±50 Mvar链式STATCOM稳态特性研究

根据±50 Mvar 链式静止无功补偿器（STATCOM）的实际设计，建立其仿真模型，分析其运行原理和稳态特性，通过PSCAD仿真软件计算得到其各项稳态性能指标满足要求。在传统的STATCOM数学模型基础上，建立了考虑各种损耗的链式STATCOM详细的暂态、稳态数学模型，解释了链式STATCOM稳态运行时的若干非线性现象，利用PSCAD仿真软件对±50 Mvar STATCOM进行稳态仿真研究，验证了上述分析结果的正确性。     

链式STATCOM直流侧电容稳态分析及参数设计

全面分析了链式STATCOM的直流侧电容电压稳态数学模型,同时结合±50Mvar链式STATCOM的设计,计算了该装置的电容电压运行范围、各工况下的波形和电容电压交流分量引起3次谐波电流的大小。根据其数学模型,采用等量配置方法和优化配置方法设计了±50Mvar链式STATCOM的直流电容参数。利用PSCAD仿真软件,对理论结果和仿真结果进行比较,验证了上述数学模型的正确性。     

链式STATCOM直流侧电容稳态分析及参数设计

全面分析了链式STATCOM的直流侧电容电压稳态数学模型，同时结合±50 Mvar 链式STATCOM的设计，计算了该装置的电容电压运行范围、各工况下的波形和电容电压交流分量引起3次谐波电流的大小。根据其数学模型，采用等量配置方法和优化配置方法设计了±50 Mvar 链式STATCOM的直流电容参数。利用PSCAD仿真软件，对理论结果和仿真结果进行比较，验证了上述数学模型的正确性。     

基于链式逆变器的大容量STATCOM的直流电压平衡控制

结合50 MVA STATCOM的研制,建立了基于链式逆变器的STATCOM直流电容电压稳态数学模型,揭示了电容电压不平衡现象产生的机理,分析了控制直流电压平衡的手段,提出了一种基于直流母线能量交换的直流电压平衡控制方法.分析了基于交流电源母线能量交换的直流电容电压平衡控制方法的原理,提出了最大(或最小)电容电压跟踪的平衡控制方法,并在50 MVA STATCOM的PSCAD模型和±18 kvar STATCOM的实验模型上进行了仿真研究.仿真和实验结果验证了稳态模型以及所提出的控制方法的正确性和可行性.     

系统短路容量对链式STATCOM运行的影响分析

这里通过理论分析和仿真计算,研究了链式静止同步无功补偿器(STATCOM)接入系统的短路容量与运行状态的关系,提出了链式STATCOM能够正常运行的系统条件:系统短路容量必须大于某限值,即接入点最小容量。通过建立链式STATCOM等效电路,推导出链式STATCOM在正常运行状态下所要求的系统最小短路容量计算公式,并通过在PSCAD/EMTDC软件中的仿真算例,验证了系统短路容量对链式STATCOM运行状态影响的分析。     

基于链式逆变器的50MVA静止同步补偿器的直流电压平衡控制

结合 50MVA 静止同步补偿器的研制,建立了基于链式逆变器的 STATCOM 直流电容电压稳态数学模型,揭示了电容电压不平衡现象产生的机理,分析了控制直流电压平衡的手段,提出了一种基于直流母线能量交换的直流电压平衡控制方法。分析了基于交流电源母线能量交换的直流电容电压平衡控制方法的原理,提出了最大(或最小)电容电压跟踪的平衡控制方法,并在 50MVA STATCOM 的PSCAD 模型上进行了仿真研究及在±18kvar 物理模拟装置上进行了实验。仿真结果及实验结果验证了稳态模型以及所提控制方法的正确性和可行性。     

十一电平链式STATCOM直流电容电压平衡控制研究

直流侧电容电压的不平衡及其控制是链式STATCOM要解决的关键问题。笔者给出了链式STATCOM直流电容稳态数学模型,分析了逆变桥参数对电容电压不平衡的影响,指出开关脉冲延时不同、混合型损耗差异以及并联型损耗差异是造成电容电压不平衡的主要原因。结合十一电平STATCOM,提出采用基频开关法投和基频脉冲循环换位法可以有效的保持链式STATCOM直流电容电压的平衡稳定,STATCOM的PSCAD模型及其仿真验证了该方法的可行性和有效性。     

提高链式STATCOM非对称故障运行能力的控制方法

提出一种适用于非对称故障的链式静止同步补偿器(STATCOM)控制方法。基于链式STATCOM等效单相数学模型,分析其在电网不对称故障时的运行特性;根据三相直流电容能量平衡的要求,推导出链式STATCOM在非对称故障下的控制方法 ,进一步设计一种分相直接电流跟踪的控制器,讨论控制参数的选取方法及其性能。PSCAD平台的数字仿真结果验证了所提方法的有效性。     

链式STATCOM电容电压不平衡现象研究:(二)数学模型

电容电压不平衡及其控制是链式静止同步补偿器(STATCOM)安全可靠运行必须解决的关键问题。文中建立了链式STATCOM的数学模型，揭示了电容电压不平衡现象产生的机理，正确描述了逆变桥各参数对电容电压分配的影响。基于PSCAD的仿真验证了模型的正确性。该模型对于电压平衡控制策略的设计具有重要意义。     

链式STATCOM电容电压不平衡现象研究:(二)数学模型

电容电压不平衡及其控制是链式静止同步补偿器(STATCOM)安全可靠运行必须解决的关键问题。文中建立了链式STATCOM的数学模型，揭示了电容电压不平衡现象产生的机理，正确描述了逆变桥各参数对电容电压分配的影响。基于PSCAD的仿真验证了模型的正确性。该模型对于电压平衡控制策略的设计具有重要意义。     

链式STATCOM高压阀的周期触发和熄灭试验

提出的链式静止同步补偿器(STATCOM)阀周期触发和熄灭试验方法对于装置的工程化具有重要意义,既检验了阀的基本性能,又可以发现工程设计中的缺陷。结合上海西郊变电站±50 Mvar链式STATCOM科技示范工程,根据PACAD仿真结果分析了阀在吸收无功和发出无功2种工况下的电压、电流应力。在此基础上,提出了阀周期触发和熄灭试验的试验方法及其试验电路,详细分析了电路的基本工作原理,建立了相应的数学模型,并利用PSCAD仿真软件加以验证。最后给出了试验结果,验证了试验方法的正确性。     

链式STATCOM的数学模型

数学模型的研究对于装置性能的研究、主电路参数设计和控制系统设计具有重要意义。该文通过傅立叶分解的方法，建立了链式STATCOM的数学模型。该模型正确反映了暂态过程中，基波电流有功分量、基波电流无功分量和电容电压平均值的变化规律。基于PSCAD的仿真验证了模型的正确性。该文还基于该模型讨论了链式STATCOM开环响应时间常数与主电路参数之间的关系。     

±200MVar链式静止无功补偿器稳态控制策略及仿真分析

随着大电网交直流系统混联运行,系统电压稳定和功态无功补偿日显重要。STATCOM设备稳态运行时与机械式无功补偿协调控制,可以实现定无功和对目标母线定电压控制,并及时响应调度无功曲线。文中对STATCOM稳态控制策略和防误策略进行研究分析,在此基础上建立了PSCAD模型,仿真分析了其定电压/定无功性能,仿真表明装置达到预定控制要求,对后续工程应用有较好指导意义。     

STATCOM对双馈入直流系统运行特性的影响

静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)具有对无功功率进行独立快速控制和提高电压稳定性的特点。将STATCOM接入双馈入直流系统某一逆变站交流母线,建立含STATCOM的双馈入直流系统模型,推导了整个系统稳态功率传输的数学模型。通过理论分析和PSCAD/EMTDC仿真,详细研究短路比、直流落点间的电气距离等因素对双馈入直流系统运行指标的影响。并提出利用最大传输有功功率增加量来分析STATCOM对不同短路比时最大传输有功功率的影响。研究表明:STATCOM的接入可以等效的增大直流子系统所馈入交流系统的强度,增大直流子系统的稳定运行区域,改善其换相失败免疫能力,抑制暂态过电压,从而有效改善双馈入直流系统的稳态和暂态运行特性。     

基于反馈解耦控制的链式STATCOM研究

链式STATCOM在高压大容量无功补偿中具有良好的应用前景,控制策略的选取将直接决定STATCOM设备能否快速、准确地响应电力系统无功功率的变化。分析了链式STATCOM的工作原理和数学模型,通过PARK坐标变换,将三相交流量转变为两相直流量,以此建立了链式STATCOM的有功_无功状态反馈解耦控制模型。针对此模型,利用PI控制,实现了有功电流和无功电流的解耦和线性化控制;并运用单极倍频CPS-SPWM调制技术,使级联H桥STATCOM系统能够在较低的开关频率下实现较好的补偿效果,系统动态响应迅速,稳态无静差。通过仿真分析,验证了该控制策略在H桥级联型STATCOM系统中应用的可行性。     

±50 Mvar链式STATCOM的实时数字仿真

针对上海西郊变电站±50 Mvar静止无功发生器(STATCOM)示范工程,提出了面向大功率电力电子装置的实时数字模型建立方法和数值计算方法,并基于数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA),设计和实现了±50 Mvar STATCOM实时数字仿真平台,通过与离线电磁暂态仿真工具PSCAD/EMTDC的仿真结果的对比研究,验证了其有效性和正确性。所设计的实时数字仿真平台在±50 Mvar STATCOM现场调试和投运过程中得到了成功应用,大大缩短了现场调试周期。     

基于MLCR-CSC的STATCOM控制策略研究与仿真

简要介绍了并联型多级注入式电流源变换器(MLCR-CSC)的拓扑结构、工作原理及其优点。建立了多级注入式电流源变换器的控制模型,在此基础上针对静止无功补偿器(STATCOM)的运行特点,建立了多级注入式电流源型STATCOM的工作模型,利用PSCAD/EMTDC对所建立的模型进行了仿真,详细分析了系统电压、电流的动态和稳态波形及模型参数设置对STATCOM性能的影响。仿真结果表明了该结构STATCOM的良好性能和控制方案的可行性。     

基于神经网络逆系统方法的链式STATCOM线性化解耦控制

针对链式STATCOM补偿负载无功电流以及稳定电网电压的控制问题,建立了链式STATCOM动态数学模型,得出了双变量δ、M(移相角与调制比)和电流的关系式,提出了一种基于神经网络逆系统控制方法,通过对该链式STATCOM系统可逆的验证、神经网络的构建以及控制系统的设计,实现了链式STATCOM输出的有功-无功电流的线性化解耦控制。仿真结果表明,在感性负载与容性负载进行切换以时,该控制策略取得了良好的动态效果以及稳态效果,使得装置具有较好的抗参数变化、抗负载扰动性能,从而验证了该控制策略的有效性及可行性。     

500kV东莞变电站±200MVA静止同步补偿器的控制功能试验对比研究

为了验证静止同步补偿器(STATCOM)对电网电压的有效支撑作用,针对500kV东莞变电站±200MVA STATCOM工程项目,通过PSCAD软件仿真和现场试验对STATCOM装置的定电压控制、恒无功控制、与站内原有固定补偿器的协调控制这3项主要控制功能进行了功能试验对比研究。研究表明,STATCOM实际输出的无功电流能快速跟踪控制目标电流的变化,且PSCAD仿真与现场试验结果一致。因此证明了PSCAD模型贴近实际装置,且STATCOM的控制功能设计合理,能够对系统无功变化作出快速响应,能有效实现电压支撑作用,提高电网的输电能力,保证电网的安全稳定运行。     

系统电压畸变时STATCOM的运行性能研究

基于STATCOM的标幺值数学模型,研究了系统电压畸变条件下STATCOM的电压电流运行特性,讨论了STATCOM谐波电压电流与装置主电路参数的关系,给出了LC谐振条件。理论分析结果得到了PSCAD/EMTDC数字仿真以及10 kvar STATCOM动模装置实验的双重验证。