiC发射极关断晶闸管(ETO)的初步实验结果.研究表明:30kV SiC晶闸管与现有商用Si晶闸管相比,不仅可以极大的减少器件串联使用数量,简化控制电路,而且可以大幅降低导通损耗,提高能效.因此,高压SiC晶闸管将可能取代Si晶闸管,成为下一代UHVDC换流器核心开关器件.

摘要： 本文开展了采用等值电磁暂态仿真模型与平均值模型的MMC启动研究.论文首先分析了MMC在启动以及直流故障期间桥臂电容电压的动态过程,继而提出了改进的MMC等值电磁暂态仿真模型.通过分析桥臂总电容电压的动态特性,提出了可仿真任意工况的MMC平均值模型.论文随后在PSCAD/EMTDC下搭建了21电平MMC的详细电磁暂态仿真模型,等值电磁暂态模型和平均值模型.仿真验证了等值电磁暂态模型和平均值模型的正确性,进而以等值电磁暂态仿真模型为研究对象,研究了启动电阻切除时间和直流电压参考指令值给定方式对系统启动的影响.

摘要： 本发明公开了一种换流器过流保护方法、电路和换流器控制器。所述换流器过流保护方法包括：采用电流采样模块对换流器功率回路的输出电流进行检测，获取电流检测值；采用运放调理模块对电流检测值进行运放调理处理，获取电压模拟信号；采用比较模块对电压模拟信号进行逻辑比较，获取第一电平信号和第二电平信号；根据第一电平信号和第二电平信号，运算控制模块、逻辑控制模块和控制输出模块执行相应的过流保护策略。本发明的技术方案提高了换流器过流保护电路的效率、稳定性和可靠性。

摘要： 一种可一定频率动作及过零伏切换动作的用简易电路构成的高频换流器以及应用该高频换流器的感应加热烹调器。该高频换流器由将直流电源来的直流变换成高频电流的换流器电路和控制换流器电路的控制电路构成。换流器电路由连接直流电源一端的加热线圈，和与加热线圈的另一端和直流电源的另一端之间被串联连接的第一开关元件和与加热线圈形成振荡电路那样连接的第一振荡电容器构成的1换流器，和与加热线圈并联连接与第二开关元件和第二振荡电容器的串联电路组成。

摘要： 本发明公开一种单相级联全桥多电平换流器的控制方法、多电平换流器，其中控制方法包括以下步骤：获取输入电压、电感电流、以及全桥单元的输出电压，生成调制波信号；获取全桥单元中各桥臂的载波信号，将所述调制波信号与各载波信号进行比较，获得比较结果，其中，桥臂分为基础桥臂和镜像桥臂，基础桥臂的载波信号与其镜像桥臂的载波信号相同；基于所述比较结果控制相应桥臂的开关动作，令各基础桥臂与其镜像桥臂的开关动作相反。本发明通过对称的配置各桥臂的载波移相角，令基础桥臂及其镜像桥臂能够产生大小相等、方向相反的噪声，从而使噪声相互抵消，有效抑制共模干扰。

摘要： 本发明涉及一种用于换流器的壳体(1、2、3)，所述壳体包括金属铸件(3)和至少一个用于载热体的引导装置，其中，所述引导装置通过引导部件(1、2)形成，所述引导部件具有塑料件(1)和金属板(3)。

摘要： 一种可一定频率动作及过零伏切换动作的用简易电路构成的高频换流器以及应用该高频换流器的感应加热烹调器。该高频换流器由将直流电源来的直流变换成高频电流的换流器电路和控制换流器电路的控制电路构成。换流器电路由连接直流电源一端的加热线圈,和与加热线圈的另一端和直流电源的另一端之间被串联连接的第一开关元件和与加热线圈形成振荡电路那样连接的第一振荡电容器构成的1换流器,和与加热线圈并联连接与第二开关元件和第二振荡电容器的串联电路组成。

摘要： 本发明涉及直流输电系统技术领域，公开了一种换流器的换相控制方法、装置、换流器及可读存储介质。其中，该换流器包括多个换流阀，每个换流阀包括主支路和辅助支路，该方法包括：获取换流器对应的受端直流侧的直流电流以及第一换相电流，该第一换相电流用于表征第一换流阀的导通状态；基于直流电流以及第一换相电流，计算第二换相电流，该第二换相电流用于表征第二换流阀的关断状态；判断第二换相电流是否小于预设值；当第二换相电流小于预设值时，执行第二换流阀的主支路向辅助支路的换流操作。通过实施本发明，实现了换相过程中换相电流的实时计算，保证了辅助支路的精准启动，从而保证了可控换相换流器的运行稳定性。

摘要： 本发明提供一种换流器换相失败抑制方法、耦合电压电路和换流器，其中，换流器换相失败抑制方法，包括：在换流器换相过程中出现交流电压跌落时，通过在换流器的桥臂上施加感应电压，对交流电压进行弥补，促使换相完成。本发明的换流器换相失败抑制方法、耦合电压电路和换流器，能够抑制高压直流换相失败。针对现有的高压直流输电换流器存在的换相失败的问题，采用本发明的换流器，可以提高换流器的抵御换相失败能力，从而减少换相失败故障发生次数，提高电网运行的安全性和稳定性。

摘要： 本发明涉及一种混合换流器功率单元、混合换流器及其控制方法，该功率单元包括主支路和并联支路，所述主支路和并联支路相互并联，并且均包括串联连接的晶闸管阀和IGBT阀，针对具有该功率单元的混合换流器，提供了包含三部分控制功能的控制方法，从而实现了混合换流器的主动换相，解决了现有技术中常规晶闸管无法主动换相，易发生换相失败，且现有方案工作原理复杂，工程实现难度，可靠性不高的问题。通过本发明提供的技术方案，使得常规晶闸管换流器具备主动换相能力，实现桥臂电流的可控转移，从而避免换相失败。控制方式灵活，可靠性高，且能够同时实现IGBT阀模块均压和驱动板卡自取能，无需额外增加外部供能设备，实现简单，便于工程应用。

摘要： 本发明涉及电力传输技术领域，公开了一种模块化多电平储能换流器的控制方法、装置及换流器。本发明在原有模块化多电平储能换流器的拓扑结构上，在功率模块的电池组新并联了由晶体管和电阻串联而成的保护支路，并相应提供了该换流器的控制方法和装置，其中在系统正常运行时，向各功率模块发送脉冲宽度调制指令，同时控制保护支路中的晶体管保持断开状态，实时检测系统是否发生故障，在检测到系统发生故障时，控制保护支路中的晶体管导通。本发明新的拓扑结构相对于原方案，其功率模块具有更强的穿越系统故障的能力，避免电力电子设备因系统能量过充损坏，而且能够尽可能地减少故障期间功率模块的频繁投切，经济性较好，控制方法及装置简单便捷。

摘要： 本申请提供换流器附加控制装置及换流器。所述换流器附加控制装置与换流器的桥臂连接，所述换流器附加控制装置包括第一端口、第二端口和第三端口，各端口之间跨接换流器的桥臂的至少一级半导体器件，通过控制换流器附加控制装置来控制换流器换流。本申请实施例提供的技术方案，通过一种换流器附加控制装置，安装于换流器上，可以在尽量不影响原换流器的前提下，通过控制换流器附加控制装置来改变换流器的换流特性，能够降低更换成本，提高换相控制性能，从而以经济高效的方式解决换流器在弱交流系统连接下的运行难题。