基于MCR技术的新型动态无功补偿装置

介绍一种基于MCR(磁控电抗器)技术的高精度无功补偿方式。叙述了MCR原理,MCR动态无功补偿装置的构成、基本特点及参数,并与传统无功补偿产品及系统从设备原理、装置构成、应用场合等多方面进行了比较。介绍了该装置广泛的应用场合。从使用实例说明,该装置在突破了传统的响应速度、损耗、噪声、闭环控制等方面的技术关键问题后,现场使用效果良好。基于MCR技术的动态无功补偿装置不仅可进行动态无功补偿,还有利于提高电能质量和节能降耗,具有广泛的应用前景。     

MCR型静止无功补偿装置在风电场的应用

针对并网风电场的电压无功控制调节问题,结合中广核风力发电有限公司大岗子风电场采用的磁控电抗器(MCR)型静止无功补偿(SVC)全范围动态补偿装置,对MCR+FC(固定电容器组)、TCR(晶闸管控制电抗器)+FC和SVG(静止无功发生器)升压变压器型多功率单元串联模式等3种无功自动补偿调节方式进行了对比分析,提出根据吉林电网实际情况,风电场接入系统无功自动补偿调节方式选用MCR+FC型,最后分析了控制策略和运行方式的优化。     

基于Jiles-Atherton逆模型的磁阀式可控电抗器铁心饱和度分析

磁阀式可控电抗器(MCR)是电力系统中的无功补偿装置,其容量调节通过改变磁阀的铁心饱和度实现。为了对MCR的铁心饱和度进行实时、准确的分析,从而优化MCR的输出控制,保障铁心磁阀安全可靠工作,基于Jiles-Atherton (J-A)逆模型对MCR进行数学建模,并通过电磁计算程序,对比分析不同状态变量对MCR输出特性的影响。结果表明,励磁支路的直流激磁电流与饱和度具有较好的线性关系,可以作为铁心饱和度的分析及观测指标。研究及结论有助于实现MCR铁心饱和程度及励磁支路状态的在线监测,优化调控MCR输出无功功率。     

MCR型SVC技术在智能电网中的应用

磁路并联漏磁自屏蔽式可控电抗器(MCR)技术利用附加直流电流励磁磁化电抗器铁心,通过调节铁心的磁饱和程度,改变铁心的磁导率,实现电抗值的连续可调;MCR型静止式动态无功补偿装置(SVC)则通过调节磁控电抗器电路输出的感性无功功率来补偿电容器电路的容性无功功率.该新技术经过10多年研发,已经成熟,其成套装置也已投入使用....     

新型动态无功补偿装置特性研究

对新型动态无功补偿装置的响应速度进行了研究。提出了通过软件来改变磁控电抗器(MCR)触发角,而通过改变MCR控制绕组提高无功补偿装置的响应速度。提出了通过控制续流二极管的通断改变无功补偿装置快速退出时间。通过分析试验波形,证明了该试验方案的可行性。     

新型磁控电抗器快速响应技术

磁控电抗器(MCR)因调节灵活等优点在电力系统无功补偿及限制过电压等方面得到了广泛应用,但响应速度较慢限制了MCR的应用。为提高磁控电抗器的响应性能,分析了MCR的工作原理及响应机理,并设计了一种MCR快速响应结构,其利用IGBT电路控制直流励磁电流大小及方向,实现快速励磁与去磁。仿真和试验结果表明,该快速响应结构可使MCR的励磁和去磁时间限制在30 ms以内,有效地提升了MCR的响应性能。     

新型SVC动态无功补偿系统的设计及其应用

笔者提出了一种新型无功补偿装置组合,即基于固定电容器(FC)+磁阀式可控电抗器(MCR)无功补偿装置,然后对其结构的工作原理和补偿原理进行了详细的说明,并且详细地说明了新型无功补偿装置的信号采集模块、晶闸管驱动模块、光纤传输模块,键盘和液晶显示模块以及相应的软件编写流程。为了验证新型无功补偿装置的补偿效果,文中利用MATLAB的软件搭建10 kV电网系统,通过利用新型无功补偿装置将系统的功率因数补偿到设定的功率因数,文中给出了相应功率因数补偿跟踪仿真波形。最后通过现场模拟实验测试了新型无功补偿装置的补偿效果。     

基于APF和磁阀式可控电抗器的电能质量综合补偿系统

提出一种磁阀式可控电抗器与APF综合补偿系统,可有效解决磁阀式可控电抗器(MCR)动态响应速度慢、谐波含量较高等问题,介绍了系统的拓扑结构。该系统中,APF补偿负载谐波和MCR产生的谐波由MCR补偿无功电流,同时在MCR动态响应过程中,将APF直流侧电容所产生的直流电流作为MCR的直流激励源,提升MCR的动态响应速度。仿真结果表明该综合补偿系统能有效补偿负载的无功和谐波电流,同时可解决MCR动态响应慢的问题。     

直挂式级联SVG的控制系统设计与模型仿真

在分析静止无功发生器(SVG)装置工作原理的基础上,采用同步旋转d,q坐标系的数学变换矩阵和低通滤波器(LPF)实现了无功、谐波电流的检测,基于无功电流与谐波电流单独控制的思想给出了直挂式SVG装置无功和谐波补偿的控制系统设计方案,并采用载波移相正弦脉宽调制(SPWM)方式产生模块单元的控制脉冲。给出了直挂式SVG装置控制系统的硬件平台设计,详细介绍了核心控制器DSP和FPGA的设计与实现。最后,在Simulink中搭建了仿真模型并通过实际的低压SVG装置测试平台对整个控制系统设计方案进行验证,结果表明:该控制方案能实现对无功、谐波的综合补偿,补偿效果好,且具有良好的动态性能。     

磁阀式可控电抗器的响应特性研究

为了更好地实现磁阀式可控电抗器(magnetic valve type controllable reactor,MCR)对电力系统的动态无功补偿功能,从实际工程应用角度出发,对MCR的响应特性进行研究。根据控制系统和电路结构,提出两种提高MCR响应速度的方法,从理论上分析了可行性,并对其进行模拟仿真和样机试验。经过数据对比,得出理论分析与试验结果基本吻合的结论,表明强励磁和二极管串联电阻方法可以大大提高MCR的响应速度。     

基于MCR的风电场动态无功补偿控制策略

近年来风电场数量及装机容量快速增长,风电接入系统给电网带来了越来越显著的影响。无功补偿作为改善风电场电能质量,提高系统运行稳定的重要措施,在风电场得到了广泛的应用。文章提出了一种基于风电场动态无功补偿装置的无功电压控制策略。通过测量并网点电压,充分利用MCR的连续调节特性,与FC投切相配合,满足风电场系统的无功电压需求。最后结合某含有MCR的实际风场进行了仿真分析,验证了所提出的策略正确性。     

磁阀式可控电抗器型静止无功补偿装置在光伏发电系统的应用

针对光伏发电站出力受日照影响较大的问题,提出基于磁阀式可控电抗器（magnetic control reactor, MCR）的无功补偿方案,并阐述了MCR型静止无功补偿装置（static var compensator,SVC）的工作原理。以西藏日喀则地区35 kV光伏发电站为例,根据其运行工况制定了十七区控制策略,对投入MCR型SVC前后的母线电压变化趋势进行对比,结果表明所提的MCR型SVC在光伏发电系统中具有良好的无功补偿效果。     

机组参与调节的双馈机组低电压穿越综合控制策略

在分析双馈风电机组低电压穿越技术研究现状及不足的基础上,以提升机组低电压穿越能力和改善故障穿越结束后风电机组的稳定运行能力为出发点,提出了一种机组参与调节的适应电压跌落程度的低电压穿越综合策略。采用卸荷电路和变阻值制动电阻代替传统的Crowbar电路,网侧逆变器根据电网电压跌落程度提供变功率因数无功支持,提高机组在电压跌落结束后的稳定运行能力。采用基于磁控电抗器的动态无功补偿装置进行集中补偿,降低投资成本。构建仿真模型仿真验证了该综合控制策略的正确性与有效性。仿真结果表明该方法可以更好的适应电压跌落程度,实现双馈风电机组的低电压穿越能力,同时还可以增强故障穿越结束后风电机组稳定运行能力。     

基于磁控电抗器无功规划研究

传统的无功规划研究都是基于分组投切电容器这种补偿方式来考虑的,该补偿方式补偿容量不连续,受限制于投切次数,不可实时动作补偿.提出一种基于MCR型SVC的无功规划思想,首先以最小负荷方式下网损最优模型确定单组容量配置和MCR容量下限,然后从经济性出发以净收益最大模型来确定各补偿点总容量配置,两种建模方法相结合最终确定无功配置方案.     

光伏并网发电及无功补偿的统一控制

针对常规光伏并网发电系统逆变主电路的结构特点,提出了将无功功率补偿与光伏并网发电相结合的新型控制方案,使光伏并网发电系统在向电网提供有功电能的同时也能够提供电网所需的无功电能,从而简化系统结构,提高供电能力,并节省设备投资.文中详细分析了系统控制结构、瞬时无功检测、并网电流的合成及并网电流的跟踪控制方法.系统以DSP数字信号处理器为基础,在30kVA光伏并网功率调节器实验样机中成功地实现了光伏并网发电和无功功率补偿的统一控制.     

Control of Hybrid Active Power Filter Based on Switching Function Coefficients

A pulse width modulation (PWM)-based control method for a three-level, four-wire neutral point clamped (NPC) inverter employed in a hybrid active power filter (HAPF) is proposed in this paper. The control method is based on switching function coefficients (SFCs) for harmonic compensation. An interior loop is also proposed for control and balancing of the DC-link voltages. In the proposed control system, one carrier signal is employed in the PWM unit in order to simplify its hardware as compared with traditional PWMs. Based on Fourier decomposition technique, mathematical analysis of the proposed control method is also presented. To decrease the NPC inverter rated power, passive power filters (PPFs) are designed to eliminate fifth and seventh order harmonic currents and to compensate source reactive currents. The proposed control system is implemented by a digital signal processing (DSP) in a laboratory prototype. The experimental results confirmed the validity of the proposed control method in compensation of harmonic currents under non-linear conditions     

基于锁相放大器原理的基波无功检测方法研究

无功补偿控制系统需要快速、准确地检测出系统基波无功功率以及功率因数等参数,用以控制无功补偿设备输出系统所需的基波无功功率。针对现有检测方法受电网以及无功补偿设备本身产生的谐波影响而造成计算结果准确度降低、计算速度慢等问题,基于锁相放大器原理,提出一种适用于无功控制系统的快速、准确的基波无功功率以及功率因数检测方法;在Matlab上进行了仿真分析,对比了含有多种谐波时,不同信噪比下各参数的最大误差,并搭建了实验平台,以Fluke-435-II电能质量分析仪验证该方法的准确性;经仿真和实验表明,该方法可以在含有谐波时准确、快速地检测出系统的基波无功功率及功率因数,为无功补偿系统的无功检测提供了理论依据和实用方法。     

南南铝业供配电系统无功补偿的技术改造

供配电网合理的无功补偿,能够有效维持系统的电压水平,降低有功线损,减少电能的损耗。以提高南南铝业供配电网功率因数、降低电能损耗为目的,提出了切合公司实际的一种无功补偿方式,即在各分厂的10kV变压器低压侧加装无功补偿设备,实行自动补偿,并在公司挤压厂进行了试点实施,取得了较好的节电效果。     

基于滤波提升的SVG电力无功补偿研究

针对地铁电力系统稳定性要求高的需求,提出一种基于改进SVG的无功补偿装置,其主要由信号处理模块、处理采集单元、变流器以及三相电压输出端组成。在补偿过程中,由电网采集得到的电压信号从信号处理模块通过,信号处理模块中对应设置了自适应形态学滤波器对电流、电压信号进行滤波调理,去除冲击干扰,并获取SVG相位补偿的控制触发信号,进而实现对于变流器的电压补偿和无功功率调节。实验测试了5种不同类型的待无功补偿电能畸变信号,其结果表明,对于不同程度的电能畸变信号,所述装置能够进行有效的无功补偿,使得电压信号的整体畸变程度被控制在0.5%以下,从而使负载性能得到保障。