二极管

弱电网下并网逆变器的鲁棒性较差、谐波较大，而模型预测控制十分依赖系统参数，这限制了其在弱电网中的应用。针对以上问题，提出适用于NPC（二极管中点钳位）型三电平并网逆变器的数据驱动型V-MFPC（基于虚拟电压矢量的无模型预测控制）策略。首先通过不同的开关序列构造大量虚拟电压矢量，然后利用代价函数预选降低控制算法的计算负担，最后选择合适的开关序列寻优抑制中性点电压波动。仿真结果表明，所提策略能有效抑制中性点电压波动和并网电流谐波，并具有较好的参数鲁棒性。

为满足大规模纯新能源发电基地送出需求，经过拓扑比选，选取在送端采用电网换相换流器（LCC）与模块化多电平换流器（MMC）混合级联拓扑、受端采用二极管-模块化多电平换流器（D-MMC）拓扑的混合式直流输电方案。其中，由整流站MMC提供送端交流电压支撑，并与LCC配合作为送出功率平衡中转站。随后，设计系统的基本控制和故障穿越策略，使系统能够稳定送出新能源功率且兼具经济性与故障穿越能力。最后，在PSCAD/EMTDC中搭建±800 kV/5000 MW双极直流输电仿真模型，验证所提控制与故障穿越策略的有效性，结果表明：所选拓扑适用于大规模纯新能源发电基地送出场景。

针对传光式电流互感器高压侧现有的母线取能和激光供能方式存在供电死区、能量转换效率低、使用寿命不足等问题，提出一种基于四电平编码与弱光通信的极低功耗光电传输系统方案。首先，设计三态门电路将信号采集模块的采样时钟和数据信号叠加为一个四电平信号。然后，利用超高亮度且极低功耗的LED将四电平信号转换为光信号并通过光纤传输至低压侧。最后，在低压侧通过高灵敏度雪崩光电二极管探测器进行弱光检测后输入解码电路实现信号解码。将极低功耗光电传输系统应用于传光式电流互感器中进行实验验证，测量结果满足0.2级精度要求，系统高压侧的平均功耗可降低至3.91 mW，保证测量精度的同时大幅降低了功耗。由于高压侧的功耗极低，故可采用大容量电池或小功率光伏系统等可靠供能方案，从而解决了高压侧的供能问题，提高了系统的稳定性和可靠性。

项目创新目标:主要解决励磁变压器目前普遍采用的“大马拉小车”现象;片面强调“顶值倍数”导致参数配置超高和运行指标恶化的问题;改善励磁系统工况和机组输出电能品质;降低励磁系统能耗、降低励磁系统改造成本等问题。通过项目的深入研发和优化设计，并以本厂OF机组为对象，组织了全面的系统改造，将励磁系统主回路包括励磁变压器、功率整流器和事故灭磁等装置，进行了全面改造优化，增加了一套兼顾起励、加热功能的强励电源系统;以及与主励相互叠加转换的二极管回路;整流器采用高效热管散热器实现完全自冷散热运行;全新设计了新型励磁变压器,具有容量小损耗低结构紧凑和安全可靠的特点;兼顾系统的整体性和功能性，与灭磁装置实现无缝连接、一体化组合设计。从而达到了励磁系统全面优化、性能提升、功能强化和瓶颈消除的效果,从根本上解决了长期困扰励磁系统的技术瓶颈问题,开创了励磁系统先进性能和高端应用的新模式。

降低海上风电送出系统成本是促进海上风电资源开发的关键。基于二极管整流送出的技术路线具有良好的经济性，但存在风电场无法黑启动以及系统无法为风电场提供并网交流电压的问题。为了探索基于上述技术路线的更多可行性方法，提出改进的二极管送出系统技术方案，在配置辅助交流线路的基础上，通过在海上端加装无功补偿器或陆上端的柔直逆变器直接参与系统协调配合，可实现风电场的黑启动和稳态功率流向控制。对所提技术方案进行理论分析、系统方案设计和控制策略设计，并在PSCAD/EMTDC仿真环境下搭建海上风电送出系统模型，仿真结果验证了所提2种方案能够满足海上风电的可靠送出。

变电站的设备屏往往具有多路跳闸出口，尤其是母线保护、主变保护、低周减载、振荡解列等保护及自动装置的设备屏，其具备的跳闸出口数量有几十条之多。而在实际工作中往往需要在相关一次设备不停电的情况下进行定期检验、升级等工作，调试人员只能利用万用表逐个地测量出口压板电位变化，来验证保护及自动化设备动作逻辑是否合理、出口是否正确。用方用表进行测试，存在的问题很多：如单人不易操作、费时费力：使用过程中，容易出现用错挡位造成直流短路或接地，甚至误跳开关设备等。如果出口压板在15个以上的话，整个测试过程将持续几十分钟时间，有的保护十秒钟就已经整组复归了，必须重新加入测试数据才能进行测量，这样更增加了测试的时间。有时因为出口端子的相似性，可能造成测错出口，从而得出错误的结果，经判定后还要重新进行测试，这也是试验过程中经常遇到的问题。复杂的母差保护，有多达二十几种试验逻辑，每一种逻辑都有不同的出口方式，用万用表需要测量上千次压板电位变化，工作量巨大。 本次科技项目的研究目的是设计一款多路出口监视仪，批量判断设备屏的出口压板的出口状态，并通过发光二极管直观地显示出来。本项目可用于变电站内的继电保护装置设备屏。该多路出口监视仪基本能解决继电保护装置出口回路定检时间过长问题。项目创新点：实现了保护小室继电保护装置出口状态的同时监测，一台多路出口监视仪同时监测12路跳闸出口状态，通过级联更可连接24路、36路跳阀出口状态的同时监测。

本文提出了一种新型三电平零电流开关直流变换器，该直流变换器中传统三电平电路的所有开关器件只需承受输入电压的一半。该变换器工作于电流断续模式，并且在任意负载下都能实现传统三电平电路中四个开关管和整流二极管零电流关断，有效降低了开关损耗。另外，辅助结构中的两个开关管则是零电压零电流开通，进一步降低了开通损耗。本文给出了所提的零电流开关直流变换器的详细工作原理，并搭建了一台300V/1500V/1. 5kW/5kHz的实验室原理样机，通过满载和半载两组实验验证了变换器的工作原 理和软开关性能。

该成果是针对全国电网厂站蓄电池运行中所发生的极端问题并依据国网南网相关反措、标准，采用综合混采判据而研发的。近年来直流电源引发的电网事故频连发生，国网某330kV南郊变电站“6.18”主变爆炸事故所暴露的蓄电池脱离母线问题，在系统极端事故情况下，站用电源失去，故障无法隔离，烧毁设备，导致电网事故扩大.本项目的研究成果共模高端双向电流检测分析技术，解决电路能够在直流电压高达±270V的来源上监控双向电流，且线性误差小于0.5%。研究内置新技术，支持最高±270 V的连续共模信号，确保在输出端恢复原始幅度和稳定性。微电流检测传感技术，解决高精度微电流霍尔隔离变换采集，宽范围采样混采集蓄电池主回路电流电压动态数据，识别判断和优化信息。模拟量线性光电变换技术，直流电压采集回路的高线性度问题，由一个发光二极管(LED)和两个同种工艺的光电二极管组成。隔离模拟信号的稳定性、线性度、频带宽等特性研究。蓄电池脱离系统判断逻辑设计，蓄电池脱离系统判断逻辑采用电压量、电流量、开关量等多维度组成逻辑进行判断，如何做到避免信息误判、漏判问题，实时识别判断。 目前该装置已在珠海110kV吉大站、110kV兰埔站、110kV明珠站、110kV东堡站、110kV红旗站、110kV红山站以及国网新疆公司、国网山东公司、国网河南公司系统地市电网厂站运行，运行稳定良好，确保电网安全，易推广。