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ITER测试平台无功补偿及谐波抑制系统包含一套由RLC滤波支路和晶闸管控制电抗器(TCR)组成的无功补偿装置,当接入电网时,为防止系统甩负荷对电网的安全性产生影响,通过计算解析研究分析了系统甩负荷时在110kV母线上产生的过电压。结果表明,当因系统故障进行甩负荷时,母线电压上确实会产生一个较高的过电压,其数值已超出国家标准允许范围,可能会对电网产生一定影响,需采取防护措施,即加入了一条由反并联二极管和电阻组成的旁通支路来释放主回路电流以减少过电压。MATLAB的仿真结果也验证了上述结果的正确性。     

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EAST电源系统包含一套由固定电容器和晶闸管控制电抗器(TCR)组成的无功补偿系统.为防止并联谐振影响EAST实验及电网安全,研究了EAST无功补偿系统与10kV电网分布电感之间的低频谐振.分析表明,在TCR投入量不断变化时,系统的低频谐振点在2.04～2.24之间,EAST电源产生的二次谐波电流被放大后在国家标准允许范围内.MATLAB和PSCAD对整个系统的仿真结果验证了上述结果的正确性.     

CRAFT超导磁体电源换流变压器短路阻抗设计

聚变堆主机关键系统综合研究设施（CRAFT）超导磁体电源兼具大电流稳态运行、高功率脉冲运行和瞬态故障抑制能力的需求。换流变压器的短路阻抗与超导磁体电源的特性密切相关。为了优化超导磁体电源的性能,基于交直流系统的参数和换流变压器的等效电路模型,研究了换流变压器短路阻抗与超导磁体电源的输出电压、谐波电流、短路故障电流和无功损耗的关系。短路阻抗越小,超导磁体电源的额定输出电压越高,无功损耗越小,这些特性对CRAFT超导磁体电源的性能有利,但是短路故障电流和谐波电流增加,影响电源的短路故障抑制能力和谐波特性。在CRAFT超导磁体电源换流变压器短路阻抗设计时,首先短路阻抗必须满足直流电源的额定输出电压和故障电流抑制能力,其次,由于CRAFT超导磁体电源是多相变流器,仅产生高次特征谐波电流,含量少便于抑制,因而尽量选择较小的短路阻抗。     

CFETR CS模型线圈失超保护系统设计

CS模型线圈运行电流为47.65k A,储能高达407MJ,可靠的失超保护系统是线圈安全运行的重要保障。本文根据线圈的设计参数和运行要求,进行了失超保护系统的初步设计,介绍了高灵敏度失超检测方法,确定了失超保护回路的拓扑结构。针对回路中的主要器件,设计了50k A级直流快速断路器,估算了熔断器的关键参数,计算了移能电阻在线圈i2t≤7.95×108A2s、端电压U≤2500V条件下,阻值选取范围为12.5mΩ≤R≤52.47mΩ。同时开展了失超保护控制系统的设计,为后期失超保护系统工程设计及线圈实验运行提供依据。     

托卡马克电源窄带宽近基频间谐波检测方法

为解决托卡马克磁体电源系统中出现的低频谐波检测问题,研究了基于可调参数 Q 的 F42N150 单 频模拟陷波器和椭圆数字带通滤波器的混合检测算法。通过边界优化有效剔除干扰基波及 5 次谐波,实现有效的 频谱分离。利用 MATLAB 优化了为设计过程进行,使用基于 DSP 的数字分析系统进行了试验验证,验证了检测 算法的正确性和有效性。      

基于模糊控制的 VSVPWM 中点电位平衡策略

针对中点钳位型(NPC)三电平逆变器存在的直流侧中点电位不平衡问题,提出了一种基于模糊控制 的中点电位平衡策略。该策略重新定义了虚拟空间矢量,使虚拟小矢量不引起中点电位波动,并在虚拟中矢量中 引入了对中点电位不平衡有抑制作用的控制因子 Q。同时,设计了由模糊控制器 A 和 B 构成的组合模糊控制器, 该控制器能够依据中点电位偏移情况调整控制因子 Q,实现对中点电位的闭环控制。仿真和实验结果表明,采用 该策略的 NPC 型三电平逆变器中点电位不平衡问题能得到有效改善。     

非线性负荷谐波传导的谐波系数算法与验证

谐波在电网侧的污染量不仅取决于非线性负荷发射, 更与谐波在整个系统中的传导息息相关,而目前关于谐波传导评估多采用直接的平均电流放大公式,并没有深入的研究不同谐波频次的综合影响,也鲜有明确的谐波系数算法。本文基于Parseval等式——Rayleigh能量定理,考虑谐波旁瓣频次,提出了一种针对非线性负荷谐波传导的谐波系数算法,弥补了根据单谱线平均电流放大倍数衡量谐波传导的不足。给出了基于非线性负荷的MATLAB仿真计算实例,并在EAST实验中通过与实测数据对比验证了其正确性。