【《风电变流器中过电压保护问题分析》开题报告（含提纲）2700字】

PAGEPAGE1风电变流器中过电压保护问题研究开题报告一、选题的理论意义与实际意义随着风力发电技术的发展，对其技术的要求也逐渐增加，设备运行的稳定性直接影响电网的可靠性，作为风力发电系统的核心部件，风力发电机变流器是实现风力发电并网发电的电力电子设备，具有技术难度高、结构复杂、故障率高的特点。考虑到风力发电机变流器的运行工况通常较为严酷，长期处于盐雾、高温、高湿和灰尘等运行环境，因此对电气系统的电压稳定值提出了更高的要求。对风电变流器中过电压保护的分析研究可以归纳总结过电压保护在不同领域中的应用原理和方式，这对于过电压保护的创新研究具有一定的理论意义。电力电子变流器的控制系统在确保电网和风力发电系统稳定的前提下，能够实现风能输送的最大化；当电网需要无功时，变流器也会发无功给电网，起到对电网系统支持的作用。由于风电变流器需直接承受动力电压和电流，因此，其对电力系统稳定电压值具有较高的要求，若电力系统在运行过程中，出现电力超出合理范围现象，也即发生过电压现象，便会损坏风电变流器的绝缘性，从而损坏风电变流器或导致其无法正常稳定运行，基于此，就需要设备管理人员积极探索风电变流器过电压保护的应用具有重要实际意义。二、论文综述（综述国内外有关选题的研究动态）在现阶段的低压配电系统雷电防护中主要采用气体放电管与压敏电阻并联的形式。对防护器件的了解是用于防护的前提，在这点上国内不少学者对防护器件的性能做了研究：李树[1]总结了气体放电管的结构性能和原理，以及二电极放电管和三电极放电管的测试、试验及其应达到的主要标准。翟中生，吕清花等[2]依据可靠性强化试验技术设计了针对气体放电管的随机振动试验方案，测试气体放电管的电极材质、引线直径、焊接高度、根部焊接面积和底板材质等参数对其可靠性的影响。孙伟，姚学玲，陈景亮[3]针对空气间隙型浪涌保护器存在的问题，在低气压条件下研究了电极材料及间隙距离对间隙型SPD保护特性（UDC、Upulse、Tresponse）的影响。王莹[4]设计了一种触发型气体放电管，在一定程度上解决气体间隙型放电管在雷电防护应用中存在击穿电压高、响应时延长等问题。过电压防护器件不仅要求其自身性能符合要求，更重要的是在不同的脉冲源下，其响应性能是否符合国家标准。为此国内很多学者利用不同脉冲源，对电压开关型SPD和电压钳制型SPD的响应特性进行了研究：张桂红，郭洁[5]对氧化锌非线性电阻片在8/20μs、4/10μs、2/5μs、0.7/1.5μs等冲击电流波形下的等值电路，陡波大电流作用下的电气模型进行了分析，认为建立陡波下压敏电阻的等值电路时，必须考虑压敏电阻的动态伏安特性，另外也必须考虑到在不同波头时间的电流作用下，电流波头陡度的影响。姚学玲，陈景亮，孙伟[6]为满足对TVS放电时延及其分散性、工作电压范围、通流容量等的要求，设计并利用高介电系数的电介质材料制作的沿面闪络真空开关，研究了触发脉冲、主间隙两端的电压对TVS放电时延及其分散性的影响规律。李祥超，周中山，王成芳等[7]针对开关型SPD续流的问题提出主要是由于两电极气隙击穿时，击穿电压较低引起的。通过电极击穿时电弧力效应理论的分析，得出电弧力主要由电子力、静电力、电磁力、等离子流力等组成，提出了在开关型SPD设计中，放电电极一个处于固定状态，另一个电极处于可动状态，利用电弧力效应，拉长电极间隙的长度，增加两电极间残压，起到提前灭弧，减小续流的作用。在低压配电系统中电压开关型SPD与电压钳制型SPD之间的配合，一直备受学者关注：袁智勇，许菁[8]分析了低压电源浪涌保护器与被保护设备的距离及不同类型负载和不同电缆长度对保护效果的影响，给出了SPD的有效保护距离。陈军，肖稳安等[9]通过建立过电压两级保护线路的瞬态Kirchhoff方程组，对各SPD、级间电缆(或解耦器)和负载的端电压、电流进行模拟计算。路明，蔡云泉等[10]对市场上所使用的浪保护器进行分析和冲击测试，并进行元件配合特性分析，找出其配合的特点。孙伟，李勇等[11]针对低压输配电系统B级防雷保护要求，在低气压条件下对SPG的直流、脉冲电压击穿特性、电压保护水平以及响应时间进行了实验研究。三、论文提纲1引言1.1研究背景1.2研究意义2过电压的分类3过电压产生的原因3.1电力外输线路3.2发电机中性点连接3.3主变压器侧断路器开断空载3.4自然因素4对风电变流器中过电压保护的案例分析4.1故障过程描述4.2保护动作情况分析4.3故障原因分析4.4应对措施5过电压的保护措施5.1设备内部过电压保护5.2设备外部过电压保护6结语四、与选题相关的主要参考文献罗乐.电气一次设备过电压保护措施探讨[J].通讯世界,2017(12):2.吴龙开.试论发电厂电气工程设备过电压保护问题与对策[J].精品,2019(5):1.闫东明.浅谈水电厂电气一次设备过电压保护措施[J].市场周刊·理论版,2019.李树.过电压保护气体放电管[J].真空电子技术,2019(4):42-56.翟中生,吕清花,丁善婷,等.气体放电管可靠性强化试验研究[J].光电子技术,2019,30(4):261-265.孙伟,姚学玲,陈景亮.电极材料及间隙距离对间隙型浪涌保护器保护特性的影响[J].高压电器,2020,47(11):35-39,44.王莹.触发型气体放电管试验研究与分析[J].电瓷避雷器,2021(4):51-55,62.张桂红,郭洁,徐燕飞,等.氧化锌非线性电阻片在不同冲击电流波形下的等值电路分析[J].电瓷避雷器,2019(1):37-41.姚学玲,陈景亮,孙伟.沿面闪络真空开关触发特性的实验研究[J].高电压技术,2019,36(2):340-344.李祥超,周中山,王成芳,等.基于电弧力效应理论对开关型SPD续流的研究[J].电瓷避雷器,2020(6):83-89.袁智勇,许菁,何金良,等.低压浪涌保护器的有效保护距离[J].高电压技术,2019,29(8):29-31.陈军,肖稳安,韩秀榕.两级雷击电涌保护器配合的过电流和过电压变化特征[J].南京气象学院学报,2019,31(5):744-748.路明,蔡云泉,费克明,等.SPD各元件及其配合参数测试特性和应用效果分析[C]//第十七届中国国际防雷论坛论文摘编,北京:中国气象学会,2018:487-491.孙伟,李勇,郭瑞艳,等.间隙型浪涌保护器低气压条件下防雷保护特性研究[J].高压电器,2020,50(1):26-30.刘潇.电气一次设备过电压保护的相关问题探讨[J].电工技术：下半月,2017(4):2.马有德.浅谈水电厂电气一次设备的检修及过电压保护[J].建筑工程技术与设计,2018.王福亮.浅析电气装置过电压的产生与保护[J].科技与创新,2018(11):2.刘颖畅.电力系统过电压防护以及电气工程设备的检测与检修[J].中国高新区,2018,000(019):136-137.查建华.万安溪水电厂电气一次设备过电压保护问题与对策探讨[J].福建水力发电,2017(2):2.五、论文写作进度安排时间工作内容2022年12月1日0时-12月7日23时查阅资料，完成论文申请选题；2022年12月25日0时--2023年1月4日23时完成个人工作经历编写并提交个人工作经历表，供老师了解；2023年1月5日0时--1月19日23时撰写开题报告，进行开题报告提交；202