静态型无功补偿装置的应用

主要介绍了静、动态补偿装置、静态型无功补偿装置（SVC）,指出可控饱和电抗器、相控电抗器和相控高阻抗变压器等产品,具有造价低和运行维护简单等的特点。举例证,如红沿河核电厂220 kV施工电源自2007年投运以来,由于现场用电负荷较低,一直存在向系统倒送无功等问题,对无功倒送的原因进行了分析,并计算了补偿容量,提出采用静态型无功补偿装置进行无功调节的解决方案。     

Developing static reactive power compensators in a power systemsimulator for power education

This paper describes a newly installed laboratory module microcomputer-based static reactive power compensator (SVC) in detail to teach students how an SVC affects system voltage, load balancing, power factor, and transmission line losses. The SVC is merged into an old power system simulator for extensive power engineering education. The structure of the SVC is thyristor controlled reactors with fixed capacitors (TCR-FC). Two control algorithms, feedback control and feedforward control, are developed and compared. For the purpose of program flexibility and portability, a VME-Bus based microcomputer is used to synthesize the controller of the SVC. Several suggested experiments are given to show the effects of the SVC on distribution system compensation. The SVC greatly promotes the performance of the power system simulator     

Dynamic Stabilization of Power Systems through Reactive Power Modulation

ABSTRACT

This paper demonstrates the significant benefits in the dynamic stability improvement of power systems by reactive power modulation in response to a local control signal derived from bus frequency. Static var compensator (SVC) with a thyristor controlled reactor scheme is considered for reactive power modulation.

The benefits of reactive power modulation are dependent on the location of SVC in a multimachine system. A simple criterion based on eigenvalue aensitivity is proposed for the prediction of the effectiveness of the damping control. An illustrative example is given to demonstrate its utility.     

静止无功补偿器时间特性及系统级可控电流源模型研究

针对现今对静止无功补偿器(SVC)响应时间特性缺乏研究的现状,本文对SVC物理模型无功补偿的特点及响应特性进行分析,建立了在响应时间和无功补偿方面均能与SVC物理模型达到一致效果的可控电流源模型.可控电流源控制信号中的时间模块,可以精确求出SVC响应时间.通过PSCAD仿真某轧钢机启动实验,验证了两者的一致性.     

变电站10 kV动态无功补偿装置的研究

研究了将FC TCR型的电容-电感型动态无功补偿装置用于10 kV的动态无功补偿。介绍了SVC及电容-电感型动态无功补偿装置的基本原理、补偿容量的确定方法及控制与保护系统。在电力系统冲击型负荷较大的趋势下,该SVC利用晶闸管可控硅的开关原理,瞬时地改变无功功率,用以补偿或吸收负载所需的无功,可改善对10kV母线电压的冲击影响状况。     

Damping of inter-area and local modes by use of controllablecomponents

This paper deals with damping of inter-area and local electromechanical oscillation modes using controllable series capacitor (CSC) and controllable shunt capacitor (SVC). The impacts of SVC and CSC on the structure of the system closed loop matrix are investigated. By analyzing the sensitivities of the system inter-area and local modes to the control action of the controllable devices, some general conclusions concerning the damping of inter-area and local modes are made. A numerical example is provided to support the analytical findings. This paper provides an insight and understanding in the basic characteristics of damping effects of the studied devices. The insight is obtained by the study of a simple power system which exhibits both inter-area and local power swings. The understandings and findings could form the basis in analysis of realistic and more complex systems     

500kV梧州变电站静止无功补偿装置在电压及慢速导纳控制下的行为分析

介绍由晶闸管控制电抗器和滤波电容器组构成的静止无功补偿装置(SVC)电压控制和慢速导纳控制的基本原理,结合其在梧州变电站的运行工况,分析SVC装置在系统故障情况下的动作行为以及相应的两种控制策略的协调配合。结果表明,静止无功补偿器可以根据电压提供动态无功补偿,在系统故障时实现有效的电压支撑,提高系统稳定性。     

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。     

牵引供电系统负序电流和谐波对电力系统的影响及其补偿措施

作为电力系统的一个特殊用户,电气化铁路具有非线性、不对称和波动性的特点。文章以包神铁路巴瓷段瓷窑湾牵引变供电工程为例,分析了电气化铁路负序电流和谐波对电力系统的影响。针对目前补偿措施存在的问题,提出采用由单调谐滤波器和晶闸管控制电抗器构成的静止无功补偿器动态补偿电气化铁路系统不断变化的无功需求,并对瓷窑湾牵引变电站加装静止无功补偿装置前后的负序电流分量和高次谐波抑制情况进行了分析,结果表明,采用上述补偿措施可获得良好的补偿效果。     

双馈风电场新型无功补偿与电压控制方案

为均衡双馈感应发电机感性和容性无功调节能力,改善电压稳定性,提出双馈风电场并联无功补偿方案:在各机组机端装设电容器,其电容值为双馈感应发电机定子电感的倒数;同时在主变的低压侧装设静止无功补偿器(static varcompensator,SVC)进行集中补偿。在此基础上,设计电压协调控制方案:稳态时通过三层无功分配策略充分发挥双馈风电机组无功调节能力,减小风电场内有功损耗;电网故障时则结合送出线路纵联差动保护控制SVC的等效电纳,避免保护动作时发生电压过冲的现象,同时改变机组内部无功分配以提高双馈风电机组故障穿越能力。最后以实际算例仿真表明上述无功补偿与电压控制方案的可行性和有效性。     

采用APF和SVC改善微网电能质量

采用有源滤波器和静止无功补偿装置联合运行的方式来提高孤立运行的微网电能质量,其中有源滤波器接在分布式电源逆变器出口侧,滤除谐波电流,其电流检测采用ip-iq法,跟踪控制采用无差拍控制与空间矢量脉冲宽度调制的方法;静止无功补偿装置,由晶闸管控制的电抗器和晶闸管投切的电容器组成,安装在微网负荷侧,随负荷需求供给无功,维持负荷侧电压稳定,减小系统网损,并提高电能质量。经实验证明了该联合系统对提高微网电能质量是有效的。     

瞬时无功理论在SVC无功功率检测中的应用

传统的根据无功功率的定义来计算静止无功补偿器(SVC)系统中的无功功率的方法难以满足快速响应要求,因此本文采用瞬时无功理论来实现SVC系统中无功功率的计算和检测。文中分析了瞬时无功理论的原理,在此基础上推导出SVC系统中瞬时无功功率的计算公式,然后采用滑动平均窗的方法实现对无功功率的检测。通过仿真实验实现SVC系统无功功率的计算和检测,仿真结果表明,算法能快速有效地检测SVC系统中的无功功率,为设计SVC中无功功率的检测和控制系统提供了理论依据和实现方法。     

基于PSCAD的风电场低电压穿越无功支撑仿真研究

首先分析风电场低电压穿越(low voltage ride-through,LVRT)能力,然后介绍以双馈感应发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)为主体的风电场模型以及静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)的控制策略。最后将STATCOM和静止无功补偿器(static var compensator,SVC)分别应用到含风电场的无穷大系统中,在电力系统仿真软件PSCAD上搭建模型,并对系统故障状态进行仿真,在此基础上分析STATCOM和SVC的无功补偿特性,并对补偿效果进行比较。仿真结果表明无功补偿装置可以在系统故障后提供无功支撑,提高了风电场的低电压穿越能力,并且STATCOM无功补偿性能较SVC更优。     

Combined compensation structure of a static Var compensator and an active filter for unbalanced three-phase distribution feeders with harmonic distortion

A combined reactive power compensation method of a static Var compensator (SVC) and an active filter is described in this paper for unbalanced three-phase distribution feeders with harmonic distortion. The SVC acts as a classic reactive power compensator for load balancing and power factor correction. The small rating active filter is used to improve filtering characteristics of the passive filter in SVC and suppress possible resonance between the system impedance and the passive filter. The control signals are derived from the calculation of instantaneous active and reactive powers of the distribution feeder. Simulation results carried out by the electromagnetic transients program (EMTP) show that the proposed reactive power compensation configurations can effectively balance currents, correct power factor, and eliminate harmonic currents.     

静止无功补偿器改进U-1特性控制

静止无功补偿器(SVC)的传统U-I特性中,线性控制域内提供了等量的容性无功与感性无功容量,而电力系统在实际运行过程中对两者可能的最大需求并不一定相等。提出在SVC线性控制域内进行分段控制,分别给容性无功部分和感性无功部分定义不同的调差率,针对系统具体运行情况,分别执行不同的U-I特性。改进U-I特性中,容性补偿与感性补偿情况下的调差率分别依据系统对容性无功与感性无功的实际需求来确定。对典型双峰日负荷曲线下系统的运行情况进行动态仿真,结果表明:当系统对感性无功需求小于容性无功时,改进的U-I特性能够使SVC达到几乎相同控制目标的同时还可以在一定程度上减小SVC的额定无功功率;当系统对感性无功需求大于容性无功时,改进的U-I特性可以有效地保证系统的安全稳定运行。     

基于前馈控制的SVC中减小电压波动的方法

介绍了一种用于静止型动态无功补偿装置SVC中,尤其是能实现对直流换流站无功补偿电容器或滤波器投切时可减小电压波动的方法.通过SVC接收到系统投切无功补偿电容器或滤波器小组(简称无功小组)的命令时增大TCR触发角参考值或减少TCR触发角参考值,减小SVC对无功功率的消耗量,即增加SVC的容性无功输出.即在投切无功小组的瞬...     

永州南500kV变电站无功补偿装置的选择及配置

根据永州南电网发展现状,该地急需动态无功补偿装置进行无功和电压平衡。本文通过对多种无功补偿装置的比较,在永州南500 kV变电站选用TCR+FC型SVC,并对SVC各支路配置进行分析计算,得出配置参数。该套SVC将作为湖南电网仅有的一套动态无功补偿装置,对于湘南电网的电压稳定发挥重要作用。     

与有载调压器配合的静止无功补偿新策略

提出了SVC控制的一种新策略,包括两阶段的斜率控制和两种电压控制,分别是稳态电压控制和浮动电压控制。实行这两种控制的目的是通过与有载调压器的配合,在稳态情况下,减少SVC的无功功率输出,从上级网络获得无功进行补偿。当电压偏离稳态电压时,SVC使用无功备用进行迅速反应,以保证电压稳定。当电压波动达到一个新的稳定工作点时,浮动电压控制通过改变SVC输出,使其返回到稳定电压运行区域,从而达到了稳定电压和保证电能质量的目的。     

双馈式风电场多阶段无功电压控制策略

为了应对大规模风电接入电网引起的电压稳定问题,提出了一种新型的多阶段无功电压协调控制策略。该策略首先基于风功率预测数据对电容器组的投切进行提前优化;稳态运行时,通过分析双馈风力机的PQ关系曲线,优先调整风电机组无功出力以实现对风电场的无功调控;电网故障时充分发挥静止无功补偿器的调节能力,并在故障切除后限制其出力以避免电压过冲,从而整体上实现无功电压的协调控制。最后以某一风电场系统的仿真结果验证了上述策略的有效性和可行性。     

电力系统变电站用电能质量综合控制器的研制

晶闸管控制电抗器(TCR)型静止无功补偿装置(SVC)被普遍应用于电力系统中，其具有反应时间快，分相、连续调节无功等优点，但其本身也是一个谐波电流源。本文提出了一种电能质量综合控制器改进了传统的TCR型SVC补偿系统，不仅能够连续补偿系统无功功率、不平衡等问题，还能滤除由TCR本身与负载产生的谐波电流，提高系统的功率因数。仿真和实验结果都表明该电能质量综合控制器能够很好的解决电站的无功与谐波问题。