新型固态限流器实用化研究

随着电网容量的不断扩大,短路电流水平不断提高,给系统的安全、稳定和可靠运行埋 下了严重隐患,传统的限流技术已逐渐显现出局限性而越来越不能适应当今社会对电能质量 上的高要求。短路电流限制技术已成为故障保护的一个研究热点。 本文以带旁路电感变压器耦合三相桥式固态限流器的电路拓扑为重点,以物理模型试 验和仿真工具为手段,验证了控制器的硬件解决方案和实现对应控制策略的软件解决方案的 正确性;设计了限流器人机交互系统;并阐述限流器对电网的影响和作用。 第一章介绍了电力系统的现状和短路的危害,并综述短路限流器的发展和类型;第二 章进行了带旁路电感变压器耦合三相桥式固态限流器试验研究,为检验所研制的 10kV/500A/2500A(最大短路限流有效值)带旁路限流电感桥式固态限流器工业性试验样机 的控制策略及其控制性能,设计了相应的物理实验模型(50V/1A/5A),并在该模型上进行了 各种短路故障试验,试验结果证明:该固态限流器采用逆变续流混合式控制策略不但控制性 能良好,而且具有控制方法简单可靠、故障类型判断准确、以及减轻续流管T7、 T8在故障 限流和断流过程中的负担等特点,并总结了系统抗干扰设计等问题;第三章详细地介绍了固 态限流器控制器人机交互系统的硬件、软件设计方案,主要内容有微处理器系统设计、人机 交互界面设计原则和目的、软件菜单结构、串行通讯设计以及人机交互功能;第四章探讨限 流器在电力系统应用的问题,利用仿真工具对限流器抑制电压跌落、对系统的谐波影响以及 对异步电动机的保护进行仿真,阐述限流器在系统中可能的装设位置以及对系统的影响,针 对限流器最可能装设的位置--新增发电机高压输出端,通过有无装设限流器的两种情况的 仿真结果比较,得出限流器对发电机端口短路保护具有积极的作用。