支撑式柔性直流换流阀地震响应及减震控制仿真分析

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作者 李子轩 吴水根 +1 位作者 杨阿娟 谢强 《高压电器》 北大核心 2025年第4期168-176,共9页

支撑式柔性直流换流阀是柔性直流输电技术的核心设备之一,造价高,功能重要,保证柔直阀在各种情况下稳定运行意义重大,有必要对其抗震安全问题开展研究。为提升支撑式柔直阀的抗震性能,文中采用有限元数值仿真分析的方法,模拟了给斜拉绝... 支撑式柔性直流换流阀是柔性直流输电技术的核心设备之一,造价高,功能重要,保证柔直阀在各种情况下稳定运行意义重大,有必要对其抗震安全问题开展研究。为提升支撑式柔直阀的抗震性能,文中采用有限元数值仿真分析的方法,模拟了给斜拉绝缘子施加不同预应力情况下阀塔的地震响应,并提出了一种新型的减震方法:斜拉绝缘子—环簧减震器,即在原先的斜拉绝缘子末端安装环簧阻尼器。对比安装不同预应力斜拉绝缘子与安装组合减震器情况下阀塔的地震响应,结果显示,安装组合减震器情况下,阀塔的顶部位移响应与设备根部应力均大幅降低,可以实现对设备根部应力和顶部位移的双重控制,有更高的工程应用价值。考虑工程实际,仅替换外侧部分预应力斜拉绝缘子,同样可以达到较好的位移及应力控制效果,降低成本的同时简化现有阀塔减震措施的施工过程,有更高的工程应用价值。 展开更多

关键词 支撑式柔性直流换流阀 预应力 环簧 地震响应控制

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柔性直流换流阀功率器件大气中子辐照效应研究

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作者 蔡希鹏 杨柳 +7 位作者 周月宾 饶宏 赵晓斌 袁智勇 彭超 徐义良 王达名 雷志锋 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第9期3589-3597,I0027,共10页

柔性直流输电技术是大规模新能源外送的重要载体,未来我国大量的沙漠、戈壁、荒漠大规模新能源基地海拔偏高,甚至超过4000 m,宇宙射线大气中子通量大,严重威胁柔性直流换流阀(voltage sourced converter-high voltage direct current,VS... 柔性直流输电技术是大规模新能源外送的重要载体,未来我国大量的沙漠、戈壁、荒漠大规模新能源基地海拔偏高,甚至超过4000 m,宇宙射线大气中子通量大,严重威胁柔性直流换流阀(voltage sourced converter-high voltage direct current,VSC-HVDC)功率器件的安全可靠运行。但是,目前我国柔性直流工程中换流阀尚无2000 m以上高海拔地区应用案例,国内外也缺乏大气中子辐照功率器件的失效率数据,大气中子对功率器件的影响规律不明,难以支撑工程应用。该文首次针对柔性直流使用的4.5 kV等级主流功率器件,提出绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)、旁路转折晶闸管等功率器件高海拔大气中子辐照效应的等效加速试验方法,并开展试验,结合试验结果分析了器件工作电压、工作温度、中子通量对器件失效率的影响规律,得出高海拔地区IGBT和旁路转折晶闸管的大气中子辐照失效率,为高海拔VSC-HVDC的安全设计提供指导。 展开更多

关键词 柔性直流换流阀 功率半导体器件 大气中子 加速辐照 失效率

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柔性直流换流阀等效运行试验方法研究综述 被引量：1

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作者 孙宝奎 王江涌 +2 位作者 周剑波 王克峰 闻福岳 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期443-455,共13页

柔性直流换流阀在出厂前,均需开展等效运行试验以保证其工程运行可靠性。而研制更高电压等级、更大容量的柔性直流换流阀,需要有合适的等效试验方法支撑。首先追溯了直流输电技术的发展进程,分析了开展柔性直流换流阀等效运行试验方法... 柔性直流换流阀在出厂前,均需开展等效运行试验以保证其工程运行可靠性。而研制更高电压等级、更大容量的柔性直流换流阀,需要有合适的等效试验方法支撑。首先追溯了直流输电技术的发展进程,分析了开展柔性直流换流阀等效运行试验方法研究的重要意义。其次探讨了运行试验遵循的等效性原则,分析了柔直阀运行试验内容及方法在常规直流阀试验上的借鉴及发展。然后,在此基础上总结了国内外对柔直阀运行试验装置的研究成果,根据关键性指标的对比,对等效运行试验方法的优化方向及关键技术进行了展望。 展开更多

关键词 柔性直流换流阀 等效运行试验 试验方法 大容量

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基于混频电源运行的模块化多电平矩阵式换流器阀段试验系统 被引量：2

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作者 杨晨 谢晔源 +3 位作者 段军 王宇 任铁强 张君君 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2024年第14期167-175,共9页

模块化多电平矩阵式换流器(M^(3)C)是目前柔性低频输电系统完成频率变换的主要电力电子设备。M^(3)C包含9个桥臂,应用在高压大功率场合的串联模块数目众多,对其设备子模块的生产提出了特殊试验需求。在M^(3)C桥臂稳态电压和电流分析基础... 模块化多电平矩阵式换流器(M^(3)C)是目前柔性低频输电系统完成频率变换的主要电力电子设备。M^(3)C包含9个桥臂,应用在高压大功率场合的串联模块数目众多,对其设备子模块的生产提出了特殊试验需求。在M^(3)C桥臂稳态电压和电流分析基础上,设计了一种应用于数个串联桥臂子模块(阀段)的对拖运行试验系统,可对其进行等效功率运行测试,以辅助M^(3)C设备的生产和出厂测试。提出了对拖试验系统的控制策略,搭建了由两组4个串联子模块构成的阀段对拖试验系统,进行了相关试验验证。试验结果表明,所提出的试验系统能够满足M^(3)C桥臂串联子模块的等效功率运行试验,并且对电源功率消耗要求不高。 展开更多

关键词 高压直流输电 低频输电 模块化多电平矩阵式换流器 换流阀 混合频率

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柔性高压直流输电系统换流阀塔交流电场仿真计算 被引量：26

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作者 齐磊 李超 +3 位作者 王星星 客金坤 甄永赞 崔翔 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期3537-3543,共7页

为提高柔性高压直流换流阀塔绝缘设计的可靠性,采用Solid Works软件建立了换流阀塔3维模型,并基于ANSYS软件对阀塔金具表面电场强度进行了仿真计算。基于电流场对阀塔内水路进行分析,将计算得到的水路表面电位作为静电场区域的第1类边... 为提高柔性高压直流换流阀塔绝缘设计的可靠性,采用Solid Works软件建立了换流阀塔3维模型,并基于ANSYS软件对阀塔金具表面电场强度进行了仿真计算。基于电流场对阀塔内水路进行分析,将计算得到的水路表面电位作为静电场区域的第1类边界条件,进而对全场域进行求解,从而解决电流场和静电场的耦合问题。分别计算了有、无水路时的阀塔电场分布。结果表明,在进行阀塔交流耐压试验时,水路对阀塔电场分布的影响较大;与无水路模型相比,有水路时阀塔表面的最大电场强度以及其出现位置均发生了变化。因此在进行电场仿真计算时,需要考虑水路的影响。 展开更多

关键词 柔性高压直流输电系统 换流阀 有限元法 水路 金具 电场计算

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柔性直流换流阀串联支撑绝缘子电压分配均衡方法 被引量：1

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作者 李静怡 沈弘 +2 位作者 刘珂鑫 齐磊 崔翔 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第21期5128-5135,共8页

随着电压等级的提升,柔性直流换流阀常采用绝缘子串联的多层支撑结构设计,从而保证足够的对地绝缘间隔。然而在模型测试中出现了换流阀各层绝缘子电压分配不均的问题,使得绝缘子选型困难,增加了换流阀的设计成本与难度。针对某±80... 随着电压等级的提升,柔性直流换流阀常采用绝缘子串联的多层支撑结构设计,从而保证足够的对地绝缘间隔。然而在模型测试中出现了换流阀各层绝缘子电压分配不均的问题,使得绝缘子选型困难,增加了换流阀的设计成本与难度。针对某±800kV柔性直流换流阀塔,分析了交直流绝缘型式试验下造成串联支撑绝缘子电压分配不均的原因,建立电路计算模型,提取模型中的电容和电阻参数,通过与电准静态场计算结果对比,验证了电路计算模型的正确性。在此基础上,提出串联支撑绝缘子连接法兰与水路等电位联结的电压均衡方法,计算分析水管长度、等电位联结的水管根数、支撑绝缘子的数量和高度及等电位联结位置对串联支撑绝缘子电压分配的影响规律,并结合工程设计要求,确定串联支撑绝缘子的电压分配均衡方案。电路计算模型与水路钳制均衡方法相结合,避免了反复建模与复杂的电场数值计算,能够在满足设计需求的同时,大大节约设计成本与时间。 展开更多

关键词 柔性直流换流阀 串联支撑绝缘子 电位分配 优化方法

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柔性直流输电系统换流阀无线电干扰特性仿真分析 被引量：15

7

作者 张卫东 万潜 +2 位作者 赵东来 齐磊 崔翔 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1650-1657,共8页

为了对柔性直流换流站运行时产生的无线电干扰(RI)水平进行预测,以某柔性直流输电工程为背景,采用仿真计算的方法,首先分析了模块化多电平换流器(MMC)物理拓扑结构和运行机理,结合Hertz偶极子模型搭建了柔直换流阀阀塔FEKO电磁辐射模型... 为了对柔性直流换流站运行时产生的无线电干扰(RI)水平进行预测,以某柔性直流输电工程为背景,采用仿真计算的方法,首先分析了模块化多电平换流器(MMC)物理拓扑结构和运行机理,结合Hertz偶极子模型搭建了柔直换流阀阀塔FEKO电磁辐射模型。采用直接频域计算方法,通过PSCAD电力系统仿真软件仿真获得了换流阀上、下桥臂电压和电流的时域波形,通过快速Fourier变换计算得到换流阀在稳态运行时各点的阻抗频率特性,得到了仿真计算的阻抗参数。最后将典型IGBT导通关断时的波形作为仿真激励参数,利用基于以矩量法为核心算法的FEKO软件,分析了柔性直流换流阀在运行期间无线电干扰特性。研究结果表明:随着频率升高,阀塔产生的RI在数值上逐渐减小,方向性逐渐增强,阀塔横向侧场强明显高于阀塔纵向侧场强,仿真计算得到最大干扰值约75.10 dB,数值上未超出规定的干扰限值。该研究对实际的柔性直换流阀电磁兼容设计和电磁干扰防护具有参考价值。 展开更多

关键词 高压直流柔性输电 换流阀 电磁辐射模型 无线电干扰 模块化多电平换流器 FEKO

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柔性直流输电换流阀运行状态在线监测系统设计 被引量：10

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作者 吉攀攀 胡四全 +3 位作者 廖志军 俎立峰 胡亮 杨青波 《电网与清洁能源》 北大核心 2015年第12期68-72,共5页

设计了一套柔性直流输电换流阀运行状态在线监测系统,通过对换流阀子模块的电容电压、IGBT开关频率、温度以及阀冷、阀控等运行参数的在线监测,实时分析并预测换流阀的运行状态。提出了一种基于专家数据库的故障预测方法,可根据在线监... 设计了一套柔性直流输电换流阀运行状态在线监测系统,通过对换流阀子模块的电容电压、IGBT开关频率、温度以及阀冷、阀控等运行参数的在线监测,实时分析并预测换流阀的运行状态。提出了一种基于专家数据库的故障预测方法,可根据在线监测到的换流阀运行参数来提前预测其异常发展趋势,有利于故障的及早发现和预防。完成了在线监测系统的软硬件设计,并搭建了小容量的柔性直流输电物理动模试验平台进行了测试验证,测试结果表明,该系统可实现对柔性直流输电换流阀运行参数的在线监测和分析,为换流阀可靠运行提供了一种有效的监测手段。 展开更多

关键词 柔性直流输电 换流阀 在线监测 故障预测

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基于k／n(G)模型的柔性直流输电系统换流阀可靠性建模与冗余性分析 被引量：38

9

作者 丁明 王京景 宋倩 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2008年第21期32-36,41,共6页

采用电压源型换流器以及脉宽调制技术的柔性直流输电系统具有功率控制灵活、可向有源和无源网络输电、产生的谐波含量小等优点。文章主要对柔性直流输电换流器的换流阀进行可靠性建模与分析。首先介绍换流阀及其控制、冷却和保护系统的... 采用电压源型换流器以及脉宽调制技术的柔性直流输电系统具有功率控制灵活、可向有源和无源网络输电、产生的谐波含量小等优点。文章主要对柔性直流输电换流器的换流阀进行可靠性建模与分析。首先介绍换流阀及其控制、冷却和保护系统的内部结构和功能。然后基于k/n(G)模型,以ABB公司StakPakIGBT换流阀为例,建立换流阀模块及其次级子模块的可靠性数学模型。通过计算,得到不同电压等级和不同冗余下的换流阀可靠性指标,最后选择合理的冗余方案。 展开更多

关键词 柔性直流输电(VSC—HVDC)换流阀 k/n(G)模型 冗余性分析

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±500 kV柔性直流换流阀电场分布及绝缘特性研究 被引量：12

10

作者 范彩云 胡秋玲 +4 位作者 陶颍军 张志刚 夏克鹏 毕延河 任改玲 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2017年第10期183-189,197,共8页

采用静电场有限元数值方法,对自主研发的±500 kV柔性直流换流阀的内绝缘和外绝缘特性进行了分析计算。按照子模块最大保护电压,校核换流阀的内绝缘特性;按照阀支架雷电冲击试验,校核换流阀的外绝缘特性。计算结果表明,自主化±... 采用静电场有限元数值方法,对自主研发的±500 kV柔性直流换流阀的内绝缘和外绝缘特性进行了分析计算。按照子模块最大保护电压,校核换流阀的内绝缘特性;按照阀支架雷电冲击试验,校核换流阀的外绝缘特性。计算结果表明,自主化±500 kV柔性直流换流阀阀塔内部空气中最大电场强度为1.017 kV/mm,屏蔽系统最大电场强度为1.619 kV/mm,底部支撑绝缘子处最大电场强度为2.941 kV/mm。以3 kV/mm作为起晕场强判据,雷电冲击试验下,阀支架无起晕现象。试验结果表明,采用当前换流阀设计方案,换流阀顺利通过型式试验,无闪络、击穿放电现象,冷却系统无损坏。研究结果为±500 kV柔性直流输电系统换流阀绝缘设计提供了参考。 展开更多

关键词 ±500 kV柔性直流换流阀 有限元法 电场强度 绝缘特性 起晕

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柔性直流换流阀改进运行试验方法 被引量：4

11

作者 殷冠贤 胡兆庆 +3 位作者 谢晔源 田杰 方太勋 朱铭炼 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2020年第22期168-175,共8页

为了实现对柔性直流换流阀更准确的综合应力考核,针对换流阀中含有二次环流等分量的阀电流,提出了柔性直流换流阀改进运行试验方法,可满足不同功率等级下柔性直流换流阀含有不同特征电流运行工况的试验要求。首先,对柔性直流换流阀的典... 为了实现对柔性直流换流阀更准确的综合应力考核,针对换流阀中含有二次环流等分量的阀电流,提出了柔性直流换流阀改进运行试验方法,可满足不同功率等级下柔性直流换流阀含有不同特征电流运行工况的试验要求。首先,对柔性直流换流阀的典型运行工况进行了应力分析,重点分析了换流阀的电流特征;其次,结合应力分析,考虑到实际工程中换流阀运行时未投入环流抑制时的桥臂电流中包含较大的二倍频分量的工况,在柔性直流换流阀的阀段试验装置和不增加试验成本的基础上,通过调制控制策略,提出了针对含二次环流分量的阀电流应力和电压应力考核的试验方法,并阐述了其运行机理;最后,搭建了实际的试验系统,并进行了验证。试验结果表明,该柔性直流换流阀改进运行试验方法具有可行性和有效性。 展开更多

关键词 柔性直流输电 换流阀 环流 二倍频 控制策略 运行试验

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厦门柔性直流输电工程换流阀充电触发无源逆变试验研究 被引量：2

12

作者 胡文旺 石吉银 +2 位作者 唐志军 林国栋 邓超平 《中国电力》 CSCD 北大核心 2016年第11期51-56,共6页

为了确保厦门柔性直流输电工程核心设备——换流阀的安全,有必要在换流阀带进线开关首次解锁前先确认换流阀触发相序的正确性。根据厦门柔性直流输电工程真双极的接线方式,提出了换流阀充电触发无源逆变试验方案。首先对换流阀进行不控... 为了确保厦门柔性直流输电工程核心设备——换流阀的安全,有必要在换流阀带进线开关首次解锁前先确认换流阀触发相序的正确性。根据厦门柔性直流输电工程真双极的接线方式,提出了换流阀充电触发无源逆变试验方案。首先对换流阀进行不控充电,并将未试验极控制系统电压作为试验极控制系统锁相和控制用电压,然后断开试验极交流进线开关,为了防止阀子模块因低电压导致旁路过多,极控制系统在收到开关返回节点信号后自动解锁换流阀200 ms完成无源逆变。现场试验结果表明了该方案的可行性和有效性,证明了极控制保护系统、阀基控制系统和换流阀之间工作的正确性,确保了换流阀的安全,并依据试验结果提出了控制系统延时的确定方法及补偿方法。该方案的提出也为其他类似工程提供了有益的借鉴。 展开更多

关键词 柔性直流输电 换流阀 控制保护系统 阀基控制系统 无源逆变

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刀闸拉合对柔性直流换流阀电磁干扰的仿真研究 被引量：7

13

作者 赵媛 季一润 +4 位作者 刘源 庞磊 胡应宏 张静岚 张乔根 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期130-137,共8页

为探究刀闸拉合对柔性直流换流阀的电磁干扰特性,针对刀闸拉合对柔直换流阀辐射电磁干扰试验,通过分析电磁干扰原理,在CST仿真软件中建立了仿真模型。基于TLM场路耦合计算方法开展了仿真计算,得出了电磁干扰试验中阀塔内各位置的辐射电... 为探究刀闸拉合对柔性直流换流阀的电磁干扰特性,针对刀闸拉合对柔直换流阀辐射电磁干扰试验,通过分析电磁干扰原理,在CST仿真软件中建立了仿真模型。基于TLM场路耦合计算方法开展了仿真计算,得出了电磁干扰试验中阀塔内各位置的辐射电磁干扰水平,探究了阀塔内不同高度位置的电磁干扰强度和屏蔽罩对电磁干扰水平的影响。结果表明:阀塔内各位置辐射电磁干扰频谱的峰值基本出现在0.7 MHz附近;一般情况下,高度对低频电磁干扰水平有一定影响,对高频电磁干扰水平影响很小,不同位置处随着高度的增大电场强度幅值变化情况不一致;在阀塔内靠近屏蔽罩的位置,屏蔽罩的电磁干扰屏蔽作用明显,在阀塔内离屏蔽罩较远的位置,屏蔽罩的电磁干扰屏蔽作用有限。 展开更多

关键词 柔性直流换流阀 CST 场路耦合仿真模型 电磁干扰特性 刀闸拉合

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大规模多节点模块化多电平柔性直流输电换流阀控制周期优化设计方法 被引量：11

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作者 韩坤 吴金龙 +2 位作者 刘欣和 张建 姚为正 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期36-43,共8页

提出了换流阀控制周期的优化设计方法。基于模块化多电平换流器(MMC)的工作原理、控制架构和调制方式,提出影响换流阀控制性能的3个关键指标,分别为换流阀输出电平数、直流电压波动、阀解锁初始电流冲击;理论分析了其对换流阀控制周期... 提出了换流阀控制周期的优化设计方法。基于模块化多电平换流器(MMC)的工作原理、控制架构和调制方式,提出影响换流阀控制性能的3个关键指标,分别为换流阀输出电平数、直流电压波动、阀解锁初始电流冲击;理论分析了其对换流阀控制周期的定量约束,并通过仿真与试验验证了理论分析的正确性,最后得出同时满足这3个指标的最大控制周期作为换流阀控制周期的最优设计值,并给出了工程应用算例。 展开更多

关键词 直流输电 柔性直流输电 多节点 模块化多电平换流器 换流阀 控制 优化 设计

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柔性直流输电换流阀阀塔电场分布与结构设计研究 被引量：11

15

作者 蒋冠前 吴红艳 +2 位作者 王帅卿 孙臻 仇丹丹 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2022年第17期178-186,共9页

为研究高压柔性直流输电换流阀阀塔不同结构设计时表面电场分布情况,采用有限元ANSYS对换流阀阀塔静电场进行仿真计算。首先分析了顶部均压环在不同管径下的电场分布情况,各管径下顶部均压环电场分布近似,顶部均压环拐角内侧可不添加小... 为研究高压柔性直流输电换流阀阀塔不同结构设计时表面电场分布情况,采用有限元ANSYS对换流阀阀塔静电场进行仿真计算。首先分析了顶部均压环在不同管径下的电场分布情况,各管径下顶部均压环电场分布近似,顶部均压环拐角内侧可不添加小型均压环。然后研究了板状屏蔽罩与管状屏蔽罩的电场分布,两种屏蔽系统下对阀塔均有良好的屏蔽能力,板状屏蔽系统略好于管状屏蔽系统。最后分析了阀塔底部法兰电场分布,该分布主要集中在其相连接斜拉绝缘子鼓包处。该研究为后续高压柔性直流输电换流阀阀塔设计提供了准确的设计思路及详细的参考方向。 展开更多

关键词 特高压柔性直流输电 换流阀阀塔 结构设计 电场分布 有限元ANSYS仿真

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±800 kV柔性直流换流阀阀塔均压优化设计 被引量：6

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作者 姚宏洋 文卫兵 +1 位作者 谢晔源 杨勇 《电力工程技术》 北大核心 2021年第2期178-184,共7页

柔性直流输电工程已迈入特高压时代,现有柔性直流换流阀(VSC阀)的均压屏蔽设计已无法满足特高压应用场合。为解决±800 kV VSC阀塔顶部均压管母表面电场强度过大的问题,文中首先利用PTC Creo与ANSYS联合建模技术完成复杂阀塔结构的... 柔性直流输电工程已迈入特高压时代,现有柔性直流换流阀(VSC阀)的均压屏蔽设计已无法满足特高压应用场合。为解决±800 kV VSC阀塔顶部均压管母表面电场强度过大的问题,文中首先利用PTC Creo与ANSYS联合建模技术完成复杂阀塔结构的三维建模与静电场有限元仿真,通过增加与顶部均压管母等电位连接的顶部屏蔽板,有效降低阀塔顶部均压管母及子模块的表面电场强度。然后,提取顶部屏蔽板增加前后的阀塔对地寄生电容参数,分析顶部屏蔽板对操作冲击下模块电压分布的影响。最后,研究阀塔不同均压部件间距对最大电场强度分布的影响,完成±800 kV VSC阀塔均压优化设计,并在阀塔样机上进行冲击电压试验。文中所提优化措施提升了VSC阀在特高压应用场景的安全运行能力,为VSC阀在特高压柔性直流输电工程的应用及设计提供借鉴。 展开更多

关键词 柔性直流换流阀(VSC阀) 有限元 电场分布 寄生电容 阀塔均压

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柔直换流阀用相变冷却工质击穿特性研究 被引量：1

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作者 温英科 阮琳 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期875-886,913,共13页

相变冷却技术冷却效率高、安全可靠,有望攻克柔直换流阀散热瓶颈,实现其高压、大容量发展,在换流阀冷却领域具有良好的应用前景。为实现相变冷却换流阀绝缘系统可靠设计,该文设计研制了三相态相变冷却工质可调频绝缘特性测试专用平台,... 相变冷却技术冷却效率高、安全可靠,有望攻克柔直换流阀散热瓶颈,实现其高压、大容量发展,在换流阀冷却领域具有良好的应用前景。为实现相变冷却换流阀绝缘系统可靠设计,该文设计研制了三相态相变冷却工质可调频绝缘特性测试专用平台,并以换流阀用相变冷却工质为研究对象,依据换流阀典型运行工况,利用专用测试平台开展了相变冷却工质三相态、50~300 Hz频率范围的绝缘击穿特性研究。得到了相变冷却工质击穿特性随工质相态及电压频率的变化规律,分析了相变冷却工质不同相态的击穿机理,揭示了工质相态和电压频率变化对冷却工质击穿特性的影响机制。研究工作不仅解决了高频下相变冷却工质的三相态耐压测试方法问题,且所得研究成果为相变冷却柔直换流阀的绝缘设计奠定了基础,同时可指导相变冷却技术在其他电力电子器件及装备上的应用。 展开更多

关键词 换流阀 柔性直流输电 相变冷却 击穿特性 高频绝缘

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高压大容量柔性直流换流阀可靠性提升关键技术研究与工程应用 被引量：18

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作者 刘泽洪 郭贤珊 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2020年第9期3604-3613,共10页

柔性直流技术在国际范围内得到了广泛应用。我国柔性直流技术发展迅速,直流电压达到了500kV,容量达到了3000MW。换流阀是柔性直流系统的核心设备,工程实践表明,早期柔性直流换流阀运行可靠性与常规直流相比仍存在差距。全面调研了影响... 柔性直流技术在国际范围内得到了广泛应用。我国柔性直流技术发展迅速,直流电压达到了500kV,容量达到了3000MW。换流阀是柔性直流系统的核心设备,工程实践表明,早期柔性直流换流阀运行可靠性与常规直流相比仍存在差距。全面调研了影响柔性直流换流阀运行可靠性的关键因素,提出了提高柔直工程可靠性的标准化设计方案和从严试验考核要求,并在渝鄂背靠背直流工程和张北柔性直流电网工程中进行推广应用,最终通过工程实践验证了可靠性提升设计方案的有效性。 展开更多

关键词 柔性直流换流阀 电磁兼容 IGBT器件 可靠性

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柔性直流换流阀IGBT过流失效研究 被引量：10

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作者 冯静波 吕铮 +2 位作者 邓卫华 胡榕 王新颖 《中国电力》 CSCD 北大核心 2021年第1期70-77,共8页

IGBT过流失效极易导致模块爆炸、水冷系统漏水甚至换流阀停运,是危害柔性直流输电系统安全运行的重要因素之一。基于模块多电平柔性直流换流阀结构特点和运行工况,总结分析了柔性直流换流阀IGBT的短路过电流、脉冲式过电流和续流二极管... IGBT过流失效极易导致模块爆炸、水冷系统漏水甚至换流阀停运,是危害柔性直流输电系统安全运行的重要因素之一。基于模块多电平柔性直流换流阀结构特点和运行工况,总结分析了柔性直流换流阀IGBT的短路过电流、脉冲式过电流和续流二极管过电流这3种过流失效类型及其特征;结合MMC换流阀的工作原理及特点,提出了IGBT 3种过流方式的保护方案及参数配置方法;通过±420 kV/1250 MW换流阀采用的3300 V/1500 A焊接型IGBT器件进行了失效分析与保护方案的试验验证,试验结果证明了过流失效分析的正确性和过电流保护方案的有效性。 展开更多

关键词 柔性直流换流阀 IGBT 过流失效 过流保护 保护方案

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柔性直流换流阀监视系统关键技术及工程化应用 被引量：8

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作者 杨岳峰 王晓晗 +2 位作者 王玮 施秀萍 赵彩萍 《中国电力》 CSCD 北大核心 2021年第4期168-174,共7页

随着对柔性直流输电工程换流阀及阀控设备可靠性要求的提升,为了更加全面、直观、及时地监视换流阀及阀控设备运行状态,提高换流阀运行安全性,柔性直流换流阀监视系统的作用愈加重要。结合实际工程项目需求,兼顾现场分系统调试、换流阀... 随着对柔性直流输电工程换流阀及阀控设备可靠性要求的提升,为了更加全面、直观、及时地监视换流阀及阀控设备运行状态,提高换流阀运行安全性,柔性直流换流阀监视系统的作用愈加重要。结合实际工程项目需求,兼顾现场分系统调试、换流阀检修、正常运行维护等不同使用场景,研发了双网双冗余架构的柔性直流换流阀监视系统。采用页面自动布局和参数自动匹配技术并且加以优化,采用“内存+文件”相结合的数据缓存机制有效解决海量数据量的处理。该系统具备海量数据高速处理、遥信遥测报文显示存储、高频采样故障录波及波形处理功能,能够以微秒级精度实时记录事件,同时具备远程控制、换流阀及阀控设备状态和关键参数的修改功能。该系统已成功应用于张北可再生能源柔性直流电网试验示范工程,其性能完全满足该工程柔性直流换流阀和阀控设备状态在线监视以及系统调试等需求。 展开更多

关键词 柔性直流输电 阀监视系统 换流阀 阀控设备 故障录波

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