您好!歡迎訪問石家莊卓軒電子科技有限公司網站!
新聞中心news

電網換相換流器

來源: 發布時間:2017-09-01 10:06:07 次瀏覽
據美國能源信息管理局統計,2014年美國能源的平均零售價格為10.44美分/千瓦時,預計輸配電損耗為5%。這一損耗值似乎很低,但是這必須考慮到美國的總凈發電功率是4.1萬億兆瓦時。在這種情況下,5%的損耗意味著超過2000億千瓦時和210億美元的損失,因此努力改善電力傳輸方式成為我們的優先事項。
 
 
高壓直流(HVDC)輸電是為減少輸配電損耗而實施的解決方案之一。為什么HVDC比常規交流輸電更高效呢?HVDC輸電線路的損耗比相同電壓的AC線路少30-50%。當電壓和電流變得異相時,HVDC可以提高功率因數。因為DC沒有與其相關的頻率,因此它不受集膚效應的影響,可以降低通過線路傳輸的總功率。當電流密度集中在表面或“外膚位置”時,會發生集膚效應,并且當其朝導體中心移動時會漸漸稀疏。沿表面的電流密度越高,AC的有效電阻也就越高。HVDC還提高了網絡的可靠性。某些類型的HVDC站可以幫助穩定異步網絡。
 
那么這么大量的電力如何從全國范圍內傳輸到你家呢?電力首先從源開始,被傳輸到換流站,在整流為DC電壓前,AC在這里被升級至所需電壓。然后,電力可以作為HVDC通過遠距離轉移到另一個換流站,在那里被重新轉換為AC,某些類型的換流站具有控制有功和無功功率的增值效益。然后變壓器將AC電力提高到所需的電壓,以根據需要將電壓傳輸和配送到家庭和/或工廠。圖1展示了這一完整過程。
 
 
圖1:傳輸過程(輸電線路圖片由美國杜克公司提供)
 
最常見的換流站類型是電網換相換流器(LCC)和電壓源換流器(VSC)。
 
電網換相換流器
目前運行的大多數HVDC系統采用LCC拓撲。LCC的效率稍高于VSC,能夠傳輸更大數量的電力。其典型電壓電平為450kV或500kV;然而,中國有幾條800kV的線路。由于采用脈寬調制(PWM)技術,LCC不會像VSC那樣出現開關損耗。LCC使用晶閘管作為開關裝置。多個晶閘管串聯成三相整流器的單支線路,即構成了所謂的“閥”。
 
由于晶閘管只能接通,不能斷開,因此交流電壓會使晶閘管發生反向偏置并停止傳導。因此,LCC中的晶閘管的偏置取決于電網AC側用于換流的功率。在晶閘管正向偏置后導通時的延時決定了相位角延遲(觸發角)。晶閘管的相位角延遲實現了交流波的相位角控制。
 
LCC有兩種典型的架構:6脈沖橋和12脈沖橋。圖2所示為6脈沖橋,其使用六個晶閘管閥:每個相位使用兩個閥來傳導正負電壓波形。LCC的諧波響應能力非常差。為了彌補這一點,通過將兩個6脈沖橋串聯形成12脈沖橋則可以改善諧波。
 
圖2:LCC配置(圖片由EE web提供)
 
通過分析信號,可以控制進出換流器的波形。適當地分析信號能夠讓系統知道電壓和電流電平以及功率因數,并且有助于確定線路上是否存在任何故障。保護繼電器或智能電子設備(IED)分析信號。請參見圖3。
 
圖3:信號解釋
 
TI有幾個介紹信號分析方法的設計指南。使用Delta-Sigma芯片診斷來測量保護繼電器中AC電壓和電流的參考設計討論了如何通過使用電流互感器、分壓器或羅戈夫斯基線圈來采集輸出信號。然后,該信號由隔離和非隔離運算放大器進行調節,以增加振幅,抑制任何共模電壓和噪聲。隨即由ADC分析經調節的信號。從ADC獲得的數字化信息被傳遞到MCU進行解釋。根據波形確定的信息反饋到換流器的控制裝置,從而將對不斷變化的相位和電壓電平進行調整以保持穩定性。
亚洲日韩国产AV无码无码精品_无码精品久久久天天影视_天天摸天天做天天爽水多_欧亚激情偷乱人伦小说专区