关于电能质量国标中电压变动频度定义的探讨

电压波动和闪变是电能质量的重要指标,研究电压波动和闪变对于规范和提高电能质量有着重要的意义。国标《电能质量电压允许波动和闪变》曾先后两次对电压变动频度的定义进行了修改,每次修改都体现了不同的侧重点和计量方法。钢铁厂冲击性负荷电弧炉和轧机是引起其系统电压变动的污染源,本文采集了交流电弧炉和轧机实际运行数据,利用国标电压变动频度的两种定义方法对其进行分析,研究两种定义方法在电压变动次数和最大电压变动幅值两个方面计算结果的差异性,得出最新国标版本对电压变动频度的定义更合理,更加符合实际工业过程的情况,执行起来更加便捷,因而是科学的。     

抑制电弧炉闪变的STATCOM直接电压控制研究

针对采用传统双闭环控制的静止同步补偿器(STATCOM)抑制电弧炉闪变能力不足的问题,本文通过对电弧炉配电网中的各个电压电流相量的分析,推导出一种能使电压波动量达到最小的补偿电流指令计算方法,然后根据电网侧瞬时功率与STATCOM装置的瞬时功率相等的原则,提出了一种基于瞬时功率平衡的STATCOM电压指令直接计算方法。这相对传统双闭环控制,STATCOM控制器省去3个PI调节器,响应时间也从原来的20ms减少到10ms,从而改善了其对电压闪变抑制能力。仿真试验和实际运行效果验证了本文所提出的控制策略的有效性和正确性。     

电压波动与异步电动机起动方式的改进

从影响电网电能质量电压波动的概念、计算方法和主要因素出发，重点分析了电动机的起动特性和起动方法，以及对电网电压波动的影响和抑制电压波动和闪变的相关措施等。常用的起动方式有：Y—△变换、自耦补偿起动及电抗降压起动、串接变阻器起动、软起动、以及变频起动；除了改进电动机的起动方式外，改善电源条件和加装补偿装置，也是抑制电压波动的有效途径。文章得出了结论：软起动由于它的诸多优势，将会得到越来越广泛的应用。SVC装置已经在电能质量综合补偿中，显示了技术上的优势和良好的效果，推动STATCOM新技术的研制，对抑制电压波动和闪变具有重要的意义。     

计及电压波动的配电网无功优化运行

针对由于分布式电源(Distributed Generation,DG)出力和负荷的不确定性而引起的电压波动的问题,采用电容器组、分布式电源和静止无功补偿装置(Static Var Compensator,SVC)协调控制的方法,平抑电压波动。首先,在电容器组静态优化时,运用网络参数变动定理修正系统潮流,提高潮流计算的速度,快速得到补偿后新的各节点电压。其次,对于电容器组的静态优化结果,采用谱系聚类法合并分段,满足投切开关动作次数的约束,确定各电容器组的动作时刻和补偿容量,为实时电压控制建立良好的控制环境。最后,在电容器组补偿的基础上,分析DGs、SVC无功出力极限并作为约束条件,当实时节点电压越限时,通过电压灵敏度分析计算DGs、SVC实时无功调节量,并通过算例分析验证该方法的有效性。     

STATCOM直流侧电容值对系统谐波含量和电容电压波动幅值的影响及其选择

使用PSCAD／EMTDC软件建立一个利用静止补偿器STATCOM(STATic COMpensator)进行无功补偿的仿真系统．分析了不同STATCOM直流电吝值对系统谐波含量和电吝电压波动幅值的影响．得出了系统谐波含量和直流电容电压波动幅值随电容值的变化规律,提出了根据降低STATCOM出口端电压的谐波含量和保持直流电容电压波动幅值在一定范围内的要求来选择其电吝值的方法．由该方法得出的仿真系统中STATCOM的电容值跟按其他直流电吝选择方法所得的结果相符。仿真系统中的STATCOM在该电容值下有较好的工作性能。     

STATCOM在电网暂态电压稳定中的应用仿真

由于动态无功补偿能力不足,受端电网有可能会面临暂态电压稳定问题。本文在介绍动态无功补偿装置STATCOM的工作原理和模型基础上,以北京电网2011年网架结构为背景开展了静止无功补偿器(STATCOM)在北京电网中的应用仿真,论证了STATCOM对电网暂态电压的动态支撑作用。通过对其安装效果进行仿真计算和分析比较,提出了STATCOM在电网暂态电压稳定中的应用建议。     

静止同步补偿器在电弧炉治理中的应用仿真

大型电弧炉在生产过程中会引起电网电压波动和闪变,静止同步补偿器(STATCOM)能够平滑、快速地改变发出无功功率,已成为动态无功补偿的核心装置.为解决实际系统关键参数不确定且受到不可测量干扰问题,对应用于电弧炉治理的STATCOM采用H∞控制.根据系统性能要求选取混合灵敏度设计中的加权函数,计算广义被控对象的状态空间实现,最后通过解Riccati方程得到鲁棒控制器.仿真结果表明应用H∞控制的STATCOM明显减轻了电弧炉负载对电网电压的影响.     

考虑电压暂降指标的电压协调控制方法研究

针对电压暂降给敏感负荷带来严重损失的问题,提出一种改进的紧急电压控制方法。通过STATCOM动态无功补偿和紧急切负荷控制策略协调补偿故障电压,改善电压暂降发生概率。首先,基于蒙特卡洛方法搭建故障模型,并计算电压暂降发生概率。接着,构建年总支出费用函数,优化求解费用最小所对应的STATCOM最优容量。进一步地,针对不同故障给节点造成不同的电压暂降深度,引进紧急切负荷控制。综合运用STATCOM补偿和切负荷控制手段,优先进行STATCOM补偿,但当STATCOM补偿容量达到上限时,进行紧急切负荷控制,最大限度抑制并降低电压暂降发生概率。最后,以广东东莞片区为例进行分析,仿真验证所提出方案的正确性和有效性。     

电网电压不平衡对STATCOM的影响及抑制

采用开关函数法分析了不平衡电压对装置的影响,提出一种新的双环控制策略,抑制了负序电压对STATCOM的影响,对开关函数进行了改进,抑制了3次谐波电流,保障了装置的安全可靠运行。通过将STATCOM控制为受电压控制的电流源来补偿系统电压的不平衡,其补偿效果和控制参数紧密相关,合理选择公共连接点(PCC)处电压的相角可保证在STATCOM补偿性能最优的情况下补偿容量最小。仿真和实验结果验证了本文的控制策略及理论分析的正确性和有效性。     

SVC和STATCOM比较及其在西电东送线路应用

SVC和STATCOM都是常见的FACTS装置,具有良好的动态无功补偿能力。本文对其多种性能指标进行了比较,然后选取南方电网西电东送线路中装设有SVC或STATCOM的变电站,仿真研究在SVC或STATCOM装设前后变电站的稳态电压调控和故障电压变化。结果证明,这两种FACTS装置均有助于调节变电站母线电压,并增强了故障下的电压支撑能力,明显改善了西电东送线路的电压水平。     

三相电压不平衡下级联STATCOM的控制方法

针对三相电压不平衡下级联静止同步补偿器(STATCOM)的控制问题,分析了级联STATCOM在三相电压不平衡时的工作特性,指出可以通过让级联STATCOM输出负序电压的办法来保证接入点的电压平衡。详细推导了系统在正序和负序环境下的解耦控制方程,提出一种新的正序—负序解耦脉宽调制的控制方法,分析了其两种工作模式:无功功率补偿模式和电压控制模式。级联STATCOM上层采用正序—负序解耦控制;下层采用能量平衡的控制策略保证各模块直流侧电容电压平衡。仿真和实验表明,该方法可以有效地解决级联STATCOM在三相电压不平衡下的安全运行问题,使得其在抵御一定的不平衡电压的同时具有较快的无功功率补偿特性,实现其最大化利用。     

多级联H桥STATCOM在风电场中的应用

大规模风电场接入电网会对电网稳定性产生巨大影响,风电场出力变化会引起电网电压波动,严重时会导致系统电压崩溃.静止同步补偿器(STATCOM)可提供感性和容性无功功率,对改善风电场电压稳定具有重要作用.采用链式STATCOM作为风电场的无功补偿装置,针对链式结构直流侧电容电压不平衡问题采用了改进的直流侧电压平衡控制方法.最后,通过仿真结果验证了所采用链式STATCOM直流侧电压平衡控制策略正确可行,同时验证了STATCOM对风电场低电压穿越(LVRT)能力的改善.     

基于神经元自适应PID的STATCOM直接电压控制方法

根据配电网无功功率补偿的工程要求,提出了一种静止同步补偿器(STATCOM)电压控制的新方法--基于神经元自适应PID的直接电压控制.该方法利用瞬时功率平衡的思想,通过简单的代数运算获取电压指令信号,基于该控制方法,STATCOM能够维持公共连接点电压稳定在给定值附近,而且该控制方法具有对主要参数扰动的鲁棒性.仿真和试验结果表明了该控制方法的有效性.     

静止同步补偿器抑制电压跌落的研究

随着电力系统敏感设备的不断增加及用户对电能质量要求的提高,电压跌落的抑制问题成为电力系统研究的一项重要内容。传统方法应用静止同步补偿器(STATCOM)抑制电压跌落,文章在此基础上提出了新的观点。首先,基于改进故障点法,结合STATCOM的补偿原理,对电网各节点电压跌落频次进行了评估。进而,分析STATCOM对抑制电网其它节点电压跌落的影响,提出STATCOM的分布式配置方案。最后,结合敏感负荷节点的电压跌落经济性评估,提出了配电网中STATCOM的优化配置概念。通过IEEE-30节点标准测试系统,分析验证了文章所提出的理论。     

STATCOM电压控制系统性能分析

电压反馈控制是ＳＴＡＴＣＯＭ（静止同步补偿器）控制器中必不可少的核心环节之一。论文从理论分析、数字仿真、动模实验３个方面对影响ＳＴＡＴＣＯＭ电压控制器性能的因素进行了分析。这些因素包括ＳＴＡＴＣＯＭ安装点的短路阻抗、系统抗的动态特性、ＳＴＡＴＣＯＭ运行点、脉冲发生器的同步锁相技术和系统负荷等。还分析了ＳＴＡＴＣＯＭ电流控制的稳定问题。并指出动态增益是决定控制器稳定性的关键参数,给出了工程实用中提高     

STATCOM与新型调相机的技术性和经济性比较

近年来电压稳定问题已经成为电网安全运行的一项重大挑战,新型调相机和STATCOM因其优异的电压支撑能力而受到越来越多的关注。本文首先简单介绍了新型调相机和STATCOM的基本原理和特性。接着,从应对系统电压跌落、电压骤升和对短路电流的影响3个方面对这两种无功补偿设备进行了技术性比较,根据比较结果从技术性角度给出了不同应用场景下无功补偿设备的选择建议。最后,文章采用等年值法对比了新型调相机和链式STATCOM的经济性,并从经济性角度给出了不同应用场景下无功补偿设备的选择建议。     

大型光伏电站角形级联STATCOM电压控制策略

大型光伏电站并网后,给配电网乃至输电网的电压、电能质量等带来一系列的影响。静止同步补偿器(STATCOM)可稳定公共连接点电压并提高分布式电源的低电压穿越能力。提出了一种适用于大型光伏电站角形级联STATCOM的电压控制策略,能够支撑电网正序电压,减少公共连接点电压波动,并抑制公共连接点负序电压,改善电网电压不平衡;再结合角形级联STATCOM相电流与线电压的约束关系,给出了角形级联STATCOM相电流指令获取方法;最后,在PSCAD中搭建仿真模型验证了所提控制方法的正确性和有效性。