Разработка и исследование полупроводниковых устройств регулирования выходного напряжения трансформаторов под нагрузкой для цифровых трансформаторных подстанций 6-10/0,4 кВ

Разработаны различные топологии тиристорных коммутаторов полупроводниковых устройств регулирования выходного напряжения трансформаторов под нагрузкой (ПУРНТ) на основе двунаправленных и однонаправленных тиристорных ключей, отличающиеся структурой тиристорных коммутаторов, количеством дискретных ступеней регулирования выходного напряжения трансформаторов, классом применяемых тиристоров. Разработаны имитационные модели различных тиристорных коммутаторов ПУРНТ в среде Matlab Simulink для исследований электромагнитных процессов и алгоритмов управления. Разработаны способы и алгоритмы управления тиристорными коммутаторами ПУРНТ, режимами работы ПУРНТ. Разработано аппаратно-программное обеспечение системы управления ПУРНТ с распределённой структурой на базе отечественных микроконтроллеров с применением магистрально-модульного принципа построения. Разработаны структуры драйверов двунаправленных тиристорных ключей с функцией диагностики. Разработана информационная модель ПУРНТ для интеграции ПУРНТ в цифровую трансформаторную подстанцию по протоколам МЭК 61850 и МЭК 60870. Разработана физическая модель тиристорного коммутатора ПУРНТ с централизованной структурой системы управления для экспериментальных исследований алгоритмов управления ПУРНТ и опытные образцы ПУРНТ с распределённой структурой системы управления. Разработано испытательное оборудование для проведения экспериментальных исследований физической модели тиристорного коммутатора ПУРНТ и опытных образцов ПУРНТ при различных типах нагрузки. Результаты экспериментальных исследований физической модели тиристорного коммутатора ПУРНТ, опытных образцов ПУРНТ позволили провести верификацию разработанных математических имитационных моделей и алгоритмов управления ПУРНТ при различном характере нагрузки. Проведены приёмочные испытания цифровых трансформаторных подстанций класса 6/0,4кВ и 10/0,4 кВ с интегрированными опытными образцами ПУРНТ на площадке завода-изготовителя АО ВО «Электроаппарат». Мощность цифровой трансформаторной подстанции класса 6/0,4 кВ составила 250 кВА, мощность цифровой трансформаторной подстанции класса 10/0,4 кВ составила 1 МВА.