串联谐振限流器的仿真研究

？是系列谐振的专业研发和生产制造商。我公司生产的串联谐振设备在业界广受欢迎，我们致力于打造最具权威的“串联谐振”高压设备供应商。近年来，随着中国电力建设的飞速发展，电网结构和系统容量不断扩大。在许多地区，尤其是经济较发达的地区，系统短路电流水平已接近甚至超过了相关国家电力法规规定的允许范围。根据数据计算，三峡电站可能的最大短路电流周期分量高达300kA，某些大型电厂出口或工厂高压变电站出口的最大短路电流也为300kA。高达100-200kA。目前，国际上只能生产最大分断电流为100kA的GIS断路器。中国没有这种断路器的生产能力。可以采用分层，分区甚至失控运行，或者可以使用串联的电抗器来限制系统的短路电流，但是这些常规的限流措施通常受到系统网格结构等因素的限制，效果有限，并且会产生负面影响（例如，降低系统正常运行期间的电源可靠性和操作灵活性，存在压降损耗以及存在操作过电压的潜在风险，等等。）。因此，开发新的限流技术和设备以确保电力系统正常运行，可以最大程度地减少或消除不利影响，并可以有效地抑制发生短路故障时的系统短路容量（短路电流）因此，减轻断路器和其他系统电气设备的负担，提高其工作可靠性和使用寿命，从而提高电力系统运行的安全性和可靠性，已成为当前电力系统中迫切需要解决的紧迫问题。并进一步发展。早在1970年代，世界上就有人提出了“短路电流限制器”计划，电力研究所EPRI（ElectricPowerResearchInstitute）在1990年代初期组织了一个专家小组，以限制配电网络的各种电流限制。已进行了一项特别调查，并认为应用电力电子技术开发固态电流限制器是一种较为现实的技术方法，并提出了基于GTO的拟议固态电流限制器实施方案。在EpRI研究报告的推动下，短路电流限制技术的研究热潮，尤其是使用功率电子器件的固态电流限制器的开发，并且出现了串联谐振（称为串联谐振，限流器，具有固定的串联补偿和可控的串联。具有互补功能的谐振限流器和其他类型的固态限流器。这些故障电流限制器具有自己的特性。本文仅对系统短路时的串联谐波电流限制器及其工作条件进行更深入的研究。仿真研究。系列谐波电流限制器1.工作原理已经有许多文献研究讨论了串联谐波电流限制器的方案。图1显示了几种典型的拓扑。虽然串联谐波型限流器的拓扑结构不相同，但其工作原理相似。以图l（a）为例，工作原理的简要介绍如下：在正常操作过程中，开关K断开，并选择合适的L和C使其发生。在串联谐振中，限流器的等效阻抗接近于零，当线路上发生短路故障时，开关K导通以短路c，而L则作为线路限流故障电流（三个值确定故障电流限制水平）。限流器的应用范围是当串联谐波电流限制器应用在具有不同电压电平的系统中，所需的电容因而占用的空间和体积变化很大。表l显示了在35、110、220和500 kV系统中使用串联谐波电流限制器，并且当稳态短路电流极限值为10、20和30 kA时，所需的电容和电感值（忽略系统的内部电感）是必需的。串联谐波电流限制器的原理是：拓扑简单，正常工作模式下功耗接近零，不影响系统运行，可以实现串联补偿功能。在故障电流限制模式下，它可以实现有效的电流限制并促进与继电保护的配合。从正常工作模式到故障的限流器已经进行了电流模式转换过程中传输电流的仿真，并得出以下结论。这些结论应在实际应用中加以注意。 1）串联谐波电流限制器从正常运行模式切换到故障电流限制模式。在此过程中，谐振电容器C和转换开关K之间会产生高频振荡传输电流，并且会产生振荡过电压。在C两端引起的振荡电流的振幅将与转换开关的闭合时间成振荡增加关系。随着转换开关关闭时间的延迟，该值逐步增加。 2）在谐振电容器的C分支中插入适当的电感c可以有效地降低上述高频振荡的频率和幅度，但是会增加振荡电路中的临界阻尼电阻值，从而延长了振荡时间衰减时间。 3）可以在转换开关的K分支中插入适当的阻尼电阻（例如临界阻尼电阻的1/10），以加快振荡衰减过程，但是在整个过程中，阻尼电阻将流过所有短路电流。短路电流限制，因此其功耗非常大，选择时应充分考虑轴承的承载能力。 4）串联谐波电流限制器应使用高速转换开关，以确保电路短路会以最快的速度使电容器短路并进入故障电流限制模式，否则电容器和开关将工作在极端恶劣的条件下。 5）在短路电流限制期间（在断路器未跳闸以切断故障电路之前），串联谐波电流限制器的转换开关将承受所有系统短路电流和电容器高频振荡电流。充分考虑承受这种操作条件的能力。相关产品详细信息页：100