期刊文献+
共找到57篇文章
< 1 2 3 >
每页显示 20 50 100
基于改进结构的自激式直流空气断路器小电流开断能力提升方法 被引量:2
1
作者 李静 郭沛鑫 +2 位作者 彭世东 段薇 曹云东 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第22期7278-7290,共13页
大容量自激式直流空气断路器(SE-DCCB)广泛应用于轨道交通电力系统中,其可以快速切断大等级短路电流。但是SE-DCCB分断几百安小电流时自激磁场较小,导致电弧燃弧时间较长甚至开断失败。该文通过耦合自激线圈磁场的改进磁流体动力学(MHD... 大容量自激式直流空气断路器(SE-DCCB)广泛应用于轨道交通电力系统中,其可以快速切断大等级短路电流。但是SE-DCCB分断几百安小电流时自激磁场较小,导致电弧燃弧时间较长甚至开断失败。该文通过耦合自激线圈磁场的改进磁流体动力学(MHD)模型,仿真得出双气流涡旋和弧根黏滞是SE-DCCB开断小电流失败的主要原因。为了提高SE-DCCB开断小电流的能力,对其结构进行改进,改进结构SE-DCCB采用安装导磁条的导磁板,并减小跑弧道转弯角半径,可以加快弧根运动速度、削弱小电流开断时的双气流涡旋和弧根黏滞现象,从而缩短燃弧时间。同时,改进结构SE-DCCB降低了电弧熄灭时刻灭弧室入口处的温度,能够减小电弧熄灭后重燃的概率,提升其开断小电流的性能。该研究揭示了SE-DCCB小电流难以开断的物理本质,可为轨道交通用空气断路器提供研发指导。 展开更多
关键词 自激式直流空气断路器(SE-dccb) 小电流 结构改进 双气流涡旋 弧根黏滞
在线阅读 下载PDF
半桥MMC型柔性直流电网自适应限流控制研究 被引量:33
2
作者 倪斌业 向往 +3 位作者 周猛 左文平 蔡普成 文劲宇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第17期5609-5619,共11页
柔性直流电网直流故障短路电流具有上升速度快、峰值高等特点。当前,尚不成熟的故障电流抑制技术在一定程度上阻碍了柔性直流电网的大规模建设和发展。已有学者通过在直流电网中增加直流限流器或改进换流器拓扑的方式来抑制直流故障电... 柔性直流电网直流故障短路电流具有上升速度快、峰值高等特点。当前,尚不成熟的故障电流抑制技术在一定程度上阻碍了柔性直流电网的大规模建设和发展。已有学者通过在直流电网中增加直流限流器或改进换流器拓扑的方式来抑制直流故障电流。然而上述技术方案会增加直流电网的建设成本。该文通过充分挖掘半桥型模块化多电平变换器(modular multilevel converter,MMC)的控制潜力,提出一种适用于半桥型MMC的自适应限流控制策略。该控制策略通过在直流故障期间快速改变投入的子模块数量,从而快速降低换流器直流电压达到抑制故障电流的目的。首先介绍限流控制的基本原理以及控制器结构,分析并推导半桥型MMC的直流故障电流和桥臂故障电流的计算方程,进一步仿真验证限流控制作用下故障电流的计算方程,最后在基于半桥型MMC的四端柔性直流电网中对限流控制策略的有效性进行仿真验证。仿真结果表明:限流控制使得直流断路器((DC circuit breaker,DCCB)的开断电流减小4.92k A(46.95%),耗散能量减小26.1MJ(67.93%),并且减小故障期间桥臂电流的峰值,降低了换流器过流闭锁的风险。 展开更多
关键词 直流电网 柔性直流输电 半桥型模块化多电平变换器 自适应限流控制 直流断路器(dccb)
原文传递
四种典型直流故障处理方案下柔性直流输电系统的故障穿越特性对比研究 被引量:7
3
作者 陈凌云 程改红 +3 位作者 王琼芳 严铭 张哲任 徐政 《电力电容器与无功补偿》 北大核心 2020年第5期110-117,共8页
与电网换相换流器(line commutated converter,LCC)相比,基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的柔性直流输电系统最主要问题在于直流故障的处理,目前学术界和工业界已提出多种具备直流故障自清除能力的柔性直流... 与电网换相换流器(line commutated converter,LCC)相比,基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的柔性直流输电系统最主要问题在于直流故障的处理,目前学术界和工业界已提出多种具备直流故障自清除能力的柔性直流输电系统。为了更好地了解这些柔性直流输电系统的优劣,很有必要对其直流故障特性进行分析。本文针对4种典型的具备直流故障自清除能力的柔性直流输电系统,分析比较了他们的直流故障穿越特性。首先,本文总结了4种典型直流故障处理方案,包括:采用直流断路器、采用全桥子模块与半桥子模块构成的混合子模块换流器(FHMMC)、采用基于LCC和MMC并在MMC直流出口处安装大功率二极管阀组构成的混合直流输电系统(LCC-D-MMC)、采用LCC和MMC混合级联的换流站结构。然后,本文分析了这4种直流故障处理方案的基本原理、其对应柔性直流输电系统的控制方式以及故障清除机理。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建了三端高压直流输电系统仿真模型,对比了4种直流故障处理方案下柔性直流输电系统的故障穿越特性。仿真结果表明,直流断路器能快速并且有选择地隔离直流故障,其对应柔性直流输电系统的故障穿越特性最好。考虑直流系统运行的经济性以及灵活性,LCC-MMC混合级联的拓扑结构在工程上具有一定的实用价值。 展开更多
关键词 直流故障处理方案 直流故障穿越特性对比 dccb FHMMC LCC-D-MMC LCC-MMC混合级联
在线阅读 下载PDF
MMC-HVDC双极故障条件下自适应限流控制策略 被引量:7
4
作者 王硕 何柏娜 +3 位作者 程婷 张东进 代维汉 尉元龙 《电力工程技术》 北大核心 2024年第6期53-63,共11页
直流断路器(direct current circuit breaker,DCCB)广泛应用于柔直输电系统,其造价与开断电流密切相关。文中从减小断路器开断电流的角度出发,设计适用于半桥型模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的自适应限流控制... 直流断路器(direct current circuit breaker,DCCB)广泛应用于柔直输电系统,其造价与开断电流密切相关。文中从减小断路器开断电流的角度出发,设计适用于半桥型模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的自适应限流控制结构。在分析MMC直流侧短路电流特性的基础上,利用换流站输入阻抗幅值的变化反映其故障深度,定义换流站故障深度系数K f;将K f引入MMC控制结构,使其与桥臂电压参考值关联,提出针对MMC直流侧短路故障的自适应限流控制方法;在PSCAD/EMTDC平台搭建半桥型MMC柔直输电系统模型,模拟直流侧短路故障清除过程,验证限流控制的有效性。仿真结果表明:文中提出的限流控制方法可依据MMC不同故障深度,实现差异化限流控制,减小DCCB开断电流,提升故障清除速度。 展开更多
关键词 柔直输电系统 直流断路器(dccb) 模块化多电平换流器(MMC) 自适应限流 故障深度系数 差异化限流控制
在线阅读 下载PDF
考虑FID综合损耗的柔性互联配电网检修日经济运行优化策略 被引量:5
5
作者 张真 欧阳森 +1 位作者 杨墨缘 吴晗 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2022年第9期147-153,161,共8页
针对负载均衡策略未考虑柔性互联装置(FID)的综合损耗对经济运行的影响,且未涉及检修日经济运行方式优化的问题。首先基于仿真采用最小二乘估计法建立换流阀和换流变压器的损耗率模型,以及换流阀的损伤系数模型。其次结合示范工程中的... 针对负载均衡策略未考虑柔性互联装置(FID)的综合损耗对经济运行的影响,且未涉及检修日经济运行方式优化的问题。首先基于仿真采用最小二乘估计法建立换流阀和换流变压器的损耗率模型,以及换流阀的损伤系数模型。其次结合示范工程中的三端柔性互联配电网拓扑结构,根据直流断路器(DCCB)运行状态对系统运行方式进行划分。然后建立检修日两阶段经济运行优化模型,第一阶段以各时段损耗成本最小为目标建立经济时序优化模型;第二阶段以DCCB检修日全天损耗成本最小为目标建立检修日运行方式优化模型。分别采用改进线性递减策略-粒子群优化法(LDW-PSO)和隐枚举法对两阶段模型进行求解。最后算例结果表明该优化策略可快速、准确计算系统时序损耗成本,并有效降低检修日内损耗成本,可为检修提供经济指导。 展开更多
关键词 FID综合损耗 经济运行 dccb检修 改进LDW-PSO 柔性互联配电网
在线阅读 下载PDF
混合式直流断路器在柔性直流电网中应用初探 被引量:44
6
作者 彭发喜 汪震 +2 位作者 邓银秋 郑超 宋云亭 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2017年第7期2092-2098,共7页
基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的柔性直流电网技术是未来电力系统输电技术的发展方向之一,但面临快速清除直流侧故障的巨大挑战。分析比较3种隔离直流侧故障的方法,选择混合式直流断路器作为隔离直流侧故... 基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的柔性直流电网技术是未来电力系统输电技术的发展方向之一,但面临快速清除直流侧故障的巨大挑战。分析比较3种隔离直流侧故障的方法,选择混合式直流断路器作为隔离直流侧故障的方案。结合基于差动电流的直流故障检测技术,提出考虑线路分布电容的柔性直流电网保护方案,包括线路保护和母线保护,并论述保护参数的选取原则。在PSCAD/EMTDC仿真平台上建立一个4端柔性直流电网模型,验证所提基于混合式直流断路器的差动保护方案的有效性和可行性。结果表明,所提的差动保护方案满足了保护的选择性和速动性要求,运用混合式直流断路器可在数ms内清除柔性直流电网的直流侧故障。 展开更多
关键词 柔性直流电网 直流故障 混合式高压直流断路器 差动保护
原文传递
柔性直流电网主动限流开断直流故障研究 被引量:24
7
作者 周猛 向往 +2 位作者 左文平 文劲宇 林卫星 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第23期6852-6866,共15页
基于混合型模块化多电平变换器的柔性直流输电系统可通过主动控制来限制直流故障电流,即将在昆柳龙三端混合直流输电工程中应用。然而,关于混合型MMC的主动限流开断原理、故障电流演变特性、限流控制效果与影响因素尚缺少相关理论研究... 基于混合型模块化多电平变换器的柔性直流输电系统可通过主动控制来限制直流故障电流,即将在昆柳龙三端混合直流输电工程中应用。然而,关于混合型MMC的主动限流开断原理、故障电流演变特性、限流控制效果与影响因素尚缺少相关理论研究。针对上述问题,该文首先分析采用直流电压前馈的主动限流控制策略限流机理,研究计及延时后,换流器直流电压、电流在故障期间的演变特性。提出换流器与直流断路器协调控制策略,并分析采用不同协调控制策略时故障线路电流的动态演变过程。分析采用主动限流控制策略后的柔性直流电网对DCCB的开断电流大小需求。针对基于半桥MMC构建的直流电网和基于混合型MMC构建的直流电网2种技术方案,在DCCB开断电流需求、DCCB经济性以及直流电网故障特征等方面对二者进行对比分析。研究表明,与半桥MMC型直流电网相比,基于混合型MMC的直流电网在使用主动限流控制技术后,DCCB开断电流大小减小为原来的22%,使得DCCB的成本减小为原来的45%,故障后换流站直流功率最短时间恢复时间减小为原来的30%,故障后功率模块电容过电压减小为原来的33.3%。最后,通过仿真验证理论分析的合理性。 展开更多
关键词 直流电网 柔性直流输电 混合型模块化多电平变换器 主动限流控制 直流断路器
原文传递
混合式高压直流断路器暂态分断特性及其参数影响分析 被引量:36
8
作者 王振浩 田奇 +1 位作者 成龙 李国庆 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2019年第18期1-10,共10页
混合式高压直流断路器(DC Circuit Breaker,DCCB)的本质是分断故障电流。分断暂态过程中的电气参数是决定断路器分断性能的核心所在。在分析DCCB拓扑结构的基础上,将断路器分断暂态过程划分为三个阶段。通过建立带DCCB的直流电网故障等... 混合式高压直流断路器(DC Circuit Breaker,DCCB)的本质是分断故障电流。分断暂态过程中的电气参数是决定断路器分断性能的核心所在。在分析DCCB拓扑结构的基础上,将断路器分断暂态过程划分为三个阶段。通过建立带DCCB的直流电网故障等效电路和断路器分断各暂态阶段的系统级等效电路,来分析分断过程中断路器自身的暂态特性。将断路器自身参数与直流系统参数联合起来,分别对断路器的两次换流过程进行详细分析。建立了断路器分断电流、暂态电压和开断时间的数学模型,推导断路器分断全过程中的分断电流以及最大暂态电压的计算表达式,并分析了断路器参数对分断性能的影响情况。利用PSCAD/EMTDC软件,搭建系统级混合式DCCB仿真模型,验证了所建立的断路器暂态模型的正确性及参数选取对断路器开断性能的影响。 展开更多
关键词 直流电网 混合式高压直流断路器 分断暂态特性 影响因素
在线阅读 下载PDF
柔性高压直流环网直流侧故障保护策略研究 被引量:26
9
作者 姚良忠 吴婧 +2 位作者 王志冰 李琰 鲁宗相 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第S1期1-11,共11页
直流故障保护问题是当前高压直流电网发展过程中所面临的关键技术问题之一。针对直流断路器在应用于高压直流电网故障保护时,可能面临直流故障发展迅速且有时难以区分的问题,该文研究了基于直流断路器附加电感的直流电网故障保护策略及... 直流故障保护问题是当前高压直流电网发展过程中所面临的关键技术问题之一。针对直流断路器在应用于高压直流电网故障保护时,可能面临直流故障发展迅速且有时难以区分的问题,该文研究了基于直流断路器附加电感的直流电网故障保护策略及其附加电感值的选取方法。通过对四端直流环网的直流极间短路故障特性进行分析,提出了由附加电感电压和模块化多电平换流器直流侧电压组合而成的直流断路器动作判据。由于该判据中所涉及参数都由本地测量实现,它具有不依赖于异地信号实时通信的特点。通过在Matlab/Simulink仿真平台上建立的四端直流环网模型所进行的仿真分析表明:该故障保护策略可以"有选择"地准确隔离故障线路或母线,并保证非故障部分在故障扰动后维持正常运行工况,且其不受故障位置、功率反转、控制方式和短路电阻的影响,并在不同结构的直流电网中具有较好的通用性。 展开更多
关键词 高压直流电网 直流断路器 附加电感选取方法 保护动作判据 保护策略
原文传递
一种基于晶闸管的新型混合式直流断路器 被引量:7
10
作者 薛士敏 陈萧 +3 位作者 刘白冰 陈硕 赵玉新 黄潇潇 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期4568-4577,共10页
为响应“碳达峰、碳中和”的宏伟目标,加快柔性直流输电技术的发展势在必行。混合式直流断路器是保证柔性直流电网安全运行的关键设备,用于实现直流侧故障分断,但现有拓扑大多采用IGBT作为开关元件,成本高且技术难度大。对此,提出一种... 为响应“碳达峰、碳中和”的宏伟目标,加快柔性直流输电技术的发展势在必行。混合式直流断路器是保证柔性直流电网安全运行的关键设备,用于实现直流侧故障分断,但现有拓扑大多采用IGBT作为开关元件,成本高且技术难度大。对此,提出一种基于晶闸管的新型混合式直流断路器。该断路器主要采用晶闸管代替IGBT实现电路状态的切换,大大降低了断路器成本和技术难度,此外该断路器还具备预充电以及自适应重合闸功能,为断路器的大规模应用奠定了良好的基础。针对所提断路器的工作过程进行了详细的解析和理论推导,在PSCAD/EMTDC中搭建了单端等效和四端直流电网的仿真模型对其进行仿真验证,并与典型直流断路器进行性能对比。仿真结果证明了所提直流断路器的可行性,并表明在具备相近性能的基础上所提直流断路器的成本相较于典型直流断路器得到大幅降低。 展开更多
关键词 柔性直流电网 直流断路器 晶闸管 预充电 自适应重合闸 设备成本
原文传递
EAST极向场电源失超保护系统的设计及模拟实验 被引量:10
11
作者 宋执权 傅鹏 +1 位作者 汤伦军 吴义兵 《核聚变与等离子体物理》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期28-33,共6页
给出了EAST极向场磁体电源失超保护系统的设计方案,描述了两种失超保护开关——直流快速开关和爆炸开关采用的两级换流结构的设计和工作原理,分析了这种结构在换流过程中的规律,该结构有效地解决了开关开断直流大电流的难点。通过模拟... 给出了EAST极向场磁体电源失超保护系统的设计方案,描述了两种失超保护开关——直流快速开关和爆炸开关采用的两级换流结构的设计和工作原理,分析了这种结构在换流过程中的规律,该结构有效地解决了开关开断直流大电流的难点。通过模拟实验证明了该失超保护系统满足设计要求。 展开更多
关键词 失超保护 直流快速开关 爆炸开关 两级换流结构
在线阅读 下载PDF
基于重合直流断路器残余电流开关的柔性直流电网故障测距 被引量:14
12
作者 李斌 毛琦扬 +3 位作者 何佳伟 于洋 邵庆祝 李晔 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2021年第10期140-148,共9页
精确故障测距是确保电力系统故障快速排查清除的关键技术,其中基于行波固有频率的故障测距方法在常规直流输电系统中具有突出的技术优势。但是通过分析发现,柔性直流电网故障行波固有主频率低、可利用数据窗短,导致基于固有频率主成分... 精确故障测距是确保电力系统故障快速排查清除的关键技术,其中基于行波固有频率的故障测距方法在常规直流输电系统中具有突出的技术优势。但是通过分析发现,柔性直流电网故障行波固有主频率低、可利用数据窗短,导致基于固有频率主成分的测距算法存在较大误差。针对上述问题,提出在重合闸期间重合残余电流开关创造足够长的暂态数据窗。同时,提出了主/次频迭代计算/校验式测距算法。在应用于柔性直流电网时,与传统利用故障初期固有主频实现故障测距的方法相比,所提测距方法能够显著提升故障测距精度,并且消除多重信号分类算法虚假谱峰现象导致的测距偏差问题。大量仿真算例验证了所提方法的可行性与优越性。 展开更多
关键词 柔性直流电网 故障测距 直流断路器 固有频率
在线阅读 下载PDF
直流电网中直流断路器失灵保护方案研究 被引量:3
13
作者 彭发喜 邓银秋 +2 位作者 汪震 郑超 宋云亭 《机电工程》 CAS 2017年第8期906-910,共5页
针对基于模块化多电平换流器的柔性直流电网直流侧故障难以快速清除的问题,对基于MMC的柔性直流输电技术的基本原理和3种主流的直流侧故障隔离技术进行了研究。分析比较了3种高压直流断路器技术路线,选择混合式高压直流断路器作为清除... 针对基于模块化多电平换流器的柔性直流电网直流侧故障难以快速清除的问题,对基于MMC的柔性直流输电技术的基本原理和3种主流的直流侧故障隔离技术进行了研究。分析比较了3种高压直流断路器技术路线,选择混合式高压直流断路器作为清除柔性直流电网直流侧短路故障的方案,介绍了一种混合式高压直流断路器的基本结构和直流故障处理过程。参考交流电网断路器失灵保护策略,提出基于柔性直流电网的输电线路和母线上直流断路器失灵保护方案,并在PSCAD/EMTDC上搭建模型进行仿真验证。研究结果表明:所提出的断路器失灵保护方案在线路和母线上断路器未成功动作时使相邻断路器跳闸,实现故障的彻底隔离,并清除短路故障电流。 展开更多
关键词 柔性直流电网 模块化多电平换流器 混合式直流断路器 直流侧故障 失灵保护
在线阅读 下载PDF
高海拔环境下大容量直流空气断路器灭弧性能研究 被引量:13
14
作者 李静 易晨曦 +2 位作者 彭世东 曹云东 于龙滨 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期863-874,共12页
高原轨道交通和电工产业转型对起关键保护作用的大容量直流空气断路器(LC-DCCB)提出了更高要求,但现有产品在高海拔地区的开断仍存在一定问题。该文以轨道交通用LC-DCCB为研究对象,首先基于磁流体动力学(MHD)理论,考虑湍流效应的影响,... 高原轨道交通和电工产业转型对起关键保护作用的大容量直流空气断路器(LC-DCCB)提出了更高要求,但现有产品在高海拔地区的开断仍存在一定问题。该文以轨道交通用LC-DCCB为研究对象,首先基于磁流体动力学(MHD)理论,考虑湍流效应的影响,对其在高海拔环境下开断18 kA短路电流进行仿真;然后对电弧形态及灭弧室内温度场、电磁场、气流场进行分析,得出高海拔地区空气电弧开断困难的主要原因;最后根据仿真与理论分析,考虑采用合理数量和布局的间插式U型栅片改善电弧开断特性。结果表明:随着海拔的升高,电弧前期运动速度加快,但断路器的灭弧性能降低;在高海拔环境下电弧存在严重的弧根粘滞和弧根拖尾现象,弧根拖尾畸变空间电场,不利于熄弧;同时,在不同海拔环境下,电弧会产生不同程度的反向运动现象,易导致弧后重燃。该研究深入揭示了高海拔环境下LC-DCCB电弧演变过程及复杂开断现象背后的物理本质,可为该类产品研发提供理论指导。 展开更多
关键词 高海拔 大容量直流空气断路器 弧根拖尾 电弧反向 弧后重燃
在线阅读 下载PDF
失超保护开关 被引量:2
15
作者 宋执权 傅鹏 《电气开关》 2006年第3期1-3,共3页
描述了将应用于超导托卡马克装置中的两种失超保护开关——直流快速开关和爆炸开关,重点介绍了它们的两级换流结构和工作原理。并且分析了它们在换流过程中的规律,为电路的开关选择和电流换流回路参数的确定提供依据。
关键词 直流快速开关 爆炸开关 结构 触头 换流
在线阅读 下载PDF
柔性直流电网直流线路故障主动限流控制 被引量:55
16
作者 周猛 向往 +2 位作者 林卫星 文劲宇 左文平 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2018年第7期2062-2072,共11页
针对架空线柔性直流电网线路故障,提出了基于混合型MMC的主动限流控制方法,从而降低对直流断路器开断速度、开断容量以及吸收能量的要求,减少直流电网建设成本、提高直流电网可利用率。该文首先研究了换流器的交/直流电压解耦可控性,给... 针对架空线柔性直流电网线路故障,提出了基于混合型MMC的主动限流控制方法,从而降低对直流断路器开断速度、开断容量以及吸收能量的要求,减少直流电网建设成本、提高直流电网可利用率。该文首先研究了换流器的交/直流电压解耦可控性,给出了主动限流控制器的控制架构。为了解决直流故障穿越期间,桥臂电容电压可能会短时越限的问题,提出了在内环直流电流控制器附加直流电流指令动态限幅控制器的方案。提出了主动限流控制策略的一种优化手段—电流目标预设控制,分析了不同控制器延时对主动限流控制的影响。计及主动限流控制,研究了单换流器系统和直流电网故障前后直流故障电流演变机理。最后,分别在单换流器系统和直流电网系统中仿真验证了前文理论分析的正确性的有效性。 展开更多
关键词 直流电网 线路故障 混合型换流器 直流断路器 主动限流控制
原文传递
Fluid-chemical modeling of the near-cathode sheath formation process in a high current broken in DC air circuit breaker
17
作者 彭世东 李静 +3 位作者 段薇 曹云东 刘树鑫 黄浩 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第1期523-538,共16页
When the contacts of a medium-voltage DC air circuit breaker(DCCB) are separated, the energy distribution of the arc is determined by the formation process of the near-electrode sheath. Therefore, the voltage drop thr... When the contacts of a medium-voltage DC air circuit breaker(DCCB) are separated, the energy distribution of the arc is determined by the formation process of the near-electrode sheath. Therefore, the voltage drop through the near-electrode sheath is an important means to build up the arc voltage, which directly determines the current-limiting performance of the DCCB. A numerical model to describe the near-electrode sheath formation process can provide insight into the physical mechanism of the arc formation, and thus provide a method for arc energy regulation. In this work, we establish a two-dimensional axisymmetric time-varying model of a medium-voltage DCCB arc when interrupted by high current based on a fluid-chemical model involving 16 kinds of species and 46 collision reactions. The transient distributions of electron number density, positive and negative ion number density, net space charge density, axial electric field, axial potential between electrodes, and near-cathode sheath are obtained from the numerical model. The computational results show that the electron density in the arc column increases, then decreases, and then stabilizes during the near-cathode sheath formation process, and the arc column's diameter gradually becomes wider. The 11.14 V–12.33 V drops along the17 μm space charge layer away from the cathode(65.5 k V/m–72.5 k V/m) when the current varies from 20 k A–80 k A.The homogeneous external magnetic field has little effect on the distribution of particles in the near-cathode sheath core,but the electron number density at the near-cathode sheath periphery can increase as the magnetic field increases and the homogeneous external magnetic field will lead to arc diffusion. The validity of the numerical model can be proven by comparison with the experiment. 展开更多
关键词 near-cathode sheath atmospheric pressure air arc fluid-chemical model high current DC air circuit breaker(dccb)
原文传递
一种具备限流能力的多端口直流断路器 被引量:34
18
作者 韩乃峥 樊强 +3 位作者 贾秀芳 赵西贝 许建中 赵成勇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第17期5172-5181,共10页
高压直流故障限流器(fault current limiter,FCL)及断路器(DC circuit breaker,DCCB)在直流电网保护中具有重要作用。该文提出一种具备限流能力、通态损耗低、主限流电路采用晶闸管器件的多端口直流断路器(multiport DC circuit breaker... 高压直流故障限流器(fault current limiter,FCL)及断路器(DC circuit breaker,DCCB)在直流电网保护中具有重要作用。该文提出一种具备限流能力、通态损耗低、主限流电路采用晶闸管器件的多端口直流断路器(multiport DC circuit breaker,Mp-DCCB),分阶段对新型拓扑的限流过程及断路过程进行理论解析。分析电压电流应力、避雷器耗能与Mp-DCCB关键参数的关系,给出Mp-DCCB参数设计方法。对所提Mp-DCCB的限流和断路能力进行仿真验证,证明Mp-DCCB可代替多个常规DCCB,并减少对避雷器的耗能要求。 展开更多
关键词 直流电网 多端口直流断路器 晶闸管 能量耗散
原文传递
柔性直流电网紧急限流控制策略研究 被引量:26
19
作者 倪斌业 向往 +3 位作者 周猛 左文平 蔡普成 文劲宇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第11期3527-3536,共10页
柔性直流电网对高速大容量直流断路器的需求限制了其发展和应用。基于混合型模块化多电平换流器(modular multi-level converter,MMC)的限流控制方案受限于拓扑结构,不适用于广泛采用的半桥型MMC柔直工程。该文提出了一种具有拓扑结构... 柔性直流电网对高速大容量直流断路器的需求限制了其发展和应用。基于混合型模块化多电平换流器(modular multi-level converter,MMC)的限流控制方案受限于拓扑结构,不适用于广泛采用的半桥型MMC柔直工程。该文提出了一种具有拓扑结构通用性与故障类型通用性的紧急限流控制策略,能够降低直流断路器(DC circuit breaker,DCCB)的开断电流和耗散能量。该文首先介绍了紧急限流控制的原理以及其与DCCB的协调策略,分析并推导了限流控制作用下故障电流的计算方程;研究了限流控制不同投入时刻对故障电流发展的影响;最后在基于半桥型MMC的四端直流电网中进行了仿真验证。仿真结果表明:紧急限流控制使得DCCB的开断电流减小了4.29kA(40.74%),耗散能量减小了23.4MJ(60.47%),并且适用于高阻性故障。 展开更多
关键词 直流电网 模块化多电平变流器高压直流输电 半桥型MMC 限流控制 直流断路器
原文传递
适用于直流电网的自旁路型故障限流器研究 被引量:15
20
作者 赵西贝 宋冰倩 +2 位作者 许建中 苑津莎 赵成勇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第19期5724-5731,共8页
柔性直流电网在直流侧故障后,故障线路隔离存在困难,使用限流器抑制过电流成为一种有效的辅助方法。该文提出基于单钳压子模块的限流器拓扑,通过柔性投入限流元件,可实现限流器的可靠投入,并且通过自旁路设计辅助降低断路器切断难度。... 柔性直流电网在直流侧故障后,故障线路隔离存在困难,使用限流器抑制过电流成为一种有效的辅助方法。该文提出基于单钳压子模块的限流器拓扑,通过柔性投入限流元件,可实现限流器的可靠投入,并且通过自旁路设计辅助降低断路器切断难度。对所提混合式限流器的工作原理、控制方式和电气应力进行研究,提出限流效果判断关键指标,并在4端直流电网中仿真验证。进一步分析认为,所提出故障限流器拓扑具备应用于柔性直流电网的工程价值。 展开更多
关键词 故障限流器 直流电网 直流断路器 限流指标
原文传递
上一页 1 2 3 下一页 到第
使用帮助 返回顶部