带旁路电感的变压器耦合三相桥式固态限流器的控制策略研究.pdfVIP

第31卷　第10期 继电器 V o l. 31　N o. 10 　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　 2003年10月15 日 R ELA Y O ct. 15, 2003 9 带旁路电感的变压器耦合三相桥式固态限流器的 控制策略研究 蔡永华, 江道灼, 吴兆麟 (浙江大学电气工程学院, 浙江 杭州 310027) 摘要: 围绕新型变压器耦合三相桥式固态限流器试验样机工程化过程中的几个问题, 提出该限流器的改进拓 扑——带旁路电感的变压器耦合三相桥式固态限流器。给出了一种符合带旁路电感的变压器耦合三相桥式 固态限流器特点的控制策略, 并作了仿真研究分析。 关键词: 固态限流器; 　控制策略; 　仿真研究; 　桥式电路; 　短路故障 中图分类号: TM 76　　　文献标识码: A 　　　文章编号: 100324897 (2003) 1020009204 此耦合变压器副边近似于短接状态, 原边压降几乎为 1　引言 “零”, 旁路电感近似被短接。系统短路故障发生时, 系 随着电力系统的不断发展壮大, 其短路容量与 统电压加在耦合变压器原边以及旁路电感上, 因此旁 故障电流问题日益成为系统安全运行的隐患, 如何 路电感和直流限流电感通过耦合变压器并联后立即自 采取切实可行的有效措施解决这一问题, 已越来越 [ 2 ] 动串入系统 , 限制故障电流上升。在系统短路后约一 受到业界的高度重视。与此同时有关短路限流技术 个周波时间内故障电流包含两部分: 旁路电感电流和 的研究也越来越吸引广大电力科技工作者的关注。 由变压器副边限流电感决定的变压器原边流过的电 [ 1, 2 ] 近年来, 限流器的研究已有了显著进展 。文献 流。在限流器的运行控制中, 若在系统短路故障后能迅 [2 ] 中提出的新型固态限流器取得了很好的限流效果, 速隔离桥电路, 变压器副边等效于开路, 系统的短路电 但要进入工程应用阶段还有一些问题需要解决, 归纳 流完全由旁路电感决定。 为以下几点: ( 1) 限流器在电力系统故障状态运行中, 桥电路通过系统全部的故障电流, 因而晶闸管的容量 ( ) 须按照故障容量设计, 成本高。 2 系统故障后, 故障电 ( ) 流由桥电路抑制, 谐波丰富, 对系统不利。 3 限流器对 系统故障电流控制通过P ID 闭环调节, 控制器计算量 大, 故障判断及控制较复杂。本文针对文献[2 ] 中新型 固态限流器主电路拓扑结构存在的缺陷, 提出改进方 案——带旁路电感的变压器耦合三相桥式固态限流器 的拓扑结构, 用电力电子专用仿真软件 PS IM 原理仿 真计算, 分析改进的固态限流器拓扑结构的限流机理, 提出符合该固态限流器特点的控制策略, 克服了原固 图 1　带旁路电感的变压器耦合三相式桥式限流器拓扑 态限流器拓扑的缺陷。 F ig. 1　Topo logy of