新型桥式故障限流器提升汽轮发电厂暂态稳定性研究

"这篇论文提出了一种改进型桥式故障限流器(FCL)的设计，旨在提高汽轮发电厂的暂态稳定性。该限流器采用了一种创新且计算复杂度低的自适应控制算法，能够限制故障电流至预设值，避免了传统方法中的功率损耗和谐波失真问题。相较于传统的桥式FCL和串联动态断开电阻(SDBR)，所提出的FCL在正常运行时具有更好的性能，并且只需要一个电流传感器即可运行。研究通过模拟600MVA汽轮机驱动的同步发电机系统，对比不同FCL方案，证明了新设计在限制故障电流、维持发电机的暂态稳定性和电能质量方面具有显著优势。此外，实验结果进一步验证了该FCL在不同极限电流和占空比条件下的有效性。" 在电力系统中，暂态稳定性是衡量大型发电设施如汽轮发电厂能否在异常情况下保持稳定运行的重要指标。高故障电流可能导致电网设备损坏，影响汽轮机同步发电机的稳定运行。传统的解决方法，如使用断路器，可能存在响应速度慢、成本高昂以及意外断开发电机连接的问题。 德米特里·拜梅尔等人的研究表明，改进型桥式故障限流器是一种有效的解决方案。这种FCL结合了自适应控制策略，能够实时调整以限制故障电流，确保其不超过设定阈值。相比于传统的桥式FCL，改进型设计在非故障状态下能减少功率损耗，同时抑制谐波失真，这对于保持电网的电能质量至关重要。此外，该FCL仅需一个电流传感器，降低了系统的复杂性。 通过仿真和实验，研究人员分析了新设计与串联动态断开电阻和传统桥式FCL的性能差异。结果显示，提出的FCL在故障期间能更好地保护发电机，维持定子电流、电压、有功和无功功率以及转矩的稳定，从而增强了整个电力系统的暂态稳定性。 这项工作的创新之处在于提出了一种高效、经济且易于实施的故障限流方案，对于提升电网的可靠性和稳定性具有实际意义，尤其对于大型汽轮发电厂而言，这种改进型桥式FCL可以显著增强其应对故障的能力，降低维护成本，同时保证电能质量。