静止同步补偿器(STATCOM)在煤矿供电系统中的应用

根据目前煤矿供电系统的特点,首先介绍几种适合煤矿供电系统的无功补偿技术的原理。并且分析各自的优缺点,最终选取静止式无功补偿发生器(STATCOM)作为煤矿地面变电所6 kV高压系统的无功补偿装置。采用直接电流控制原理,在仿真软件中建立STATCOM模型,仿真结果验证了直接电流控制的STATCOM的可行性和有效性。     

矿用大功率STATCOM控制策略与仿真

以工矿企业35 kV/6 kV变电站为研究应用背景,提出一种应用于大功率STATCOM的谐波与无功综合电流补偿控制策略。在治理谐波方面,采用了一种基于多个n次谐波同步旋转变换的谐波低频补偿技术,能够对低次谐波进行补偿控制;在基波无功的动态补偿方面,采用前馈闭环解耦控制,能够精确、动态地补偿基波无功电流。从而实现了谐波和无功的综合补偿。     

6kV STATCOM装置在煤矿供电系统中的应用

分析了煤矿供电系统中无功和谐波电流带来的危害,设计出基于动态无功补偿装置STATCOM的补偿方案,在传统的基于瞬时功率的补偿电流检测方法的基础上,提出了基于基波正序电压检波器的p-q检测法,此种方法能在电网不平衡、畸变等恶劣情况下快速、准确地检测出负载侧的谐波和无功电流分量,电流跟踪采用滞环比较控制,有效地解决了煤矿供电系统复杂的问题。     

矿用变电站STATCOM双机运行问题

国家对电能质量的要求愈来愈高,无功补偿及谐波治理问题是制约电能质量提高的关键因素。STATCOM作为目前中低压无功补偿及谐波治理领域的最先进技术,得到了广泛的应用。由于对电力系统稳定性的依赖,大部分矿用变电站都采用多台变压器并联运行,而单台STATCOM的装置容量都有限,在大部分场合都采用同时安装多台STATCOM装置在并联变压器的二次侧。由于受负荷不均的影响,变压器间会存在一定的能量流动。能量的流动会使补偿装置间形成环流震荡,甚至使装置输出电流发散,使补偿系统崩溃,这对变压器并联运行工况下的无功补偿及谐波治理问题提出了新的挑战。提出了一种基于硬件采样改进的简化分布式互联控制方法,有效的避免了装置间的环流和电流发散问题,可对多台变压器并联运行的无功补偿及谐波治理问题研究提供参考。     

基于LCL滤波器的高压链式STATCOM电流控制策略

LCL滤波器的应用主要集中于整流器、低压有源滤波器和新能源并网发电方面,在高压链式STATCOM的研究与应用较少。链式STATCOM中IGBT的高频PWM调制产生大量高次谐波,容易对电网造成二次谐波污染,另外链式STATCOM补偿无功电流带宽大,需要兼顾低频段增益和高频段谐波衰减的LCL滤波器配合使用,然而LCL滤波器的三阶特性增加了电流控制难度。针对反馈网侧电流内环的LCL滤波器瞬时值反馈控制难以闭环稳定的问题,利用二阶低通滤波器延时与PI环节保证系统电流内环的动态响应速度与低频段稳态精度,对系统内环电流反馈控制难以对谐波指令信号的跟踪实现无静差,采用基于内模原理的重复控制作为电流控制外环来保证系统在整个工作带宽的稳态精度。结果表明：所提的电流控制策略能很好地抑制16次谐波以下的电网谐波扰动,而且能很好地跟踪频率不超过2 kHz的指令电流。通过计算机仿真与样机实验验证了所提电流控制策略的正确性。     

基于神经网络预测控制的静止无功发生器研究

基于神经网络的非线性映射特性,提出了一种适用于直接电流控制的静止无功发生器检测无功和谐波电流的方法。首先建立了神经网络预测模型,最后明确了该种方法的算法。该方法具有实时、准确、能自适应跟踪电力系统负荷的变化的特点。     

矿用防爆型STATCOM装置的总体设计

根据高庄煤矿井下存在的电能问题,设计出一套防爆型660 V STATCOM装置,阐述了该装置的总体设计和主要部分的功能,并给出了控制单元的设计。将该装置安装在高庄煤矿井下绞车附近,利用电能质量分析仪测得绞车变压器出线侧电压、电流特定谐波的含量降低,无功功率为0 Var,证明所设计的防爆型STATCOM能够实现消谐和无功补偿的功能。     

无功和谐波电流检测算法研究

本文主要对基于"瞬时无功功率理论"的无功和谐波电流检测算法的分析和仿真,在基于STATCOM实验样机的开发过程中所遇到的问题,提出一种基于dq0坐标变换的无功和谐波电流检测算法,进行数学建模和仿真分析,旨在进一步提高无功和谐波检测的准确性和快速性,最后基于d SPACE实验平台进行了实验研究,给出了dq检测算法的测试结果。     

直接电流控制静止无功发生器的仿真研究

针对传统的间接电流控制方法在静止无功发生器(SVG)上应用的缺陷,提出了一种新的直接电流控制方法。在分析SVG的系统结构和工作原理的基础上,详细介绍了直接电流控制的基本原理及其控制结构,并设计了相应的SVG电路模型。结合某煤矿井下的负载情况,对基于直接电流控制的静止无功发生器进行了仿真实验。仿真结果表明,该系统具有良好的补偿效果,可有效地弥补间接控制在动态响应和稳定性的不足。     

新型煤矿电网D-STATCOM电流检测方法

针对煤矿电网无功补偿技术方面的难点,即传统的p-q电流检测法应用于三相不平衡电网以及电网电压畸变时存在的误差,提出一种新型的电流检测方法。该检测法通过在电网后面接入一个正序电压检波器检测输出三相对称正序电压来代替实际电网中的三相电压。此种方法能够精确地确定正序电压V′的相角和频率从而能够实现基波正序电流无功分量的精确检测,达到STATCOM对负载端电流谐波和无功并补的功能。     

井下1140V级联STATCOM关键技术的研究

针对煤矿井下1 140 V就地补偿设备-STATCOM,研究了级联STATCOM的主电路拓扑结构,调制原理和直流侧电容电压平衡的控制策略。在Matlab中搭建了级联H桥STATCOM,仿真结果表明,井下1 140 V级联STATCOM能够根据负载的波动快速的实现动态无功补偿。开发了100 kvar、1 140 V级联STATCOM,并得到实际应用。现场运行结果表明,井下1 140 V级联STATCOM具有很好的无功补偿效果。     

级联静止同步补偿器（STATCOM）系统原理及故障分析研究

随着煤矿自动化水平的提高,STATCOM装置在井下电网无功 补偿和谐波 治理等方面得到了广泛地应用,尤其煤矿井下综采工作面和辅助运输系统的设备电源电压多数为1 140 V电压等级的设备,1 140 V电压等级的设备大多是感性负载和非线性负载,这些设备与井下电网之间存在着大量无功功率与谐波电流,日常使用过程中,该装置中的IGBT作为核心元件,经常会发生各种故障,影响生产,还会导致井下电网的功率因素降低、设备和线路的损耗增大、保护装置易误动作,甚至会导致线路的末端设备不易启动、故障性瘫痪等严重的机械事故,影响井下正常生产。因此,以井下1 140 V级联H桥STATCOM系统作为研究对象,根据其原理和参数的设计方法,分析STATCOM中可供采集的信号,分析负载变化和IGBT故障对系统中其他信号的影响。为矿上处理井下存在的大量无功功率与谐波电流提供理论基础,重点对STATCOM装置的稳定运行起到了很关键的作用。     

高压STATCOM无功补偿与谐波治理装置在矿井变电所的应用

煤矿电网的谐波和无功功率问题日益突出,使整个供配电系统的安全运行存在较大的隐患。STATCOM是目前比较先进的无功补偿装置,通过电力电子器件的高频开关实现无功能量的变换,基于电压源型逆变器的补偿装置实现了无功补偿方式质的飞跃,煤矿电网电能质量的提高,给煤矿取得了丰厚的回报。     

煤矿新一代静态无功补偿系统的设计

针对传统无功补偿装置的一些不足,基于煤矿井下1 140/660 V供电系统,设计出新一代无功补偿装置STATCOM的系统结构,详细介绍了系统的组成和软件设计方法,通过MATLAB软件仿真,证明其具有动态响应快,功率因数高、注入电网谐波少等优点。     

STATCOM原理及控制方法研究

介绍了静止同步补偿器(STATCOM)的分类与工作原理;根据不同的补偿目的,校正功率因数与调节系统电压,并讨论了各自的控制策略;分析了各种控制器的结构特点,并指出了STATCOM相对于SVC的诸多优点。