新型混合SVC模型及其基于人工免疫算法的控制策略

针对静止无功补偿器(SVC)在抑制电压闪变、滤除谐波方面效果不理想以及静止无功发生器(SVG)成本过高的问题,提出一种FC+TCR+SVG型混合SVC模型。成本低廉的大容量SVC(FC+TCR)完成初步粗补偿,小容量SVG负责微补偿、抑制电压闪变以及滤除谐波,两者优势互补,最大限度地兼顾成本与性能。通过分析不同的模块布局,确定可行的电路分布结构,最大限度地减少模块间的干扰。提出基于人工免疫算法的改进型动态PI控制器以及模块间的协调控制策略。PSCAD仿真结果表明,新型混合SVC比传统SVC响应速度更快,补偿效果更好,并对谐波有较好的抑制作用,其综合性能媲美SVG,且可以节省50%以上的成本。     

SVC抑制次同步振荡控制策略研究

次同步振荡(SSO)问题有可能造成发电机组轴系不稳定扭振甚至损坏发电机转轴,从而危及电力系统安全运行.基于EMTDC/PSCAD仿真平台,运用静止无功补偿器(SVC)来抑制次同步振荡,采用附加电压控制以及模态分离控制这2种控制策略,对这两种控制策略下的SVC抑制IEEE第一标准模型的次同步振荡效果进行了分析和比较.仿真表明2种控制策略均能抑制次同步振荡,总体而言,模态分离法较好.     

基于PI控制方法的SVC电压负反馈控制策略

简要分析了动态无功补偿器的控制原理。通过电压互感器检测电网和SVC输出电压,经运算电路按给定算法计算所需的控制信号传输至SVC电压PI调节单元,以获取控制器中采用负反馈的PI控制调节等效电纳,该方法控制灵活、适应性强。MATLAB仿真实验建模表明该方法可以提高动态无功补偿设备调节电压的速度,加速系统电压稳定过程。     

模块化SVC的控制策略研究与仿真

简要介绍了模块化低谐波TCR+FC型静止无功补偿器(SVC)的拓扑结构、工作原理及其优点。基于负荷基波正序电流理论和闭环PI控制构架,设计了一种模块化SVC的控制系统并建立模型,利用PSCAD/EMTDC软件对所建立的模型进行了仿真,分析了模块化SVC的响应速度及补偿效果。仿真结果表明,所设计模块化SVC的控制系统是合理的,并且具有一定的实际意义。     

配电网静止无功补偿器直流侧电压控制策略

在配电网中,配电网静止无功补偿器（D-STATCOM）通常采用双闭环的控制策略,在该策略中需要保持D-STATCOM直流侧电压的稳定。直流侧电压的稳定一般采用的是传统的PI控制,但是传统的PI控制容易使D-STATCOM呈现严重的非线性,并且具有较大的超调量和静差,响应速度也较慢,同时传统Pl控制参数选择也很困难,难以满足D-STATCOM控制要求。为解决此问题将免疫反馈机理和模糊控制与传统的PI控制相结合,设计了模糊免疫PI控制来保持D-STATCOM直流侧电压的稳定。仿真结果显示,此种控制较传统的PI控制具有更好的效果,可以让直流侧的电压保持稳定。     

应用SVC提高风电场接入电网的电压稳定性

风电具有随机性和间歇性,较大规模风电场的接入会对电力系统稳定性产生较大影响。研究静止无功补偿器(SVC)在风电并网过程中的应用,以某地区多个风电场接入本地电网为背景,分析在重要负荷点安装SVC的效果。仿真结果表明,SVC能改善不同风电场出力情况下系统电压质量,提高风电送出能力和电网暂态电压稳定性。     

大型风电场中静止无功补偿对电压稳定性的分析

电压稳定性问题是风电场并网运行中普遍存在的现象。建立了静止无功补偿器和固定电容器结合的控制模型及控制策略。重点分析SVC补偿容量大小、控制器增益K大小对提高风电场电压稳定性的作用;当接入电网发生三相短路的大扰动故障时,仿真分析表明SVC能够有效地恢复机端电压,提高了风电场的低电压穿越能力。     

SVG的电压控制策略

提出一种控制静止无功发生器(SVG)输出电流的策略,既能实时补偿负荷无功,又能改善负荷接入电网点的电压波形。根据装置工作原理推导了控制策略及其可行性。根据负荷峰值电压判断负荷接入处电压是否跌落。电压稳定时装置工作在常规无功补偿状态下,输出负荷所需的无功电流;当接入网点电压因补偿区域的故障或者负荷突然加重等导致电压跌落较大时,装置可在输出所需无功的基础上短时消耗储能以维持补偿点电压。仿真结果表明所设计的复合功能装置具有响应速度快、动态特性好的优点。     

静止无功补偿器的神经元变结构PID控制策略

针对静止无功补偿器传统PID电压调节器在动态调节过程中存在快速性与平稳性矛盾的问题,提出了一种基于神经元整定变结构PID的静止无功补偿器电压控制策略。该控制策略用一个神经元控制器实现变结构PID控制,同时用另一个神经元控制器实时调整变结构PID控制器的参数。仿真结果表明,该控制策略能有效加快控制系统的响应速度,实现了SVC灵活快速的电压调节功能,最终维持了系统电压的稳定,控制系统具有较好的动态和静态稳定性。     

基于Crowbar保护的双馈风力发电机低电压控制策略研究

针对双馈风力发电机在电压大幅骤降时投入Crowbar电路后引起直流侧过电压和动态无功补偿的问题,基于反馈线性化理论,提出了对网侧变频器进行非线性控制策略。通过协调控制STATCOM对电网进行动态无功补偿。仿真表明:网侧非线性控制器在电压骤降过程中能很好地抑制直流侧过电压;通过引入STATCOM补偿装置,很好地满足系统无功需求,证实了所提出控制策略的正确性,提高了系统的低电压穿越能力。     

基于DFIG与SVC的风电场无功电压协调控制策略

针对风电场的无功电压问题,构建了风电场模型,提出了一种综合考虑双馈风电机组（doubly-fed induction generator,DFIG）和静止无功补偿器（static var compensator,SVC）的无功电压协调控制策略。建立了综合考虑风电场公共接入点（point of common coupling,PCC）的电压偏移量和无功源的无功裕度的目标函数。基于混沌量子粒子群算法对风电场进行无功电压控制,通过协调DFIG和SVC的无功出力,使得风电场PCC的电压满足要求,同时提高其无功源的无功裕度。最后,以华北某风电场为例进行算例分析,验证了所提无功电压协调控制策略的可行性及有效性。     

SVC接入位置对次同步振荡的影响机理与SVC控制策略研究

当前研究静止无功补偿器(static var compensator,SVC)抑制次同步振荡,大多将其接入机端或升压变高压侧,并仅考虑阻尼控制作用,对其它接入位置和电压调节的探讨不多,控制器的设计也不够简便。文中基于系统的dq轴数学模型,简化复转矩系数的计算,得到较精确的含SVC串补系统的电磁转矩表达式。利用该式分析SVC附加阻尼的机理以及与接入位置的关系,指出接入线路中点能使SVC在谐振频附近提供更多正阻尼。同时分析SVC电压控制对次同步振荡的影响,指出电压控制的传递函数很可能会增大各扭振频下的附加阻尼相位差。对此提出一种基于相位补偿法的PID控制设计,参数整定简单快速,既可以维持系统电压水平和提高线路传输能力,也可有效抑制系统次同步振荡。特征值计算和时域仿真都证明了分析结果的正确性。     

静止无功补偿器的模糊神经元PID电压控制

针对传统PID控制应用于静止无功补偿器电压控制系统所体现出的快速性与稳定性之间的矛盾,以及较差的自适应能力和鲁棒性的缺陷,采用神经元控制和比例控制设计了1种变结构PID控制器,并采用模糊控制实现该变结构PID控制器参数Kp、Kd和Ki的在线调整。仿真结果表明,将所设计的模糊神经元PID控制器应用于SVC电压控制系统,能有效、快速地补偿系统的无功功率,可更好地实现电力系统电压的稳定控制作用,且控制系统具有较快的响应速度、较好的动态和静态稳定性、较强的鲁棒性及自适应能力。     

基于最优变目标策略的励磁系统与SVC协调控制

发电机励磁系统以及静止无功补偿器(SVC)对远距离输电系统的稳定性有很大影响。文章基于单机无穷大系统的非线性模型,建立了包括状态变量发电机机端电压在内的状态空间方程,提出了一种最优变目标控制(OVAC)策略,根据励磁系统和SVC不同的控制目标分别采用不同的控制策略,从而协调控制这两种控制器。仿真结果表明,该策略能够有效提高故障时发电机的无功出力,并能提高系统阻尼,抑制振荡,同时改善系统的功角和电压稳定性。     

APF和SVC联合运行的稳定控制

研究了有源电力滤波器(APF)和静止无功补偿器(SVC)联合运行中的互相影响问题,指出在两者同时运行的情况下SVC控制器的设计要考虑到APF的影响,否则系统可能会不稳定。通过分析APF对SVC的影响途径,指出APF采用通常的Ip-Iq检测方法时,与SVC的耦合程度大;而采用“补偿特定次数谐波”方法时,与SVC的耦合程度小,此时APF是否投入对系统的稳定性基本没有影响,因此提高了系统可靠性。     

蚁群优化PI控制器在静止无功补偿器电压控制中的应用

静止无功补偿器(static var compensator,SVC)通常用来进行负荷补偿或系统补偿,在系统补偿时往往用于电压稳定控制,针对电压稳定控制的工况,文中提出一种采用蚁群算法优化PI控制器参数的方法,克服了常规PI控制对被控对象数学模型的依赖性,简单易于实现。蚁群优化算法中,以时间与误差绝对值乘积积分(integral of time-weighted absolute error,ITAE)准则作为寻优目标函数,对PI控制器的比例、积分参数进行调整、寻优,使SVC系统的响应过程达到最优。仿真和实验结果表明,该最优PI控制器能快速跟踪SVC系统的电压设定值,基于该PI控制器的SVC能迅速进行无功补偿,具有较强的适应性和较高的补偿精度。     

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。     

SVC应用于超高压交流输电的控制策略

通过分析静止无功补偿装置（static var compensator,SVC）应用于超高压交流输电时实现的功能,依据以系统电压（如500 kV）为主要控制目标,来实现稳定电压、增强电网输送能力、促进故障后电压恢复、抑制振荡等功能的思路,提出实现上述功能的电压控制策略。针对超高压电网中单套SVC装置具有很大容量的特点,提出了防止调节过程中阀组和总回路断路器过电流以及低压母线过电压的措施。     

STATCOM附加电压控制抑制次同步谐振的理论和仿真

提出了应用静止同步补偿器(STATCOM)附加电压控制抑制电力系统次同步谐振(SSR)的控制策略,并详细分析了其作用机理。以某典型串联补偿输电系统为实例,通过电磁暂态仿真验证了该控制策略的有效性。与利用静止无功补偿器(SVC)进行SSR抑制方案的仿真比较表明,同等容量下,应用文中提出的附加电压控制策略的STATCOM对系统SSR的抑制效果优于SVC。该方法为解决国内外输电工程所面临的SSR问题提供了参考,也为STATCOM装置的推广应用提供了依据。