高壓直流斷路器關(guān)鍵技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2017-03-18 19:06
本文關(guān)鍵詞:高壓直流斷路器關(guān)鍵技術(shù)研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著分布式發(fā)電、儲(chǔ)能等技術(shù)以及多端直流輸電、智能電網(wǎng)的迅速發(fā)展,研究具有可靠性高、可控性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)性好的直流輸、配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)未來發(fā)展趨勢(shì)之一。雖然目前直流輸電技術(shù)相對(duì)成熟,但直流電網(wǎng)的構(gòu)建仍面臨著諸多挑戰(zhàn),挑戰(zhàn)之一就是直流電流的開斷。直流斷路器作為規(guī)定時(shí)間內(nèi)承載、開斷正常電流和各類故障電流的關(guān)鍵設(shè)備,是提高直流系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性與靈活性的重要手段,對(duì)防止故障范圍擴(kuò)大具有重大意義。由于直流電流沒有自然過零點(diǎn)導(dǎo)致滅弧困難,并帶來關(guān)斷過電壓和能量吸收問題,此外直流系統(tǒng)阻抗相對(duì)較低、故障滲透率高,更需要盡快切除故障電流。這些都成為直流斷路器研發(fā)的主要技術(shù)難點(diǎn)。本文對(duì)比分析了國內(nèi)外多種類型直流斷路器研究現(xiàn)狀,提出一種基于大功率電力電子器件的全固態(tài)高壓直流斷路器拓?fù)?對(duì)其開斷、閉合和換流暫態(tài)過程的時(shí)序控制策略進(jìn)行分析和設(shè)計(jì);針對(duì)大容量電力電子器件串聯(lián)拓?fù)鋺?yīng)用于直流開斷帶來的動(dòng)態(tài)均壓?jiǎn)栴},提出一種負(fù)載側(cè)均壓吸收電路優(yōu)化方法;在Saber軟件中對(duì)大功率器件進(jìn)行詳細(xì)建模和綜合仿真,仿真結(jié)果表明該直流斷路器拓?fù)淇捎行拗乒收想娏魃仙省㈥P(guān)斷電流等級(jí)高、故障清除速度快、關(guān)斷過程中動(dòng)態(tài)均壓效果良好,各部分電力電子器件均得到可靠保護(hù)。在上述研究的基礎(chǔ)上,以南澳三端柔性直流輸電工程作為應(yīng)用案例,根據(jù)各類故障電流特性建立聯(lián)合仿真模型并設(shè)計(jì)直流側(cè)故障保護(hù)策略,仿真結(jié)果驗(yàn)證了直流斷路器自身時(shí)序控制策略與換流站控制保護(hù)策略相互配合可迅速有效地隔離直流側(cè)故障,確保直流側(cè)電壓穩(wěn)定和其他換流站可靠運(yùn)行。
【關(guān)鍵詞】:直流斷路器 時(shí)序控制 串聯(lián)均壓 多端柔性直流輸電 直流側(cè)故障
【學(xué)位授予單位】:華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TM561
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-9
- 第1章 緒論9-17
- 1.1 課題研究的背景及意義9-10
- 1.2 國內(nèi)外直流斷路器的發(fā)展?fàn)顩r10-15
- 1.2.1 機(jī)械式直流斷路器10-12
- 1.2.2 固態(tài)直流斷路器12-13
- 1.2.3 混合型直流斷路器13-15
- 1.3 本課題主要研究內(nèi)容15-17
- 第2章 直流斷路器關(guān)鍵技術(shù)17-23
- 2.1 電力電子器件串、并聯(lián)技術(shù)17-20
- 2.2 直流滅弧技術(shù)20-21
- 2.3 直流斷路器控制與保護(hù)技術(shù)21-22
- 2.3.1 故障電流檢測(cè)與判斷21
- 2.3.2 分、合閘時(shí)序控制策略21-22
- 2.4 其他輔助回路設(shè)計(jì)22
- 2.4.1 電力電子器件支路熱設(shè)計(jì)22
- 2.4.2 能量吸收支路避雷器設(shè)計(jì)22
- 2.5 本章小結(jié)22-23
- 第3章 全固態(tài)直流斷路器拓?fù)渑c時(shí)序控制策略23-46
- 3.1 電路拓?fù)渑c工作原理分析23-26
- 3.1.1 全固態(tài)直流斷路器拓?fù)?/span>23-25
- 3.1.2 工作原理分析25-26
- 3.2 時(shí)序控制策略設(shè)計(jì)與暫態(tài)特性仿真26-44
- 3.2.1 故障電流特性分析26-27
- 3.2.2 開斷時(shí)序控制策略及暫態(tài)過程仿真27-32
- 3.2.3 閉合時(shí)序控制策略及暫態(tài)過程仿真32-36
- 3.2.4 換流時(shí)序控制策略及暫態(tài)過程仿真36-44
- 3.3 本章小結(jié)44-46
- 第4章 斷流主支路器件串聯(lián)均壓吸收電路研究46-60
- 4.1 吸收電路及其工作原理分析46-48
- 4.2 吸收電路電容優(yōu)化48-59
- 4.2.1 考慮過電壓吸收效果的電容優(yōu)化48-49
- 4.2.2 考慮串聯(lián)均壓效果的電容優(yōu)化49-52
- 4.2.3 考慮損耗的電容優(yōu)化52-55
- 4.2.4 吸收電路參數(shù)綜合優(yōu)化與仿真55-59
- 4.3 本章小結(jié)59-60
- 第5章 直流斷路器在多端柔·性直流輸電系統(tǒng)中的應(yīng)用研究60-72
- 5.1 直流側(cè)故障機(jī)理與故障電流特性研究60-66
- 5.1.1 不同類型直流側(cè)故障機(jī)理60-61
- 5.1.2 故障電流特性仿真分析61-66
- 5.2 直流側(cè)故障保護(hù)策略研究66-71
- 5.2.1 直流斷路器需求分析與參數(shù)配置66-67
- 5.2.2 直流側(cè)故障保護(hù)策略仿真67-71
- 5.3 本章小結(jié)71-72
- 第6章 結(jié)論與展望72-73
- 6.1 結(jié)論72
- 6.2 展望72-73
- 參考文獻(xiàn)73-76
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果76-77
- 致謝77-78
- 作者簡(jiǎn)介78
【參考文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條
1 宋強(qiáng);趙彪;劉文華;曾嶸;;智能直流配電網(wǎng)研究綜述[J];中國電機(jī)工程學(xué)報(bào);2013年25期
本文關(guān)鍵詞:高壓直流斷路器關(guān)鍵技術(shù)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):254886
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