基于DSTATCOM的点焊机无功功率补偿研究

为了更好地解决点焊机负荷引起三相负荷不平衡、系统功率因数低等电能质量问题,提出了基于静止同步补偿器（DSTATCOM）的无功功率补偿方法。首先给出了配电静止同步补偿器的主电路结构,然后利用改进的基于瞬时无功理论的电流检测方法检测出谐波和无功电流,分析了配电静止同步补偿器平衡三相不平衡负荷的原理。最后根据点焊机在实际工作中的情况,通过Matlab/Simulink仿真验证了采用的补偿方法可以平衡三相电流,提高系统功率因数和缓解电压跌落。该研究表明用于不平衡负荷的配电静止同步补偿器具有良好的动态性能和静态补偿效果。     

无功和三相负荷不平衡的序分量法补偿控制

将静止同步补偿器(Static Synchronous Compensator,STATCOM)并入电网来补偿无功功率和配电网三相负荷不平衡。通过对称分量法和叠加原理,对配电网三相负荷不平衡情况下正序、负序等效电路进行分析,提出一种新的正、负序补偿电流叠加补偿控制方法。正序控制环采用δ-θ控制,实现配电网无功功率补偿和保持STATCOM直流侧电压稳定;负序控制环采用φ-θ控制,实现STATCOM补偿三相负荷不平衡产生的负序电流,使电网侧三相负荷保持平衡。仿真和实验结果表明,该方法可以有效地补偿电网无功功率和三相负荷不平衡。     

可进行不平衡补偿的三相PWM型静止无功补偿器

介绍了基于自关断器件的脉宽调制(PWM)三相静止无功补偿器的原理,分析了开关占空比和补偿器等效电导之间的关系。根据不平衡三相负荷的平衡化原理,计算补偿器各相开关的占空比,实现对三相不平衡负载的平衡化补偿,仿真结果证明了基于自关断器件的PWM型三相静止无功补偿器不平衡负载补偿的有效性。     

用于不平衡负荷的D-STATCOM数学建模与系统仿真

不平衡负荷无功补偿及分相控制的配电系统用静止同步补偿器(D-STATCOM)动态性能好、谐波含量小、功率密度大,可实现无功功率的实时、就地以及不平衡负荷平衡化补偿。为研究其特性和在系统中的应用,首先定义了二值逻辑开关函数,分别建立D-STATCOM在abc三相坐标系下的微分方程与传递函数动态数学模型;然后根据瞬时无功功率理论建立了不平衡负荷指令电流检测系统与D-STATCOM的直接电流控制方式;最后分别基于数学模型及装置器件模型,应用不平衡负荷指令电流检测方法与直接电流控制建立D-STATCOM双闭环系统,在三相四线制配电系统中对D-STATCOM系统的静态、动态性能进行了仿真分析。仿真结果验证了所建数学模型的正确性以及指令电流检测系统和直接电流控制方式的有效性,表明用于不平衡负荷动态无功补偿的D-STATCOM具有良好的动态性能与静态补偿效果。     

三相四线三电平静止无功补偿发生器在不平衡负荷下的新控制方法

在三相四线配电网络中存在着大量的无功与非线性负荷,低压静止无功补偿发生器在负荷平衡的情况下,无功补偿效果较好,而在负荷不平衡的情况下,往往补偿效果不太理想。本文提出了一种对三相四线三电平静止无功补偿发生器在不平衡负荷下的新控制方法,可以在三相四线系统中负荷不平衡的情况下,较好地补偿无功电流。本文在Matlab/Simulink环境下搭建了仿真模型,并对比了所提方法与传统方法在负荷不平衡情况下的补偿效果。仿真结果表明,在三相四线系统中,本文所提的方法能够有效地补偿三相无功功率,并且对负荷不平衡情况下的无功补偿效果良好。     

配电网三相不平衡补偿装置的研究

为了解决中、低压配电网系统中普遍存在的三相负荷不平衡问题,利用晶闸管控制电抗器和固定电容器组相结合的补偿方式来进行负荷不平衡和无功功率的综合补偿。根据三相不平衡补偿原理,可以由负载的三相线电流获得需要补偿的电纳值;利用分相调节模式,可以提供三相分别控制的、连续平滑变化的等效电纳值,通过调节静止晶闸管的触发角,获得电纳的给定值,达到补偿效果。仿真结果表明,该装置可以对三相不平衡负荷同时实现无功功率补偿和负荷平衡化。     

用电负荷不平衡智能补偿装置

利用晶闸管控制电抗器和固定电容器组相结合的补偿方式来进行负荷不平衡和无功功率的综合补偿。由负载的三相线电流获得需要补偿的电纳值;利用分相调节模式,提供三相分别控制的、连续平滑变化的等效电纳值,通过调节静止晶闸管的触发角,获得电纳的给定值,达到补偿效果。仿真结果表明,该装置可以对三相不平衡负荷同时实现无功功率补偿和负荷平衡化。     

单相光伏接入的低压配电网平衡补偿技术研究

受非线性负载和单相负载等因素的影响,低压配电网自身存在较为严重的三相不平衡问题。随着低压配电网中单相光伏的大量接入,加剧了其三相不平衡度,造成变压器使用寿命降低、线路无功损耗增加等一系列问题。为解决单相光伏接入带来的三相不平衡问题,考虑配电网的三相不平衡因素及低压配电网的结构特点,本文研究一种基于瞬时无功理论的静止同步补偿器的平衡补偿技术。文中首先指出了单相光伏接入带来的三相不平衡问题;然后从理论上分析了静止同步补偿器的平衡补偿原理,并结合低压配电网的特点提出适用于接入低压配电网的静止同步补偿器控制策略,最后在PSCAD中搭建了仿真模型,仿真结果表明,所提补偿技术能够有效解决单相光伏接入带来的三相不平衡问题。     

基于DSP的不平衡补偿和单纯形优化的静止无功补偿器

针对静止无功补偿器SVC(Static Var Compensatot)作为不平衡负荷补偿和电压稳定控制的工况,提出了不平衡补偿和优化控制方法.对于不平衡负荷补偿,提出基于虚拟对称三相系统的同步参考旋转坐标变换的补偿电纳计算方法,利用电网电压中的一相电压构造虚拟的对称三相系统,由此可以准确计算所需的补偿电纳,该方法计算简单,基于该方法的静止无功补偿器不需要硬件锁相环,能够快速、准确地补偿负荷的无功功率;对于电压稳定控制策略,提出了基于改进的单纯形加速算法SPX(SimPleX method)优化递推积分PI控制方法,以ITAE准则作为寻优目标函数,对PI控制器的参数Kp、Ki进行实时调整、寻优,使SVC系统的瞬态响应过程达到最佳,能快速、无超调地跟踪SVC系统的电压设定值.仿真和实验结果表明所提不平衡补偿和优化控制方法的可行性和有效性.     

TNPC三电平静止同步补偿器不平衡负荷控制策略

负荷不平衡会导致电网损耗增大,关键设备出现过流故障甚至损坏等问题,对此主要研究了T型中点箝位(TNPC)三电平静止同步补偿器(STATCOM)对电网不平衡负荷和无功功率进行综合补偿的方法。首先建立三相三桥臂TNPC STATCOM在两相旋转坐标系下的数学模型,在双闭环控制中加入陷波器实现对负荷正序、负序和零序电流的联合控制,在此基础上完成TNPC拓扑中点平衡控制,保证零序电流控制和中点平衡控制的解耦。最后搭建TNPC静止同步补偿器实验平台,验证了控制策略的有效性。     

基于多功能并网逆变器的微电网电能质量研究

针对微电网中含有非线性、不平衡以及无功负荷,从而导致微电网的电压、电流发生畸变,引起谐波污染等电能质量问题。提出了一种能够实现并网发电和电能质量治理双重功能的多功能并网逆变器。集成了向分布式电网注入有功功率和对并网点处的谐波、负载无功、三相不平衡进行补偿等多种功能。最后,利用PSCAD/EMTDC验证了设计的可行性。     

基于DSOGI的不平衡负载补偿策略研究

为了补偿微电网孤岛运行中不平衡负载导致的三相不平衡电流,文章在分析了三相不平衡电流特性的基础上,提出了一种基于双二阶广义积分器(DSOGI)的不平衡电流补偿策略。分析了不平衡电流正负序分量的分离原理以及二阶广义积分(SOGI)的特性,提出基于DSOGI的基波正序电流检测方法;基于该方法提出补偿策略,对三相不对称电流进行补偿。在PSCAD/EMTDC中进行仿真验证,结果证明该补偿策略对三相负载不平衡具有较好的补偿效果。     

新型正弦脉宽调制控制电压源型动态静止无功补偿器

提出了一种适用于低压配电系统的新型动态无功补偿电路拓扑。主电路采用三相四桥臂逆变器结构,可以对负荷不平衡进行有效补偿。逆变器控制采用正弦脉宽调制(sinusoidal pulse width modulation,SPWM)控制,保证电压电流失真度低,并通过调节逆变器的输出电压从而动态调节静态无功补偿器(static var compensator,SVC)补偿无功功率,最终实现系统无功补偿为零的目的。通过与固定补偿电容器相结合,它能以较小的逆变器容量来补偿动态无功,提高系统的功率因数和电压稳定性。利用PSCAD/EMTDC平台对该系统进行了仿真研究。仿真结果验证了控制策略的可行性和有效性。     

串联型电压跌落补偿器离散双矢量控制方法

在建立串联型电压跌落补偿器在dq同步旋转坐标系下的状态空间模型的基础上,采用前向欧拉法和无差拍控制原理推导得出了补偿电压跌落的离散双矢量控制算法.最后建立了实际系统的PSCAD/EMTDC仿真模型,研究了离散双矢量控制算法在三相对称电压跌落及两相不对称电压跌落条件下的补偿效果.仿真结果表明该方法具有良好的动态和静态性能.     

PSCAD/EMTDC-MATLAB联合仿真技术在SVC控制系统仿真建模中的应用

基于MATLAB/Simulink与PSCAD/EMTDC接口元件,提出了一种应用PSCAD/EMTDC-MATLAB联合仿真技术搭建详细静止无功补偿器(SVC)控制系统仿真模型的方法,其中控制系统的核心部件电压、无功功率调节器模型采用实际SVC控制装置算法.对控制系统模型在SVC动模试验系统的PSCAD/EMTDC模型中进行了仿真计算.仿真数据与实际SVC控制装置动模试验录波文件的比较结果表明:控制模型的补偿特性和动态响应性能与实际装置基本一致,证明了仿真建模方法的可行性和仿真模型的正确性.     

基于多功能光伏并网逆变器的电能质量调节系统

针对分布式电网公共连接点处出现的谐波、无功和不平衡电流等电能质量问题,提出一种基于LCL滤波器的光伏并网发电与电能质量改善的复合控制策略,可以使多功能逆变器同时实现向分布式电网注入有功功率和对并网点处的谐波、负载无功、三相不平衡电流进行补偿。最大程度利用逆变器的硬件资源,减少硬件投入和设备体积,而达到改善公共连接点处电能质量的综合效果。并给出了一种无锁相环指令电流的生成算法,运用加权电流反馈控制设计了其并网电流跟踪器。最后,利用PSCAD/EMTDC验证了相关设计的可行性和有效性。     

动态无功补偿装置在地铁主变电所的应用研究

利用PSCAD／EMTDC软件建立地铁负荷及电缆的仿真模型,按照主变电所满载、轻载和接近空载3种工况对其进行了仿真计算,并与现场实测结果对照。对地铁变电所中压侧3种动态无功补偿方案进行了经济性比较。仿真计算所得地铁的有功功率、无功功率数据和实际测量数据接近,从而验证了仿真模型及计算结果的正确性。     

负载不平衡下D-STATCOM控制策略的仿真研究

通过分析建立配电网静止同步补偿器(D-STATCOM)在负载不平衡时各序等效电路中的数学模型,提出了将反馈线性化同时应用于正序、负序模型的控制策略。针对三相三线制下负载不平衡时电流可分解为正、负序分量的特点,分别在正、负序同步旋转坐标下进行补偿。其中,正序控制使装置发出负载需要的无功电流,提高功率因数;负序控制用于补偿由于负载不平衡出现的负序电流,从而使电网侧电流平衡达到国标要求。最后在PSCAD中搭建了10 Mvar/10 kV D-STATCOM系统进行仿真验证,证明了该控制策略补偿负载不平衡的同时能发出满足要求的无功功率,并且在电网侧出现超过国标的不平衡时仍能达到较理想的效果,显示出此控制策略的有效性。     

桂林站静态无功功率补偿装置损耗分析及仿真

500 kV桂林变电站直流融冰兼静态无功功率补偿装置(SVC)运行于补偿模式时相控电抗器(TCR)长期处于吸收容性无功功率状态,阀组长期大电流运行,损耗较大。分析SVC的理论线损的组成,包括TCR支路损耗、换流变压器损耗以及滤波电容器支路损耗。构建了桂林站SVC基于PSCAD/EMTDC的暂态仿真模型,分析研究了SVC在恒压控制模式下的损耗情况。仿真结果表明晶闸管阀与换流变压器损耗是构成SVC损耗的主要成分。     

三相四桥臂D-STATCOM电流预测控制方法研究

为了解决配电网中存在的三相电流不平衡、谐波污染等问题,本文提出了基于电流预测控制的补偿方法。采用瞬时无功功率理论,计算出所需的补偿电流,然后将电流预测控制方法运用到D-STATCOM,建立其离散化数学模型,采用遍历法推算出在全部开关函数组合分别作用下的补偿器输出电压,并用合适的价值函数来选择最优的开关组合,按照补偿电流的参考值快速输出补偿电流。在PSCAD/EMTDC仿真平台上进行了仿真验证,按照所设计的控制策略,对三相四线制下的不平衡感性负载和注入谐波两种情况进行了无功补偿和谐波消除仿真,仿真结果表明所提出的控制方法能够实现快速的无功补偿和谐波消除。