【摘 要】
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统一潮流控制器(Unified Power Flow Controller,UPFC)是目前最先进的柔性交流输电装置。基于模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)的UPFC,其换流阀上使用
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统一潮流控制器(Unified Power Flow Controller,UPFC)是目前最先进的柔性交流输电装置。基于模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)的UPFC,其换流阀上使用了大量绝缘栅双极晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)子模块来实现换流功能。换流阀正常运行过程中IGBT会周期性的导通和关断,在其导通和关断瞬间会导致两端电压与电流的急剧变化,产生大量电磁骚扰。UPFC阀厅周围通常有二次设备室、主控室等放置有低压电力电子器件及设备的场所,也会有工作人员在周围巡视及工作,若不对其采取措施,这部分电磁骚扰可能会造成这些设备误动、拒动甚至设备本身受到损坏,也可能超出人体电磁环境控制限值,所以必须了解换流阀产生的电磁骚扰以及阀厅的屏蔽效能。以苏州某UPFC工程为背景,本文首先基于偶极子辐射理论和叠加原理,并结合无线电骚扰测试设备的信号处理原理,建立了 UPFC阀塔电磁辐射的预测计算模型,计算分析了阀厅内部的空间电磁场分布特性;实测得到了 UPFC阀厅内部空间电磁场分布特性,结合仿真模型计算结果以及相关电磁环境控制限值,提出了 UPFC阀厅屏蔽效能需求为30dB的建议,然后对实际钢板结构的阀厅进行了屏蔽效能测试,结果表明其屏蔽效能大于50dB,高于UPFC阀厅屏蔽需求。最后分别针对40dB、30dB、20dB的屏蔽效能需求给出了 UPFC阀厅的电磁屏蔽设计方案。该研究对实际的UPFC站电磁兼容设计和电磁屏蔽设计具有参考价值。
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