大功率測(cè)試平臺(tái)的運(yùn)行分析與升級(jí)方案設(shè)計(jì).pdf

1、中國(guó)科學(xué)院等離子體物理研究所大功率測(cè)試中心是由科技部投資建設(shè)，滿足國(guó)際合作項(xiàng)目ITER電源設(shè)備的各種相關(guān)測(cè)試，是我國(guó)最大的直流測(cè)試平臺(tái)。為了進(jìn)一步完善和拓展其測(cè)試能力和范圍，本文針對(duì)其大功率直流測(cè)試、ITER極向場(chǎng)交流器集成測(cè)試、無功補(bǔ)償及濾波系統(tǒng)測(cè)試等三大平臺(tái)的運(yùn)行特性、諧波分布、過流過壓故障等問題進(jìn)行了深入研究。主要工作內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)如下:
　　1)、基于大功率變流系統(tǒng)理論，建立了脈沖直流電流輸出的變流器等效模型。以此為基礎(chǔ)，分

2、析了多變流器并聯(lián)輸出特性，以及多變流器并聯(lián)運(yùn)行時(shí)的換向耦合影響;進(jìn)行了變流系統(tǒng)和無功補(bǔ)償系統(tǒng)聯(lián)合進(jìn)行短路試驗(yàn)的可行性研究，提出了開環(huán)結(jié)合閉環(huán)的預(yù)測(cè)無功控制策略而提高響應(yīng)速度，改善了沖擊性無功負(fù)荷和電網(wǎng)電壓跌落;對(duì)于串聯(lián)模式下的短路沖擊測(cè)試，考慮等效三相短路的非正常換相狀態(tài)，給出了大電流下非正常換相時(shí)系統(tǒng)的負(fù)載特性曲線。等效暫態(tài)模型的準(zhǔn)確建立，保證了短路沖擊測(cè)試安全可靠運(yùn)行，設(shè)計(jì)完善的測(cè)試流程。聯(lián)合運(yùn)行分析以及控制系統(tǒng)的改進(jìn)，最大化的利用

3、了現(xiàn)有資源優(yōu)化系統(tǒng)測(cè)試。
　　2)、提出一種時(shí)域分段法，將復(fù)雜的PF變流器諧波問題轉(zhuǎn)換成簡(jiǎn)單函數(shù)的代數(shù)和求解，分別計(jì)算了三種運(yùn)行模式下的諧波分布，并且進(jìn)行了仿真和實(shí)驗(yàn)分析和對(duì)比。對(duì)比分析了串聯(lián)順序控制和對(duì)稱控制策略下，ITER PF電源串聯(lián)系統(tǒng)電網(wǎng)電流的諧波特性。前者在改善系統(tǒng)無功功率消耗的同時(shí)，也大大降低了系統(tǒng)的THD含量。極向場(chǎng)電源系統(tǒng)的諧波計(jì)算不僅可以評(píng)估其對(duì)電網(wǎng)及其他設(shè)備的影響，也為濾波系統(tǒng)的選型與設(shè)計(jì)提供了參考;也為未來

4、串聯(lián)系統(tǒng)的諧波抑制相關(guān)的控制優(yōu)化指明了方向。
　　3)、針對(duì)直流測(cè)試平臺(tái)常見的過流故障和過壓故障，進(jìn)行了理論分析和仿真對(duì)比，尤其是最嚴(yán)重的幾種過流故障的電流沖擊值的計(jì)算。根據(jù)以上各種故障分析，針對(duì)性的提出了相應(yīng)的保護(hù)措施，設(shè)計(jì)了各種保護(hù)動(dòng)作流程。最后給出了系統(tǒng)的連鎖保護(hù)機(jī)制。為系統(tǒng)測(cè)試安全可靠運(yùn)行提供了一系列的安全保障。
　　4)、針對(duì)直流測(cè)試平臺(tái)升級(jí)要求，初步確定變壓器的基本參數(shù);進(jìn)行了晶閘管的選型研究，通過結(jié)溫計(jì)算和熱效