简介:摘要: 电力能源是人们日常生活、经济生产中必不可少的重要能源之一。随着社会发展和市场经济不断提升,对电力能源的需求也不断增大,尤其是当前信息技术和网络技术以及大量电子产品的急剧增多,对电力能源的消耗也不断增长,为电力企业和电力输送工程以及电力变电设备的运行提出了更高的要求。变压器是电力输送中极为重要组成设备,其运行质量和运行安全决定了电力输送质量和用户用电安全。本篇文章主要针对变压器绕组匝间短路故障检测中扫频阻抗方法应用进行简要的分析。
简介:摘要:基于双主动全桥变换器( Dual active bridge,DAB)的直流变压器是联结中压和低压直流电网的主要设备。本文针对 DAB建立小信号模型,并进一步建立其小信号输入阻抗模型。在此基础上,分析带有输入 LC滤波器和 DAB的级联系统的稳定性和动态特性,说明 DAB的传递功率和输出电压对级联系统稳定性的影响。 关键词:双主动全桥变换器;输入阻抗;双闭环反馈 0 引言 近年来,随着电力电子技术和用户需求的快速发展,直流配电网得到了进一步的应用。基于双主动全桥的直流变压器是联结中压直流电网和低压直流电网的重要设备,为直流配电网稳定性及其用户的用电质量提供坚实的基础 [1]。 在传统的双主动全桥直流变压器中,输出特性的研究和分析是为用户提高用电质量的重要方式。然而,当前的研究缺乏对输入侧的性能进行分析。文献 [2]表明,在单机状态下可以稳定工作,在级联工作情况下却由于其负阻抗特性,可能出现动态特性变差,甚至系统不稳定的现象。因此,为进一步提高系统的稳定性,有必要针对直流变压器的输入阻抗进一步分析。 本文选择了基于单移相调制策略的双主动全桥直流变压器研究,分析其工作原理和控制环路,建立了双主动全桥直流变压器的输入阻抗模型。并采用 LC输入滤波器和双主动全桥直流变压器构成级联系统,分析输出电压等级和输出功率等级对级联系统稳定性的影响规律。 DAB拓扑及工作原理 双主动全桥隔离型双向 DC-DC变换器的基本拓扑如图 1所示,其中 n为隔离变压器变比; Uin、 i1分别为电源侧电压及电源侧输入电流; Lr、 iL分别为辅助电感和变压器原边电流; Uab、 Ucd分别为变换器两端 H桥输出电压; i2为变压器副边向负载侧输出的电流; C2负载侧支撑电容, iC2为 C2上流过的电流; Uo、 io分别为输出电压和负载电流; R为变换器负载电阻; LI和 C1构成输入滤波器; U1为直流电源。 图 1 传统 DAB-IBDC拓扑 根据图 1,传统 DAB-IBDC的状态方程如式 (1)所示。 ( 1) 单移相调制策略工作原理 单移相调制策略是目前应用最为广泛的调制策略。该调制策略中, H1和 H2桥臂中的占空比均为 50%,表现在电压 Uab和 Ucd上则为无 0电压时间。而 H1和 H2桥臂之间的存在外移相角 D,即二者的开通时刻不一致,存在相移时间,但导通时间一致。根据该调制策略,由于电感电流 iL是周期性变化的,并以 2T为一个周期,因此,等效频率可设为 fs=1/T,则传输的功率为 ( 2) 2 输入阻抗建模及分析 根据前文分析,当考虑输出负载时,输出电压的小信号可表现为: (3) 式中, Zo=RL/(1+sC2RL), 为移相角至输出电流传递函数; 为输入电压至输出电压传递函数。 双主动全桥变换器的控制采用了输出电压环和输出电流环,产生用于单移相调制的移相角,实现输出电压稳定的控制。 为了进一步验证输入 LC滤波器和 DAB之间的相互作用,本文分析二者在输出电压和传输功率变化下的动态和稳态性能,如图 2和 3所示。 LC滤波器的输出阻抗为 ZLC(s)= sL1 /(s2 L1C1+1)。 图 2 变换功率减小时 DAB输入阻抗及 LC滤波器特性 . 图 3 输出电压增加时 DAB输入阻抗及 LC滤波器特性 . 在图 2-3中, Zorg表现为负阻抗特性,这将严重影响级联系统的稳定性。在图 2中,当传递功率下降时, DAB的幅值也将下降,这使系统存在潜在的不稳定或振荡。在图 3中,当输出电压提高时, DAB的幅值也将下降,由于 Zorg的负阻抗特性,级联系统将发生振荡或不稳定。 结论 本文建立了 DAB基于输出电压和输出电流双闭环反馈控制的输入阻抗,并分析该输入阻抗在输出电压和传递功率变化时的阻抗特性。进一步分析 DAB与输入 LC滤波器构成的级联系统的动态和稳态特性。分析表明,当输出电压升高或传递功率下降时,输入 LC滤波器和 DAB的级联系统将发生振荡或不稳定的现象。 参考文献 [1] 宋强,赵彪,刘文华,等.智能直流配电网研究综述 [J].中国电机工程学报, 2013, 33(25): 9-19. [2] 祁晓敏,裴玮,李鲁阳,等 .基于 DAB直流变压器的多电压等级交直流混合配电网故障特性分析 [J].中国电机工程学报, 2019, 39[6]: 1582-1591.
简介:摘要本论文对干式浇注整流变压器进行分析,其结构由2个电压和容量均相等高压绕组与低压绕组构成。在结构上形成个分裂式结构,分为上下系统,高压绕组2套系统在变压器中构成并联结构,低压绕组2套系统对外实现独立供电。而分裂变压器正常电能传输仅在高、低压绕组之间进行。由于绕组电流分配不均,出现的漏磁场也不一样,对电抗也产生一定的偏差及不均,通过建立漏磁场和等效电路模型,对其进行进行3维,2维漏磁场仿真分析。并通过能量法,数值法进行不同工况下分裂支路电流分配进行分析计算。通过电磁计算,结果计算并验证此变压器的半穿越阻抗,全穿越阻抗,分裂阻抗,分裂系数,真正起到系统在故障时取得合理的阻抗,实现限制短路电流的作用。
简介:摘要电网信息模型(GridInformationModel,GIM)是国家电网有限公司为满足输变电工程三维设计需要制定的一种技术标准,其建立在输变电过程各阶段的信息化以及数字化应用的系统上,是从两个角度,即信息技术与工程技术出发所建立的。而基于GIM标准建立的电网三维模型对于输变电工程智能化管理是时代发展的必然需求,也是促进实现电网项目管理信息化的有效措施。
简介:摘要随着我国社会经济的快速发展,以及人们生活水平不断的提高,负荷需求增长迅速,居民和商业用电量比例逐步增大,中低压用户,特别是重要用户对供电可靠性、减少停电时间的要求越来越高,但配电网的众多电力设备分布在复杂的外部环境中,随时可能出现故障,引发局部地区停电,不仅给当地居民生活带来不便,还会造成巨大的经济损失。因此,如何在电力设备在发生故障后,及时判断故障位置,最大限度缩短抢修时间,恢复供电,越来越受到电力公司的重视和关注。本文通过配网生产抢修指挥平台的建设,以电网GIS平台为基础,实现基于一体化电网拓扑模型的配网故障研判机制,综合了客户用电信息、电网设备运行信息等各种信息,为故障报修提供智能化、一体化的故障原因判断手段,提高故障预判速度、故障信息的准确性,提高故障抢修的效率,缩短故障抢修时间,减少了售电量的损失,提高客户的满意度。