直流输电与FACTS技术：第一章 换流器的工作原理.pdf

《直流输电与FACTS技术：第一章 换流器的工作原理》 直流输电与 FACTS（Flexible AC Transmission Systems，灵活交流输电系统）技术是电力系统中的关键组成部分，而换流器作为直流输电的核心设备，其工作原理至关重要。本章主要探讨了换流器的基本概念以及不同类型换流器的工作机制，特别是单桥整流器。 1. **概述**：换流器在电力系统中起着将交流电转换为直流电或反之的作用，对于远距离、大容量的电力传输有着不可替代的作用。FACTS技术则通过动态调整输电线路参数，提高电网稳定性与效率。 2. **单桥整流器的工作原理**：单桥整流器由六个晶闸管组成，分为共阴极组和共阳极组。当交流电通过晶闸管时，晶闸管会经历高阻抗的阻断状态和低阻抗的导通状态。晶闸管的导通需满足正向电压和门极触发两个条件，一旦导通，门极失去控制作用，需电流降至维持电流以下并加反向电压才能关断。 3. **晶闸管工作原理**：晶闸管是一种半控型器件，一旦触发导通，就无法通过门极控制关断，必须等待电流自然减小至维持电流以下，通常采用反向电压使其关断。晶闸管有螺栓型、模块型和平板型等外形。 4. **单桥整流器的电路结构**：三相整流桥结构包括共阴极组和共阳极组，每个时刻只有一个共阳极组和一个共阴极组的晶闸管导通，形成负载上的电压。自然换流点是控制参考点，即线电压过零点。 5. **波形分析与控制**：分析了单桥整流器在不同触发角下的输出电压和电流波形。通过控制触发滞后角a，可以改变换流器的输出电压ud及其平均值Ud，从而实现对直流电压的调控。 6. **滞后触发**：滞后触发策略使得每个阀在其对应的自然换相点之后触发，这样可以通过控制滞后角a来调整换流器的输出特性，提高系统的可控性。 第一章深入浅出地阐述了换流器的工作原理，尤其是单桥整流器的结构、晶闸管的工作特性和控制策略，为理解直流输电系统和FACTS技术提供了坚实的基础。了解这些基本原理对于电力工程领域的设计、运行和维护人员至关重要，有助于提升电力系统的稳定性和效率。