任孟干[1]2002年在《高压阀光电触发与在线监测系统的应用研究》文中研究说明随着电力电子技术的发展，电力电子装置在电力系统中的应用日益广泛。就高压阀触发与监测系统而言，装置的要求越来越高，以往的电磁触发与监测方式已不能满足装置的要求，晶闸管阀光电触发与在线监测方式已成为晶闸管触发与监测方式的主流。在国内，目前还没有专门从事这方面的研究与开发，本文旨在研制一套可以工程化应用的高压晶闸管阀光电触发与在线监测系统。 光电转换及光纤的工作原理是光电触发与在线监测系统的理论基础之一，本文在介绍基本原理的基础上，进一步提出在工程化应用过程中应注意的有关问题，并给出了一些具体的建议。 晶闸管电子板(TE，Thyristor Electronics)是高压晶闸管阀光电触发与在线监测系统的重要组成部分，它位于装置的高压侧，是实现晶闸管阀触发和状态监测的核心部件之一，本文详细介绍了TE板的工作原理和具体实现。TE板的核心技术是取能回路的设计，本文在讨论各种取能方式的基础上，对RC回路取能方式进行了详尽的仿真分析，讨论了影响RC取能回路正常工作的各种因素。在此基础上，给出了TE板高压实验的结果，由此验证了仿真分析的结论。 阀基电子设备(VBE，Valve Base Electronics)位于地电位，主要由触发回路和监测回路构成，它是高压晶闸管阀光电触发与在线监测系统的重要组成部分。触发回路的核心技术是脉冲编码生成电路的设计，在论文中，详细分析了该电路的工作时序。监测回路主要由单片机系统构成，本文在详细介绍其工作原理和实现的基础上，给出了有关的程序流程图。 本文还介绍了所研制的高压晶闸管阀光电触发与在线监测系统在唐山钢铁集团TCR工程中的具体应用。 在论文的最后，展望了高压晶闸管阀触发与在线监测系统的的进一步发展方向。
王伟甲[2]2008年在《面向不平衡负荷补偿的SVC的研究与设计》文中提出随着电力系统中不平衡负荷的增加,电网叁相电压不平衡日趋严重,电力系统的安全和经济运行受到威胁。晶闸管投切电抗器(ThyristorControlled Recator,TCR)型静止无功补偿装置是提高电力系统运行电压和提高系统稳定水平、减小网损、补偿不平衡负荷的常用手段。但从目前已投运的TCR运行情况来看,普遍存在平衡化能力较差、响应速度较慢等问题,以及晶闸管电磁触发与监测方式已不能满足装置的要求的缺点。本文主要研究面向不平衡负荷补偿的静止无功补偿装置补偿方法及晶闸管阀光电触发与在线监测系统的设计。首先结合基于瞬时无功功率理论的负序和无功综合补偿的策略来实现对不平衡负荷及负荷的功率因数进行补偿,并采用在系统允许精度范围内降低补偿精度的方法改进负序和无功综合补偿方法所存在的过补偿的问题。其次,针对当前面向负荷的TCR型静止无功补偿装置(SVC)多采用的开环控制方式中存在的不足,本文采用一种局部开环整体闭环的控制策略,在保证响应速度的同时也提高了控制的精度。最后,在对晶闸管光电触发与在线监测系统进行深入研究的基础上,将其引入到SVC的设计中,以改进对晶闸管阀状态的监测,提高晶闸管触发的可靠性。通过仿真研究表明:局部开环、整体闭环的控制策略有效地补偿了系统无功及负荷的不平衡度。本文最后给出了高压TCR型SVC设计中的硬件及软件设计的思路。
孟镇[3]2013年在《配电变压器有载无弧自动调容控制系统研究》文中进行了进一步梳理变压器是电力工业的主要设备之一,它在传输电能的同时也在消耗着电能。在我国整个电网的损耗当中,变压器的损耗所占的比重是最大的,其损耗占电网总损耗的60%以上。其中,中低压配电网由于使用了大量的配电变压器,使得配电变压器的损耗大约占变压器总损耗的30%左右。因此,推广研制高效节能的配电变压器来减少其损耗已经成为电力系统节能工作的重点之一。我国农村电网的负荷具有用电集中、季节性负荷变化大、峰谷差异明显以及年平均负载率低等特点。这样就在配电变压器容量选择的问题上提出了难题,如果按照平均负荷或者最小负荷来选择配电变压器的容量就会在用电旺季出现比较严重的过负载现象；如果按照最大负荷来选择则会使变压器长期处于“大马拉小车”的状态,造成大量不必要的电能浪费。在这种情况下使用调容变压器,既可以使变压器在轻载时处于经济运行状态,又能够确保变压器在用电高峰时的供电容量充裕,最终达到降低变压器综合电能损耗的效果。因此,研究配电变压器调容的相关技术具有十分重大的现实意义。论文根据我国农村配电网的特点,针对无载调容配电变压器与机械式有载调容配电变压器的缺陷与不足,对配电变压器的有载无弧自动调容技术进行研究。在分析调容变压器调容原理以及降损节能原理的基础上,提出了一种配电变压器有载无弧自动调容临界经济容量的选取策略。该选取策略是以经济运行方式为基础来进行选择的,应用该选取策略对各容量组合调容变压器的临界经济容量进行了计算。在此基础上,分析有载调容配电变压器的有功损耗率与负载率之间的关系。同时以SZ11-M-T315(100)和S11型额定容量为315kVA的配电变压器为例,对比分析了两者的效率特性。根据实际的日、月负荷曲线对有载调容配电变压器与单一容量配电变压器的动态损耗进行计算分析,结果显示使用调容变压器的节电效果十分明显。在分析现有调容变压器缺陷与不足的基础上,提出了以反并联晶闸管作为调容开关的配电变压器有载无弧自动调容的总体设计方案以及调容开关的布置方案。通过计算调容开关在使用中所承受的电压、导通时流过的电流情况,从理论上验证了以晶闸管作为配电变压器有载无弧自动调容开关的可行性。在介绍晶闸管工作原理、特性以及相关参数的基础上,对晶闸管阀组中晶闸管串联个数以及动态、静态均压电路的参数进行了相关计算。提出了一种配电变压器有载无弧自动调容的控制策略。该控制策略以在线负荷与基于灰色负荷预测模型预测的负荷共同做为调容依据,以某单班制企业的实际数据为例,利用该控制策略对其进行容量调节,有效地避免了负荷由于短时波动而引起调容开关频繁切换的弊端。在MATLAB/SIMULINK中搭建了有载无弧调容变压器的仿真模型,对某单班制企业中使用本控制策略的有载无弧自动调容变压器进行仿真分析,验证了本控制策略的实用性与有效性。对配电变压器有载无弧自动调容的控制系统进行研究设计。该控制系统通过叁相电能专用计量芯片ATT7022B对变压器低压侧的电压、电流进行数据采集生成在线负荷,主控芯片ATmega128根据本文所提出的控制策略发出相应的控制指令,由基于MOC3061的低压侧晶闸管触发电路触发导通有载无弧自动调容配电变压器低压侧对应的调容开关,由晶闸管阀光电触发与在线监测的方式来触发并监测变压器高压侧对应的晶闸管阀组。针对论文提出的配电变压器有载无弧自动调容的各种优化方法,通过实例进行计算和仿真分析,结果验证了论文提出方案的正确性和有效性。
孙福泉[4]2008年在《静止无功补偿装置（SVC）的设计与实现》文中进行了进一步梳理随着电力电子技术的迅猛发展及其在工业领域应用的不断扩大,交流电弧炉、轧钢机、电力机车以及大型半导体变流装置等冲击性负荷日益增多,严重影响了系统供电的电能质量。静止无功补偿装置(SVC)具有响应速度快、性价比高等特点,对于改善电能质量具有重要意义。本文着重研究SVC的工程设计与实现。论文介绍了SVC控制器的软、硬件设计方法,对SVC控制器样机进行了性能试验;对主回路晶闸管阀的组成,参数计算、触发方式、在线监测、各种保护及晶闸管冷却装置进行了介绍,给出了晶闸管电子板、阀基电子设备的原理图和详细说明;通过工程实践设计了应用于交流电弧炉的SVC,对其中滤波器的参数进行了详细设计,对试验结果进行了详细分析和总结。数字仿真与试验结果的对比验证了设计的合理性。
黄舜, 李胜, 徐永海, 刘鹏[5]2006年在《静止无功补偿器光电触发与监测系统设计与仿真》文中认为电网互联的发展和负荷密度的增加,都迫切要求提高电力系统运行的稳定性和供电的电能质量。随着电力电子技术的日益发展,静止无功补偿器(SVC)在该领域发挥了巨大的作用。文中对TCR+FC型SVC样机的中的光电触发与监测系统进行了详细的介绍,阐述了晶闸管阀光电触发与监测系统基本要求,重点介绍了晶闸管电子板(TE)和阀基电子设备(VBE)的工作原理和具体实现。通过对它们的核心技术———取能回路与脉冲编码生成电路的说明,讨论了影响RC取能回路正常工作的各种因素,分析了电路的工作时序。在此基础上,分别对晶闸管电子板和阀基电子设备进行仿真研究,设计出一套符合静止无功补偿器(SVC)运行要求的触发与监测系统,运行试验的结果表明,样机设计效果良好。
刘飞, 卢志良, 刘燕, 徐政[6]2007年在《用于TCR的晶闸管光电触发与监测系统》文中研究指明为更好地在电网中应用晶闸管控制电抗器的静态无功补偿装置,介绍了一种用于TCR的晶闸管光电触发与监测系统。在分析阀基电子板(VBE)和晶闸管电子板(TE)的功能和工作过程后,重点讨论了3脉冲通信规约、高位取能回路、逻辑译码电路、BOD保护和晶闸管触发电路的原理并在此基础上设计了完整的VBE和TE板。实验结果表明该电路能够进行高压晶闸管阀体的在线监测,同时具有理想的电磁抗干扰性能,可以产生分散性小、前沿陡的门极触发脉冲,有利于串联晶闸管的同时触发,满足TCR用晶闸管光电触发与状态监视的要求。
李慧[7]2010年在《配电网新型静止无功补偿装置及其控制技术研究》文中研究表明随着国民经济和科学技术的蓬勃发展,现代电网与负荷构成出现了新的变化趋势。大量冲击性、波动性负荷,如电弧炉、大型轧钢机、电力机车等的运行使得电压波动、闪变、叁相不平衡日趋严重,严重削弱和干扰电网的经济可靠运行,其社会影响和经济损失是相当严重的。因此迫切需要增设动态无功补偿装置,来提高电能质量。静止无功补偿器(SVC)和配电网静止同步补偿器(D-STATCOM)作为目前中低压配电网动态无功补偿装备,相比于传统无功补偿设备,在可控性和响应速度等方面具有显着的优势。本文在对叁相不平衡系统瞬时功率分析的基础上,提出了一种通过加装带滤波器的SVC补偿器,使负序引起的不平衡功率和谐波功率流入SVC,最终达到平衡系统目的的方法；提出基于前馈-反馈复合控制的SVC不平衡负荷补偿方法,将电压闭环控制与叁相不平衡控制相结合、功率因数闭环控制与叁相不平衡控制相结合,以达到适应各种工况的需求。本文从原理上分析了电网电压不平衡情况对D-STATCOM的影响。在叁相电网电压不平衡时,D-STATCOM输出电压出现负序和3次谐波,可能导致过流问题,严重情况下会烧毁装置。为此,提出一种改进开关函数调制法,有效改善电网电压不对称情况下D-STATCOM电压输出性能,抑制了3次谐波和负序电流。同时提出在D-STATCOM双闭环电压控制方法的基础上加一个负序电压前馈控制环节来抑制负序电压造成的过电流。最后,本文在SVC、D-STATCOM相关理论研究和仿真研究的基础上,成功研制了容量为±6000kVar的SVC和容量为±50kVar的D-STATCOM实验装置,开展了相关实验。实验结果表明,研制的SVC和D-STATCOM装置能满足不平衡补偿和电压控制的要求,证明了本文提出控制方法的正确性、有效性和可行性。
宋建秀, 王婷, 刘憾宇[8]2009年在《基于高压阀的晶闸管光电触发与在线监控系统》文中指出针对现有晶闸管电磁式触发和监控系统的不足,提出了适用于高电压、大电流晶闸管阀组的光电触发和监控方式。介绍了其功能、原理和构成。
蔡平[9]2011年在《高压SVC控制方法与数字触发技术研究》文中研究表明随着社会经济的快速发展,电网的谐波污染和无功缺额越来越严重。大功率冲击型负载、不对称负载、非线性负载的出现更是加剧了这一问题的严重性。电力系统的稳定和可靠运行越来越受到严峻的考验。随着电力系统规模及容量的扩大以及电力电子技术的变革,高压交直流输电和柔性输电逐渐成为了电力领域研究的热门课题。近年来国内外多次出现的大规模停电故障提醒人们,现代电网中必须留有足够的动态无功备用,必须提供动态的电压支撑。近10多年来,我国自主研制的高压静止无功补偿设备已经用于输配电系统中,但是受到技术和成本的限制,还远远没有得到应用推广。本文中对控制方法和数字触发技术的研究对高压SVC的在我国应用推广有着积极的意义。本文根据系统各支路电流之间的相量关系建立了SVC的相量模型,并据此推导出一种基于矢量分析的补偿导纳计算方法。通过进一步研究与探索,给出了该方法在主电路参数优化设计中的应用,并举例进行了说明。然后根据矢量模型制定出了补偿导纳计算的控制模型,并结合带可变环宽滞环控制器的电压控制模块和功率因数校正模块,给出了一种可以补偿电网不平衡电流的、可进行控制模式切换的综合控制器。用PSIM6.0搭建主电路及控制系统仿真模型,仿真结果显示,该控制方法可以较好地满足系统动态调节在速度性与精确性方面的要求。本文对晶闸管阀的数字控制与高压触发技术作出了深入研究,主要设计了光电触发与监测系统中的两个关键设备——阀基电子单元与晶闸管电子电路。主体设计思路为:先根据标准与用户要求制定电子电路功能与结构,然后据此进行软件与硬件的设计。本文还采取了一系列措施对设备作出了高压绝缘与防电磁干扰设计。为验证高压阀组及触发监测系统的功能完整性和控制策略可靠性,构建了TCR+PF型高压SVC样机,并进行了一系列验证及调节试验。试验结果表明,所设计的触发监测系统能够稳定工作,长时间运行未出现故障。控制系统可以较好地满足调节要求。
刘华东[10]2008年在《基于DSP的SVC控制系统设计》文中提出随着我国国民经济的迅速发展,越来越多功率因数低、非线性、非对称性和冲击性等特点的工业用电设备和民用用电设备接入电网中,由此产生了功率因数低,电压波动,电压叁相不平衡,高次谐波污染等诸多的电能质量问题。在解决这些电能质量的众多设备中,静止无功补偿器SVC(Static VarCompensator)是性价比较高的一种,应用也最为广泛。控制系统是影响SVC性能的关键,也是SVC的核心技术。本文以一种TCR(Thyristor controlled Reactor)+TSC(ThyristorSwitched Capacitor)型SVC为对象,对其控制系统展开研究。在相对成熟的TCR,TSC型SVC控制原理的基础上,提出了TCR+TSC型SVC的控制策略,并且设计了TCR+TSC型SVC控制器。在TSC方面,选择了合理的投切方式;TCR方面,为保证设备的响应速度和控制精度,采用开环控制与闭环控制相结合的控制方式。在控制器的硬件方面,设计了基于TMS320F2812和80C196KC双CPU的控制电路和保护电路;软件方面,包括上位机(PC机)和下位机(DSP与单片机)控制软件的设计两部分,从而满足无功补偿的功能,同时还有操作方便,直观的人机对话界面。最后,通过试验测试和实际试运行来检验此控制系统的控制效果。实测结果表明:所研制的TCR+TSC型混合补偿装置的控制系统设计合理,响应速度快,控制精度高,且运行稳定,满足工程实际要求。
参考文献：
[1]. 高压阀光电触发与在线监测系统的应用研究[D]. 任孟干. 中国电力科学研究院. 2002
[2]. 面向不平衡负荷补偿的SVC的研究与设计[D]. 王伟甲. 中南大学. 2008
[3]. 配电变压器有载无弧自动调容控制系统研究[D]. 孟镇. 沈阳农业大学. 2013
[4]. 静止无功补偿装置（SVC）的设计与实现[D]. 孙福泉. 华北电力大学（河北）. 2008
[5]. 静止无功补偿器光电触发与监测系统设计与仿真[J]. 黄舜, 李胜, 徐永海, 刘鹏. 现代电力. 2006
[6]. 用于TCR的晶闸管光电触发与监测系统[J]. 刘飞, 卢志良, 刘燕, 徐政. 高电压技术. 2007
[7]. 配电网新型静止无功补偿装置及其控制技术研究[D]. 李慧. 湖南大学. 2010
[8]. 基于高压阀的晶闸管光电触发与在线监控系统[J]. 宋建秀, 王婷, 刘憾宇. 大功率变流技术. 2009
[9]. 高压SVC控制方法与数字触发技术研究[D]. 蔡平. 湖南大学. 2011
[10]. 基于DSP的SVC控制系统设计[D]. 刘华东. 西南交通大学. 2008
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