特高压直流输电系统无功控制策略研究

介绍特高压直流输电系统中无功控制的滤波器的配置策略、滤波器投切顺序控制、滤波器限电流控制、无功控制和电压控制、滤波器无功控制及无功定置自适应控制、谐波性能控制、分离母线无功控制、CSD控制、无功和电压测量异常处理,零功率试验时无功控制处理,GammaKick控制,并进行必要的分析,提出了有利于现场运行的有效建议。     

特高压直流无功控制策略研究

介绍了特高压直流输电系统中无功控制的滤波器的配置策略,滤波器投切顺序控制、滤波器限电流控制、无功控制和电压控制、滤波器无功控制及无功定置自适应控制、谐波性能控制、分离母线控制,C S D控制,无功和电压测量异常处理,零功率试验时无功控制处理,GAMMA KICK控制,并进行必要的分析,提出了有利于现场运行的有效建议.     

锦屏—苏州±800kV特高压直流滤波器投切及无功控制策略研究

特高压直流输电无功电压控制不仅要能满足系统运行的基本滤波要求,还要考虑交流电压和无功交换的边界条件。为了研究无功电压控制控制策略的优先级,以锦屏—苏州±800 kV特高压直流输电工程为例,研究了换流站交流滤波器控制定值,详细搭建了各级滤波器投切控制模型,研究了苏州换流站无功控制的优先级以及无功控制模式。结果表明无功控制按照优先级顺序由低到高为绝对最小滤波控制、最高/最低电压控制、最大无功交换控制、最小滤波器控制和无功交换控制/电压控制,给出了减小换相失败发生几率配套无功控制策略的建议。     

高压直流输电换流站无功控制系统分析

阐述了无功控制在直流输电换流站中的重要性,介绍了换流站无功控制系统和无功控制的定无功及定电压控制功能。结合南方电网“西电东送”主网架已经建成的3条直流工程换流站中无功控制的应用情况,分析了换流站无功控制与电压控制方式、交流滤波器的配置以及投切控制,通过典型案例分析说明在换流站运行维护工作中无功功率控制应该注意的问题,如在正常情况下,无功控制为自动控制模式,小组交流滤波器为热备用和自动控制模式,此时直流系统运行时严禁将无功控制改为手动模式等。总结了无功功率控制在换流站的运行情况,并针对运行维护中值得注意的问题提出建议,对换流站的建设、运行和维护具有参考价值。     

一种电压源型有源电力滤波器的新型控制方法

研究了电压源型有源电力滤波器、电源及非线性负载三者之间的能量交换机理,分析了变流器直流侧电容电压的稳定问题,提出了维持直流侧电容电压稳定的新方法。在此基础上提出了一种电压源型有源电力滤波器的新型控制方法,详细推导了控制方程。该方法无需检测三相负载电流和三相输入电压,无需计算参考电流、无功电流和谐波电流;只需检测两相电源电流和直流侧电容电压,通过简单运算就可直接求出每个开关周期内各开关的占空比,实现滤波器的控制。仿真研究结果表明新型控制方法能有效补偿谐波电流和无功电流,抑制负载不对称。     

换流站交流滤波器的配置与控制功能优化

换流站交流滤波器在维持母线电压、滤除谐波和补偿换流器无功消耗方面起到重要作用,直接影响直流输电系统的稳定运行。本文从电压控制、滤波要求和容量选择方面对换流站交流滤波器的配置进行了介绍,深入分析了滤波器的投切控制功能,并针对滤波器的配置方式和投切控制功能的不足,提出了相应的优化措施。     

电压跟踪型单相电网有源滤波器补偿特性的研究

首先根据电压跟踪电压源型单相电网有源滤波器的拓扑结构,建立了滤波器系统的数学模型,对无功电流补偿和谐波电流抑制的原理和特性进行了深入研究,确定控制回路设计的两个准则,最后给出实验装置的一组实验波形。实验结果证明了该滤波器无功补偿和谐波抑制的有效性。     

一种高性能单相电网有源滤波器的设计

设计了一种高性能的单相电网有源滤波器。该有源滤波器主功率回路采用电压源型H桥逆变器,逆变器开关驱动信号为特定消谐PWM开关信号。控制回路采用PI电压跟踪控制,不需实时检测计算负载的无功电流和高次谐波电流,就可以实现同时补偿负载无功及高次谐波电流的需求。分析了滤波器的补偿特性和各主要单元电路的设计方法,实验结果证明该有源滤波器的有效性。     

陕北-武汉特高压直流输电工程无功控制策略研究

针对陕武工程分层接入系统的复杂性和特殊性,对其无功控制策略进行了优化和完善。在原有无功控制策略的基础上增加了过压快切、紧急停机后的快切以及后备无功控制等功能。过压快切旨在当交流侧电压由于故障急剧升高时,能够在短时内快速切除交流滤波器,保证交流母线电压运行在安全水平。紧急停机后的快切是指在陕武工程出现紧急停运后,无功控制功能迅速切除在投滤波器组,确保交流网电压稳定。后备无功是指当执行无功控制功能的两套直流站控主机全部不可用之后,实现后备无功控制功能的极控接口屏PCI能够根据交流母线电压变化,实现交流滤波器的切除,从而保证交流母线电压稳定,维持直流系统稳定运行。通过仿真试验验证了新增策略的正确性,最后对后备无功控制提出了改进建议。     

一种高性价比并联混合有源电力滤波器

分析了传统的并联混合型有源电力滤波器的优缺点，在此基础上提出一种新型的并联混合有源电力滤波器，其有源部分不承受基波电压和不流过基波无功电流，进一步减小了有源滤波部分的容量和逆变器直流侧电压，并兼具较大容量的无功静补偿能力。同时提出一种新的控制方法和控制器结构，控制系统由5个控制环组成。在控制电路中，5个反馈信号，即负载电流、电源电流、逆变器输出电流、电源电压和直流母线电压，计算逆变器的参考电压信号。为了证明提出的有源滤波器的性能，利用PSCAD/EMTDC进行了仿真验证，仿真和实验结果表明该装置滤波和无功补偿效果较好，而且这种混合有源电力滤波器的性能价格比较高，因而具有良好的工程推广应用价值。     

基于单周控制的三相直流侧串联型有源电力滤波器

针对大量使用的三相不可控整流桥,提出了一种新型的基于单周控制的三相直流侧串联型有源电力滤波器,该滤波器串联在整流桥和谐波源负载之间,只需要工作在电压电流2个象限,仅处理部分功率,不需要进行复杂的谐波检测计算,通过简单的控制即可实现对谐波电压和无功的同时补偿。文中详细分析了该滤波器的工作原理,通过理论推导,建立了单周控制实现方程。理论分析和仿真结果表明,该单周控制的三相直流侧串联型有源电力滤波器谐波电流跟踪效果好、动态性能优良,能有效补偿整流桥非线性谐波源。     

APF与TSC并联装置在电解铝行业中的应用

为解决铝厂的谐波和无功等电能质量问题,本文提出一种大容量有源滤波和无功补偿装置,通过APF与TSC的并联,达到抑制谐波分量和在大容量负载下动态连续补偿无功分量的目的。本文分析了该装置的结构和工作原理,具体阐述了并联型有源电力滤波器的工作原理和TSC无功补偿原理,提出了由电压外环、电流内环控制的双闭环策略,保证系统有源滤波器的直流侧电压稳定,实现谐波抑制,达到连续无功补偿的目标,最终结果符合要求。     

基于单周控制的单极调制单相有源电力滤波器

有源电力滤波器(active power filter,APF)可以滤除谐波和补偿无功分量。单周控制双极调制方法控制并联型有源电力滤波器存在直流分量问题,开关损耗大、稳定工作范围窄、原有的单周控制单极调制方法不能快速跟踪电网电压的变化。针对以上问题,提出了应用于单周期控制有源滤波器的新的单极调制方法,控制方程正负半波对称且引入电网电压量,实现了直流分量基本为零和快速平滑跟踪电网电压,扩大了有源滤波器的工作范围。仿真结果证明了其可行性。     

贵广Ⅱ回直流输电系统无功控制功能优化和改进

在贵广II 回直流输电系统的无功控制, 相较天广直流输电系统, 有了较大的优化与改进, 交流滤波器的投切控制主要通过采用冗余配置的SIMATICS5 直流站控系统无功控制功能块来实现。采用三调谐交流滤波器, 优化了交流滤波器额定电压, 采用了合闸角装置进行交流滤波器的投切, 这些优化了交流滤波器的结构和选型, 改进了投切方式。其定无功功率控制功能也进行了优化, 并增加了CSD 控制功能,为其日后的安稳运行奠定了基础。     

混合直流输电系统无功协调控制策略优化

针对多回直流落点于同一交流系统,且其中有一回或几回直流为柔性直流工程,构成混合多馈入直流输电系统的发展趋势,建立了一种并联混合型直流输电模型。传统直流输电工程无功控制中的gamma-kick功能用以减轻滤波器投切瞬间对交流系统造成的无功冲击及电压扰动,但该种控制功能以增大关断角,牺牲运行经济性为代价;在并联混合直流输电系统中,通过对柔性直流单元与滤波器投切的协调控制,将滤波器投切过程中馈入交流系统的阶跃型无功功率等效置换成斜线型无功功率,可以减少无功冲击和电压扰动,取代gamma-kick功能。在PSCAD/EMTDC中进行仿真建模,并以电压变化绝对值和电压暂态变化率为指标,对换流母线电压的波动进行定量分析,验证了无功协调控制功能的有效性。     

混合多馈入直流系统VSC-HVDC和滤波器的无功协调控制

为了减少常规直流输电(LCC-HVDC)的滤波器投切,充分利用柔性直流输电(VSC-HVDC)的无功调节容量和其动态调节无功的优势,提出一种适用于LCC-HVDC和VSC-HVDC电气距离较近情况下的混合多馈入直流系统的无功协调控制策略.分别分析了LCC-HVDC和VSC-HVDC的无功控制原理及其控制特点,基于滤波器投切和VSC-HVDC两者的无功控制优势,设计了混合多馈入直流系统的无功协调两级控制模块,达到减少滤波器投切,抑制暂态低电压和过电压的目的.在PSCAD/EMTDC中搭建混合多馈入直流系统模型并进行仿真验证,仿真结果表明所提协调控制策略的控制效果优于VSC-HVDC采用定无功功率控制和定交流电压控制.     

应用于配电系统并联APF的仿真研究

介绍了三相三线制配电系统有源电力滤波器结构,设计了50 kVA有源电力滤波器各部分的参数,谐波无功电流检测采用瞬时无功检测法,直流侧电容电压采用PI调节控制.在Matlab/Simulink仿真环境下,搭建了有源电力滤波器样机模型,证明其谐波治理的有效性和良好的补偿性.     

基于单周控制的三相三线串联混合型有源电力滤波器

介绍了一种基于单周控制的三相三线串联混合型有源电力滤波器.该滤波器只需检测三相电网电流、负载电压和直流侧电容电压,不需要乘法器,省去了谐波和无功电流的计算.整个控制器只需几个带复位的积分器、比较器、触发器和一些线性元件组成,控制器结构简单.并且具有较强的鲁棒性和较高的可靠性.在建立数学模型的基础上采用Saber仿真软件进行了仿真研究.仿真结果表明基于单周控制的三相三线串联混合型有源电力滤波器能够对系统谐波、无功电流进行有效的补偿,并且具有响应速度快的特点.     

基于LCC换流器高压直流输电系统的无功功率控制监视方法

分析了传统LCC直流输电系统无功控制(reactor power control,RPC)功能在工程实现中存在的逻辑和电气设计隐患。针对无功控制中缺少交流滤波器投切异常监视、测量参数异常监视等功能,提出了一种无功控制的监视方法。监视方法在起动程序内进行逻辑判断,根据结果进入正常运行程序或故障计算程序,实现了交流滤波器投切异常分析判断、交流滤波器投切状态判断、交流电压有效性检查、无功有效性检查、RPC震荡闭锁等功能,其中部分功能已运用于工程中,运行情况良好。     

基于DCT算法的并联有源滤波器在医院供电系统中应用研究

针对医院电力系统稳定性要求高的需求,文中提出一种基于并联有源滤波器的无功补偿装置,其主要由负载电路、控制电路和主电路组成。并联有源滤波器的主电路通过电抗器和负载一同联入医院电网中,采用三相电压脉冲宽度调制变流器调节控制。通过离散余弦变换分析电压、电流信号,进一步提高了装置对谐波以及杂波的辨识和抑制能力。实验结果表明,对于不同程度的电压畸变信号,文中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0.1%以内,从而使负载性能得到保障。