随着我国电力系统的快速发展，发电机单机容量不断增加，励磁容量也相应增大，高性能的晶闸管被广泛应用。由于整流同路的换相过电压问题越来越突出，装置的可靠性越来越引起人们的重视。然而，目前工程上晶闸管阻容保护同路的参数大多根据经验数据进行设计，参数选择缺乏针对性，实际运行中往往会出现抑制过电压效果不明显、元器件过热等一系列严重问题。所以，必须建立更加精确的品闸管恢复模型，采用计算机仿真的方法来深入细致地研究换相过电压保护技术。 众所周知，选择合适的反向恢复电流的数学模型米模拟可控硅关断过程，是研究可控硅换相过电压保护的关键。目前，用来研究换相过电压的反向恢复电流主要有三种数学模型，即突然截止模型、指数函数模型、双曲函数模型。综合考虑各自的特点，指数函数模型对一般工程应用来说还是非常合适的，并且在建模时容易实现，计算量不大更有利于仿真速度的提高。 首先，晶闸管反向恢复模型的创新设计为课题的顺利开展提供了重要基础。MATLAB作为目前流行的建模仿真软件，具有良好的通用性。在其内置晶闸管模块的基础上进行了重要改进，设计添加了反向恢复控制模块。该模型直接根据元件的反向恢复特性曲线动态计算反向恢复电流，封装后可以直接应用到三相交流仿真电路中。测试结果表明：仿真波形与实际测量波形非常接近，误差在10％以内。因而该模型具有良好的准确性、实用性和扩展性等显著特点。 其次，采用数值分析的研究方法，对晶闸管RC吸收回路进行了比较系统的仿真研究。对于单个晶闸管RC吸收同路，通过改变多种阻容参数的组合，得到了各参数之间的关系曲线。经过分析这些曲线，提出了吸收电阻和吸收电容的最佳参数设计原则。采用同样的方法，对三相桥式吸收同路和集中阻断吸收同路进行了类似的仿真研究，可得到类似的结论。最后给出了阻容参数选择的设计步骤。 然后，对分布电感、控制角、并联运行条件等其他影响因素进行了仿真。从过电压的变化规律中可以看出：分布电感对过电压的影响是非常有限的。换相过电压的大小与控制角有着一定的对应关系。通过整流装置并联运行的对比仿真，主要探讨了晶闸管关断时间不同步、晶闸管恢复特性不相同、并联阻容吸收同路的化简以及并联条件对过电压大小的影响等几个方面的问题。对比仿真的结果表明在总的等值阻容参数相同的前提下，并联运行条件会导致换相过电压的升高。 最后，利用三峡电站的换相过电压实验数据对仿真模型进行了实验验证。根据三峡电站7F机组的励磁系统参数建立了该机组励磁整流装置的仿真模型。仿真波形与实验波形对比的结果表明：仿真模型的准确度比较理想，误差在5％以内。这充分证明了该课题的研究方法和研究结果是可行的、正确的、成功的。 总而言之，通过晶闸管反向恢复动态模型的开发和数值分析研究方法的应用，对品闸管换相过电压保护的相关问题进行了比较系统的仿真研究，总结出了阻容吸收同路的最佳参数设计原则，探讨了并联运行条件下换相过电压的基本变化规律。这对换相过电压保护同路的工程设计和应用有着非常重要的、现实的指导意义。