柔性直流输电在铁路供电系统中应用前景分析

通过对传统输电技术和柔性直流输电技术的对比,结合铁路电力系统自身特点,介绍了柔性直流输电系统主接线、换流器拓扑结构和控制等多方面内容,分析了柔性直流输电技术在铁路供电系统中的应用前景,以期对同行具有一定参考作用。     

模块化多电平换流器型直流输电系统启动控制

为抑制模块化多电平换流器型直流输电(MMC-HVDC)系统启动时产生的过电压和过电流,有必要对该系统的启动控制策略进行设计。文章基于MMC-HVDC拓扑结构,研究了连接有源或无源网络MMC子模块电容充电方法以及限流电阻的配置方案,并由此分别提出了双端有源和向无源网络供电的MMC-HVDC系统的启动控制策略,仿真结果验证了所设计的启动控制策略的正确性。     

兼具柔性直流输电功能的移动式直流融冰装置的研制

介绍了兼具背靠背柔性直流输电(VSC-HVDC)功能的移动式直流融冰装置的设计和试验情况,讨论了该装置的主电路结构,设计了多重化VSC的载波移相控制、PWM整流控制和恒流斩波控制,分析了串联型背靠背VSC-HVDC的控制方法,并介绍了装置的保护策略和试验方案。试验结果表明,所设计的控制方法是正确、有效的,装置完全能满足电网融冰抗灾的要求,并可进行中小功率的柔性直流输电。     

基于高压直流输电的新型电气化铁道供电方法

针对传统牵引供电网存在的功率因数低、谐波含量高、网压不足、电能损耗大等能效问题,提出了一种基于高压直流输电的新型电气化铁道供电方法。在对传统牵引网能效问题解决方法进行分析的基础上,构建了基于高压直流输电的交流牵引供电网和直流牵引供电网两种系统拓扑。利用最近电平逼近技术对牵引网谐波含量进行了分析,论述了功率控制解耦技术的动态调节原理,研究了直流环节对牵引网的谐波含量和能量损耗的改善,比较了两种新型牵引网系统拓扑的优势和实现的可能性。     

柔性直流输电系统直流电压互感器阶跃响应试验电源研究

直流电压互感器是直流输电系统中测量直流侧一次电压的重要设备，柔性直流输电系统要求控制保护信号具有更快的响应速度，这对直流电压互感器的阶跃响应特性提出了更高的要求。为有效开展直流电压互感器的阶跃响应特性试验，本文开展直流电压互感器阶跃响应试验技术研究，提出柔性直流输电系统直流测量装置阶跃响应试验电源的关键指标，研究阶跃试验用电压源的技术方案，并提出电压源的基本电路结构和波形控制方法。仿真结果表明：阶跃试验用电压源满足相关标准和技术规范要求的陡前沿、长脉宽、高幅值电流输出特性。     

背靠背四象限变流器控制方法的研究

在背靠背三相四象限变流器数学模型的基础上,为两侧VSC分别设计了快速稳定的直流电压和有功功率、无功功率控制器。针对多重化的背靠背四象限变流器,采用了载波移相控制与改进的SPWM调制相结合的方法,减小了电流谐波,提高了功率交换能力。直流融冰装置的柔性高压直流输电（HVDC）试验证明了该控制方法的正确性和有效性。     

基于多电平变频器的有源电力滤波器

含独立电源的级联H桥多电平变频器具有每个H桥单元结构相同、易于实现模块化设计等优点，因而在无功补偿和有源电力滤波器等领域有广泛的应用前景。在并联有源电力滤波器（APF）系统中，由于直流侧不需要提供有功功率，可充分利用级联多电平变频器的优势及载波相移PWM技术良好的谐波传输特性。提出了一种基于多电平变流器的并联APF系统的电路拓扑结构，并在交直流控制策略和系统参数设计方面进行了分析。仿真和实验结果表明，此系统动态响应速度快、补偿性能良好，验证了理论分析的正确性和实验系统的可行性。     

一种新型光伏并网逆变器的拓扑结构及其直流分量分析

阐述了单相光伏并网逆变器中直流分量产生的机理,详细分析了单相全桥结构、H5拓扑结构和一种具有隔离作用的新型拓扑结构抑制直流分量的原理。通过仿真分析比较发现,新型拓扑结构具有较好的抑制直流分量的能力。该研究为光伏并网发电技术今后发展提供一些借鉴。     

轨道车辆三电平中点自平衡电路拓扑研究

在有轨电车超级电容供电系统中,作为充电装置的三电平直流变换器中储能电容存在有均压以及中点平衡问题,中点不平衡将导致装置的工作异常,严重的将引起直流变换器的损坏。对此,传统方法一般是通过电路拓扑结构及控制策略调节电力电子器件开关管占空比来解决。通过分析传统充电装置中三电平中点电位不平衡的原因,针对超级电容型轨道车辆充电系统中三电平直流变换器中点偏移问题,提出一种新的三电平直流变换电路拓扑,通过斜对称电容构建三电平充电电路,不仅具有传统三电平直流变换拓扑降低开关管应力、改善系统的动态性能的优点,还可以在不依靠控制算法的基础上实现一定的三电平直流变换器均压电容中点电位的自平衡校正能力。针对该电路拓扑,详细阐述优化拓扑电路的工作原理和其中点自平衡特点,同时给出电路中相关开关器件及滤波电感及均压支撑电容计算过程。通过Matlab/Simulink仿真软件分析及搭建实物平台,验证优化拓扑结构不仅兼具传统三电平直流变换器拓扑降低开关管应力,改善系统动态性能的优点,更有充电速率快,安全性能高的特点,还能不依靠控制算法实现中点电位自平衡。     

特高压直流输电技术和工程应用

回顾近年来高压直流输电技术的发展,介绍(特)高压直流输电的技术特点、设备要求及运行方式,分析了发展特高压直流输电所面临的技术挑战,指出特高压直流输电在技术上没有不可克服的难题,具有广阔的应用前景.