托卡马克核聚变装置配网负荷分析及其稳定性机理研究
发布时间：2021-08-12 09:29
从深度参与ITER计划,到聚变堆主机关键系统综合研究设施（CRAFT）建设和中国聚变工程实验堆项目（CFETR）逐步展开,我国核聚变行业近年来发展迅速。核聚变装置的高效运行与其配电网络的可靠性及稳定性密切相关。本论文从托卡马克核聚变装置配网功能需求、稳态性和脉冲性核聚变负荷模型分析及其电压稳定性研究、基于大功率磁体电源负荷的脉冲配电网运行机理等方面探讨了托卡马克核聚变装置变配电网络设计及其运行控制的特殊性,提出了新的分析思路及方向。基于托卡马克核聚变装置变配电网络设计的基本框架及理论基础,总结归纳了 4类主要负荷,分别依据其容量及其性质确定对应配电网络配置。针对托卡马克核聚变装置变配电系统的功能性需求展开分析,确定了托卡马克核聚变装置变配电网络的基本拓扑结构,提出了基于各类计算包括潮流计算、短路计算、稳定计算和冲击性负荷验算确定配网结构设计合理性及有效性的设计思路。以托卡马克核聚变装置中常规负荷为研究对象,提出了利用单台感应电动机铭牌数据转化为动态机理模型对应参数的辨识方法,并通过典型负荷的计算分析验证了该方法的有效性。利用连续潮流法解析了不同负荷模型对托卡马克核聚变装置配电网络电压静...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：169 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１典型托卡马克运行模式示意图??
容量１００ＭＶＡ，经一路进线回路，主供６６ｋＶＩ段母线，负载为ＩＴＥＲ??整流器电源测试平台，分数路供整流变压器及无功补偿；５＃主变１１０／１０－??８０ｋＶ／１２ｋＶ自耦变，主变容量６０ＭＶＡ，经一路进线回路，主供６６ｋＶＩＩ段母线，??负载为ＩＴＥＲ整流器电源测试平台，分数路供整流变压器；６＃主变１１０／１０ｋＶ／６ｋＶ??三绕组变压器，容量５０ＭＶＡ，经一路进线回路，主供强磁场１０ｋＶ?Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ段??母线，负载为稳态强磁场等稳态负荷。ＥＡＳＴ装置１１０ｋＶ变配电一次系统如图１．２??所示。??２２０ｋＶ／１１０ｋＶ＾＾?２２０ｋＶ／１１０ｋＶ??輪林１＃变＾＾輪抹２＃变??７７９＃?７８０＃??１１〇ｋＶ?ｌｉｔ?Ｓｐｃｃ＝１．０４ｅＶＡ?１〇?５６Ｋｍ??麵丨丨段］—ｆ?ｉ?ｆ?一?ｌ?—?１￣??，ｉ？ｉ?－?１?－?１５＃?ｉｉ??３１．５ＭＶＡ?＾?６３ＭＶＡ?＾?５０ＭＶＡ?＾?１００ＭＶＡ?＾?６０ＭＶＡ?＾?５０ＭＶＡ??ＩＩＯｋＶ／ＩＯｋＶＭｌＯｋＶ／ＩＯｋ＾ｏｋｖ／ｌＯｋＶＴ?１１０ｋＶ／２０￣?Ｔ１ｌ０ｋＶ／１０￣Ｍｌ０ｋＶ／１ＯｋＶｒ？Ｔ??＿?Ｉ?８０ｋＶ／２４ｋＶ?｜８０ｋＶ／ｌ２ｋＶ?／６ｋｙ?＿??｜?｜?｜?Ｉ?、?｜?｜?｜?Ｖ?Ｎ??ＥＡＳＴ水冷全岛ＥＡＳＴ极ＥＡＳＴ无?ＥＡＳＴ輔?丨ＴＥＲ?ＩＴＥＲ无功直洗測?铎磁场??低溫及真索规向场电功讣偿助知热?ＰＦ变流补楼及濾试乎台?中心??空系统?￥荷?源及漶波?系统?器?波測试乎??系统?台??图１．２?ＥＡＳＴ装置变配电系统一次系统图??该配电方式优点：双回路进线，保电级别较高；１１０ｋＶ双母线，利于高压
６／２２ｋＶ?Ｖｒ?４００／６６／２２ｋＶ?Ｖｙ?４００／６６／２２ｋＶ?ＶＶ??Ｙｎｙｎｄｌ?１?Ｉ?Ｙｎｙｎｄｌ?１?ｌ?Ｉ??Ｙｎｙｎｄｌ?１?｝?Ｉ???＾．｜：ｖ?Ｉ?）?．?６６ｋＶ?ｌ?、?６６ｋＶ?Ｉ?ｖ??＇ｊ＾ｌ?ｉ?｜?—?ｊ??ｎ?ｎ?ｉＴ??ＰＦＭＰＳ?ＲＰＣ＆ＨＦ?２２ｋＶ?ＰＦｔｊＰＳ?ＲＰＣ＆ＨＦ?２２ｋＶ?ＰＦＭＰＳ?ＲＰＣ＆ＨＦ?２２ｋＶ．??Ｔ＂｛?｛Ｔ?ｉ?ｉ?■??ＮＢＩ?ＩＣＲＦ?ＥＣＲＦ?ＴＦＭＰＳ?ＮＢＩ?ＬＨＲＦ??图１．３?ＩＴＥＲ?４００ｋＶ变电站ＰＰＥＮ配电网一次系统图??４??
【参考文献】：
期刊论文
[1]非线性负载下的多变流器谐波电压补偿控制策略[J]. 许柳,吕智林,孟泽晨,魏卿. 电力系统保护与控制. 2019(07)
[2]多逆变器并网谐振特性分析[J]. 舒万韬,洪芦诚,刘宁波,王建华,夏俊荣. 中国电机工程学报. 2018(17)
[3]电力电子化电力系统暂态稳定性分析综述[J]. 朱蜀,刘开培,秦亮,李钢,胡仙来,刘冬. 中国电机工程学报. 2017(14)
[4]多馈入直流系统广义短路比:定义与理论分析[J]. 辛焕海,章枫,于洋,甘德强,徐谦. 中国电机工程学报. 2016(03)
[5]核聚变试验装置110kV大容量变电站运行及负荷分配优化的研究[J]. 仇茹嘉,刘智民,刘琼秋,汪正初. 电气应用. 2015(21)
[6]青海电网二次谐波传导机理与抑制措施[J]. 刘心旸,蒋维勇,李亚男. 电网技术. 2015(08)
[7]国际聚变堆ITER装置电源系统综述[J]. 傅鹏. 电力电子技术. 2014(12)
[8]基于受扰电压轨迹的电力系统暂态失稳判别:（一）机理与方法[J]. 邓晖,赵晋泉,吴小辰,门锟,洪潮. 电力系统自动化. 2013(16)
[9]聚变堆氚系统设计中的一些重要问题研究（Ⅰ）[J]. 邓柏权. 核聚变与等离子体物理. 2013(01)
[10]系统安全背景下未来智能电网建设关键技术发展方向——印度大停电事故深层次原因分析及对中国电力工业的启示[J]. 曾鸣,李红林,薛松,曾博,王致杰. 中国电机工程学报. 2012(25)
博士论文
[1]谐振抑制型低频混合滤波装置关健技术研究[D]. 卢晶.中国科学技术大学 2018
[2]超导磁体电源变流系统模块化的关键问题研究[D]. 陈晓娇.中国科学技术大学 2017
[3]ITER-PPEN电站自动化系统IED设备工程配置和通信网络性能分析[D]. 郝旭.中国科学技术大学 2016
[4]大电网实测负荷模型的实用化研究[D]. 郑晓雨.华北电力大学（北京） 2011
[5]受端系统暂态电压稳定机理研究[D]. 仲悟之.中国电力科学研究院 2010
[6]计及感应电动机负荷的电压稳定分析及其应用研究[D]. 孙华东.中国电力科学研究院 2005
[7]电力系统结构保留模型及上界函数法暂态稳定域构建的研究[D]. 刘峰.浙江大学 2005
硕士论文
[1]电力系统潮流无解问题分析和调整方法研究[D]. 李敏.华中科技大学 2006
本文编号：3338061
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：169 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１典型托卡马克运行模式示意图??
容量１００ＭＶＡ，经一路进线回路，主供６６ｋＶＩ段母线，负载为ＩＴＥＲ??整流器电源测试平台，分数路供整流变压器及无功补偿；５＃主变１１０／１０－??８０ｋＶ／１２ｋＶ自耦变，主变容量６０ＭＶＡ，经一路进线回路，主供６６ｋＶＩＩ段母线，??负载为ＩＴＥＲ整流器电源测试平台，分数路供整流变压器；６＃主变１１０／１０ｋＶ／６ｋＶ??三绕组变压器，容量５０ＭＶＡ，经一路进线回路，主供强磁场１０ｋＶ?Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ段??母线，负载为稳态强磁场等稳态负荷。ＥＡＳＴ装置１１０ｋＶ变配电一次系统如图１．２??所示。??２２０ｋＶ／１１０ｋＶ＾＾?２２０ｋＶ／１１０ｋＶ??輪林１＃变＾＾輪抹２＃变??７７９＃?７８０＃??１１〇ｋＶ?ｌｉｔ?Ｓｐｃｃ＝１．０４ｅＶＡ?１〇?５６Ｋｍ??麵丨丨段］—ｆ?ｉ?ｆ?一?ｌ?—?１￣??，ｉ？ｉ?－?１?－?１５＃?ｉｉ??３１．５ＭＶＡ?＾?６３ＭＶＡ?＾?５０ＭＶＡ?＾?１００ＭＶＡ?＾?６０ＭＶＡ?＾?５０ＭＶＡ??ＩＩＯｋＶ／ＩＯｋＶＭｌＯｋＶ／ＩＯｋ＾ｏｋｖ／ｌＯｋＶＴ?１１０ｋＶ／２０￣?Ｔ１ｌ０ｋＶ／１０￣Ｍｌ０ｋＶ／１ＯｋＶｒ？Ｔ??＿?Ｉ?８０ｋＶ／２４ｋＶ?｜８０ｋＶ／ｌ２ｋＶ?／６ｋｙ?＿??｜?｜?｜?Ｉ?、?｜?｜?｜?Ｖ?Ｎ??ＥＡＳＴ水冷全岛ＥＡＳＴ极ＥＡＳＴ无?ＥＡＳＴ輔?丨ＴＥＲ?ＩＴＥＲ无功直洗測?铎磁场??低溫及真索规向场电功讣偿助知热?ＰＦ变流补楼及濾试乎台?中心??空系统?￥荷?源及漶波?系统?器?波測试乎??系统?台??图１．２?ＥＡＳＴ装置变配电系统一次系统图??该配电方式优点：双回路进线，保电级别较高；１１０ｋＶ双母线，利于高压
６／２２ｋＶ?Ｖｒ?４００／６６／２２ｋＶ?Ｖｙ?４００／６６／２２ｋＶ?ＶＶ??Ｙｎｙｎｄｌ?１?Ｉ?Ｙｎｙｎｄｌ?１?ｌ?Ｉ??Ｙｎｙｎｄｌ?１?｝?Ｉ???＾．｜：ｖ?Ｉ?）?．?６６ｋＶ?ｌ?、?６６ｋＶ?Ｉ?ｖ??＇ｊ＾ｌ?ｉ?｜?—?ｊ??ｎ?ｎ?ｉＴ??ＰＦＭＰＳ?ＲＰＣ＆ＨＦ?２２ｋＶ?ＰＦｔｊＰＳ?ＲＰＣ＆ＨＦ?２２ｋＶ?ＰＦＭＰＳ?ＲＰＣ＆ＨＦ?２２ｋＶ．??Ｔ＂｛?｛Ｔ?ｉ?ｉ?■??ＮＢＩ?ＩＣＲＦ?ＥＣＲＦ?ＴＦＭＰＳ?ＮＢＩ?ＬＨＲＦ??图１．３?ＩＴＥＲ?４００ｋＶ变电站ＰＰＥＮ配电网一次系统图??４??
【参考文献】：
期刊论文
[1]非线性负载下的多变流器谐波电压补偿控制策略[J]. 许柳,吕智林,孟泽晨,魏卿. 电力系统保护与控制. 2019(07)
[2]多逆变器并网谐振特性分析[J]. 舒万韬,洪芦诚,刘宁波,王建华,夏俊荣. 中国电机工程学报. 2018(17)
[3]电力电子化电力系统暂态稳定性分析综述[J]. 朱蜀,刘开培,秦亮,李钢,胡仙来,刘冬. 中国电机工程学报. 2017(14)
[4]多馈入直流系统广义短路比:定义与理论分析[J]. 辛焕海,章枫,于洋,甘德强,徐谦. 中国电机工程学报. 2016(03)
[5]核聚变试验装置110kV大容量变电站运行及负荷分配优化的研究[J]. 仇茹嘉,刘智民,刘琼秋,汪正初. 电气应用. 2015(21)
[6]青海电网二次谐波传导机理与抑制措施[J]. 刘心旸,蒋维勇,李亚男. 电网技术. 2015(08)
[7]国际聚变堆ITER装置电源系统综述[J]. 傅鹏. 电力电子技术. 2014(12)
[8]基于受扰电压轨迹的电力系统暂态失稳判别:（一）机理与方法[J]. 邓晖,赵晋泉,吴小辰,门锟,洪潮. 电力系统自动化. 2013(16)
[9]聚变堆氚系统设计中的一些重要问题研究（Ⅰ）[J]. 邓柏权. 核聚变与等离子体物理. 2013(01)
[10]系统安全背景下未来智能电网建设关键技术发展方向——印度大停电事故深层次原因分析及对中国电力工业的启示[J]. 曾鸣,李红林,薛松,曾博,王致杰. 中国电机工程学报. 2012(25)
博士论文
[1]谐振抑制型低频混合滤波装置关健技术研究[D]. 卢晶.中国科学技术大学 2018
[2]超导磁体电源变流系统模块化的关键问题研究[D]. 陈晓娇.中国科学技术大学 2017
[3]ITER-PPEN电站自动化系统IED设备工程配置和通信网络性能分析[D]. 郝旭.中国科学技术大学 2016
[4]大电网实测负荷模型的实用化研究[D]. 郑晓雨.华北电力大学（北京） 2011
[5]受端系统暂态电压稳定机理研究[D]. 仲悟之.中国电力科学研究院 2010
[6]计及感应电动机负荷的电压稳定分析及其应用研究[D]. 孙华东.中国电力科学研究院 2005
[7]电力系统结构保留模型及上界函数法暂态稳定域构建的研究[D]. 刘峰.浙江大学 2005
硕士论文
[1]电力系统潮流无解问题分析和调整方法研究[D]. 李敏.华中科技大学 2006
本文编号：3338061
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hkxlw/3338061.html
