新型直流固态限流器的研究

论文摘要

随着电力系统的发展,短路容量不断增大的问题日益严重,不仅直接影响电气设备的选择和投资,也给电力系统安全稳定运行带来极大的隐患。因此,采用切实有效的限流措施,将短路电流限制到合理的水平具有重要的意义。经过多年的研究发展,目前已经涌现众多的专门故障电流限制器,特别是超导限流器、固态限流器等己经在一些示范工程中采用,这极大推动了限流技术的深入研究和实用化进程。本文首先概述了限流技术及限流器的发展现状,概括介绍了超导故障限流器、磁饱和型短路限流器、PTC电阻限流器和固态限流器的工作原理。其次论文较为详细地探讨了超导限流器和固态限流器的电路原理、电路拓扑、工作过程和控制策略。同时以MATLAB/SIMULINK为平台进行了大量的理论仿真。通过比较各个限流器的优缺点,以BUCK电路为基础,提出了一种新型的固态限流器的电路拓扑。详细地分析了新型限流器的工作原理。在电流峰值控制、均值控制、滞环控制等控制方法的基础上,提出了一种新的电流控制方法,使其发挥了各电流控制的优点。同时通过仿真对该限流器的稳态和动态工作过程加以分析验证。再次论文介绍了新型固态限流器缓冲电路参数的计算。然后详细说明了检测电路和控制电路的实现。最后给出了限流器样机试验的调试和实验波形。证明了限流器的限流效果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 电力系统短路故障的影响
• 1.2 常规限制短路电流的措施
• 1.3 现代限流技术的发展状况
• 1.4 本文所做工作
• 2 一种直流固态限流器电路拓扑的研究
• 2.1 BUCK 电路的拓扑结构原理
• 2.2 固态限流器工作原理及分析
• 2.3 固态限流器的控制策略
• 2.4 固态限流器暂态过程的仿真验证
• 3 新型直流固态限流器的拓扑及仿真
• 3.1 新型固态限流器的工作运行机制
• 3.2 新型固态限流器的仿真验证
• 4 新型固态限流器控制电路和缓冲电路的设计
• 4.1 控制电路的设计
• 4.2 驱动电路
• 4.3 检测电路
• 4.4 整个控制板的逻辑分析
• 4.5 缓冲电路的设计
• 5 新型固态限流器的整机实验
• 5.1 实验目的
• 5.2 该装置的技术性能
• 5.3 实验流程
• 5.4 试验波形
• 6 总结与展望
• 致谢
• 参考文献