±200 Mvar静止同步补偿器的电网电压控制策略

结合南方电网±200 Mvar链式静止同步补偿器(STATCOM)的应用实践,研究了大容量STATCOM对电网电压的控制策略。基于STATCOM装置的动态无功补偿原理,介绍了STATCOM装置4种控制模式,指出正式运行时仅采用稳态调压和暂态电压控制2种模式,根据目标母线电压自动进行模式识别和切换。介绍了稳态调压控制基本参数的设计,分析了该模式下STATCOM对电网电压的调节范围和效果。通过对电网故障的针对性分析,设计了STATCOM暂态电压控制逻辑,指出近端故障时可进入零无功的主动闭锁状态。对比全日电网电压曲线和STATCOM无功曲线,印证了STATCOM稳态调压模式可跟踪电网电压进行实时调节。分析故障录波数据,验证了STATCOM在电网故障时可在20 ms左右达到90%的最大暂态输出的设计要求。实践证实了所述的STATCOM的电网电压控制策略的可行性和有效性。     

浅谈IEGT器件在STATCOM领域的应用

为改善南方电网系统电压稳定性,在广州电网加装STATCOM,需要最大无功补偿容量200 MVA。由于IGBT耐受的电压、电流值不能满足要求,选用IEGT解决了这一问题。并应用PWM技术,实现了对STATCOM电流的瞬时控制。     

±200 Mvar链式静止同步补偿器保护功能设计

为保障直挂电网的百兆乏级静止同步补偿器(STATCOM)的装置安全和电网安全,需建立一套完整可靠的保护系统。文中基于南方电网4套百兆乏级链式STATCOM的科技创新和工程实践,阐述了STATCOM装置的全套保护功能设计。利用出口策略对功率单元保护进行分类,并利用信号来源对换流链保护进行分级,根据故障的严重程度采取旁路、闭锁、跳闸三级出口策略。通过双重过流保护和STATCOM跳35kV开关失灵保护的设计,提高了STATCOM运行的安全性。通过功率单元在线旁路功能和换流链过流闭锁重启功能的出口策略优化设计,实现了保护与控制一体化,保障了STATCOM运行的高可靠性。     

电网快速“稳压器”保障大运用电

近期,电网先进设备——静止同步补偿装置(国际上称为STATCOM)落户南方电网500KVA东莞变电站,由南方电网科学研究院完成了现场测试,于8月19日投入试运行,该装置创造了三个世界第一。安装同步补偿装置,能够快速调节供电电压,起到电网"稳压器"的作用,加快电网故障后的恢复,保障供电安全。8月份正值夏季用电高峰,又是深圳大运保供电的关键时刻,同步补偿装置能够支撑电网电压,为大运用电安全提供了又一道"砝码"。     

南方电网东莞200 MVA STATCOM完成现场过负荷试验

2012年3月31日,中国南方电网有限责任公司东莞500 kV变电站200 MVA STATCOM完成现场过负荷试验项目,试验由南方电网科学研究院提供技术支持。该STATCOM额定输出无功容量200 Mvar,是     

南方电网交直流并联系统电压稳定分析及STATCOM应用仿真

采用大型电力系统分析软件NETOMAC对2005年南方电网进行仿真计算，并针对广东电网多直流落点、大功率区外输入的特点进行受端系统的电压稳定分析，讨论三广直流闭锁引起的典型电压失稳现象；就南方电网应用STATCOM解决电压稳定问题进行仿真研究，并讨论直流调制对系统电压稳定性的影响。     

广东电网异步联网模式下的静止同步补偿器优化配置

广东电网异步联网模式分割了交流网络规模,对电网电压稳定性造成影响。为保证系统的电压稳定性,结合广东电网实际情况和静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)建设条件,对分网后的电压薄弱点进行STATCOM优化配置分析,归纳出STATCOM配置在提升广东电网电压稳定性的效果,提出适用于广东电网的STATCOM配置的推荐方案,并对推荐方案进行效果分析。结果表明:广东电网采用柔性直流东西部分网后,电压稳定裕度下降,交流故障对直流的影响更明显;同时验证了推荐STATCOM配置方案对提升系统电压稳定性效果明显,且在经济技术上可行。     

南方电网±200 Mvar静止同步补偿器人工短路试验及分析

为了验证南方电网500 kV东莞变电站新投的±200 Mvar静止同步补偿器(STATCOM)的暂态动作逻辑和无功输出特性,需要在220 kV主网进行人工短路试验,其关键在于短路点的选择.文中以同时满足STATCOM的暂态控制模式触发条件和电网安全约束条件为短路点选择原则,利用电网仿真计算的方法进行短路点筛选.仿真方法的设计中,考虑了电网大、小运行方式下数据的差异化影响,结合选点原则,采用保守性方案选择适当的数据进行仿真计算.在东元乙线N32基塔处开展了人工短路试验,试验结果验证了STATCOM的过负荷能力和暂态控制特性均满足设计标准,说明了短路点选择原则和仿真方法的合理性.     

南方电网±200 Mvar静止同步补偿装置工程实践

静止同步补偿装置(STATCOM)作为一项世界上目前最为先进的无功补偿技术,已大量应用于现代电力系统的负荷补偿,但在输电线路补偿方面的应用尚少。鉴此,介绍了南方电网±200 Mvar静止同步补偿装置的工程实践,包括该工程的设计方案和主要的技术特点,STATCOM的输出谐波、损耗、噪音等性能。南方电网在该工程的实践为大容量STATCOM装置在高压大功率输电领域的应用提供了可供借鉴的经验。     

南方电网?200 Mvar链式STATCOM系统控制策略

在当前受端负荷中心缺乏电源支持、负荷高度集中的情况下,大容量静止同步补偿器(STATCOM)对于增加受端负荷母线动态无功支撑、提高电压稳定性具有重要意义。文中提出了一种大容量STATCOM的系统控制策略,设计了与变电站内固定电容器组配合的稳态调压控制策略、具有非线性增益的暂态电压控制策略,以及线路功率反馈的附加阻尼控制策略。此外,根据电压检测、电网故障判断、站内并联补偿状态等信息优化选取STATCOM运行模式,将多种控制功能有机协调。数字仿真试验和实际故障录波结果验证了文中所设计系统控制策略的合理性。所提出的控制策略已应用于南方电网±200Mvar链式STATCOM工程中。     

与弱交流系统相连接的HVDC系统临界换相电压降及逆变站的运行范围

分析了与弱交流系统相连的直流输电系统的运行特性及电压稳定性，采用临界换相电压降指标和逆变器的运行范围变化研究逆变器换相失败的机理，并比较了各种无功补偿方式对HVDC输电系统的影响，得出在与弱交流系统相连接的直流输电系统中使用静止同步补偿器可提高系统的临界换相电压降，有效减小故障过程中换相失败发生的概率，扩大逆变器的运行范围，提高弱交流系统电压稳定性的结论，并通过对国际大电网会议(CIGRE)标准高压直流输电测试系统的仿真验证了该结论。     

特高压工程的DCC800直流保护与控制系统配合逻辑分析

在锦屏—苏南、向家坝—上海特高压直流输电工程中直流保护和控制系统采用DCC800硬件平台,直流保护与控制系统通过eTDM总线完成数据交换,包括所有的保护动作信号。对直流保护和控制系统的配合逻辑进行了详细的阐述和研究,包括直流保护与控制的硬件组成,直流保护与控制系统间的信号交换,直流控制系统对保护信号的处理,以及控制系统软件中"三取二"选择逻辑、保护矩阵的配置以及不同类型的动作响应等;此外,对DCC800与西门子技术的控制保护系统进行了比较分析。根据工程实际运行状况来看,采用该设计理念的直流控制和保护系统运行稳定、可靠。     

链式STATCOM对HVDC换相失败的影响分析

目前,考虑多种影响因素并采用详细直流输电控制系统模型,针对STATCOM对换相失败的影响进行定性和定量分析的研究较少。基于实际工程控制逻辑和参数,搭建逆变侧含链式STATCOM的高压直流输电PSCAD/EMTDC模型,考虑STATCOM和高压直流输电功能模块的相互作用以及其他影响因素,以换相失败免疫因子、换相失败持续时间和恢复时间为性能分析指标,对STATCOM影响进行分析评估。研究表明：STATCOM容量不仅直接影响交流系统强度,还影响HVDC系统换相失败预测和低压限流模块的输出大小,从直接和间接两方面影响系统连续换相失败期间和恢复时的运行特性;在一个周期内不同时刻,STATCOM均能有效增强系统抵御换相失败的能力,缩短换相失败持续时间和恢复时间的平均时长分别为0-3ms和7-11ms;相较于单次换相失败,STATCOM对连续换相失败的改善效果更大,而对更为严重的金属性接地故障,由于其容量限制,改善效果不明显。研究对以后直流工程中STATCOM的选择和优化具有一定借鉴作用。     

南方电网安防演练与培训实时仿真系统研发初探*

南方电网已建成的交直流大规模并列电网实时数字仿真系统已应用于南方电网的工程建设和运行支持,为南方电网安全防御演练与培训系统的建设打下了良好的基础。阐述了南方交直流电网安防演练和培训实时仿真系统建设的总体设想,分别就系统建设的可行性、基本框架和关键技术攻关等方面进行了讨论     

南方电网连锁故障大扰动及应对措施

南方电网大容量、远距离、交直流并联送电,结构性稳定问题十分突出。基于南方电网的特点和运行经验,分析了南方电网目前主要面临的4类连锁故障风险:特高压、高压直流双极闭锁扰动引发的连锁故障风险,极端天气导致的多重线路故障风险,主设备故障叠加继电保护隐性障碍引发的多元件跳闸风险和低频振荡引发的连锁故障风险;提出了三道防线协同配合防御策略,以及在线安全稳定控制技术、基于WAMS的稳定控制技术、RTDS大规模电网仿真技术和直流孤岛运行技术等新技术研发方向。     

南方电网大功率电力电子技术的研究和应用

大功率电力电子技术及其应用有利于提高电力系统的安全稳定和电能质量,推动着电网技术的进步.南方电网公司承担了多项涉及对高电压、大功率电力电子技术的国家级科技项目,已将多套先进的电力电子装置投入到所建成的多项高压直流输电工程中.阐述了南方电网在高压直流输电、直流融冰、SVC、串补、静止同步补偿装置、柔性直流输电和新能源等领域,对大功率电力电子技术的研究和应用所取得的成果及相关的示范工程,显示了南方电网积极推动大功率电力电子技术的发展对电网科技进步做出的突出贡献.     

多馈入高压直流输电系统中逆变站滤波器投切引起的换相失败仿真研究

随着云广特高压直流输电工程的引入,南方电网各换流站进行滤波器投切时产生的谐波交互影响也更加严重。谐波的交互影响不仅可能引起谐波的畸变,甚至可能诱发换相失败。文章对直流系统运行特性和谐波特性的联系进行了分析,建立了2010年南方电网交直流并联输电系统详细的混合仿真模型,对逆变站由于滤波器投切引起的换相失败进行了仿真研究。仿真实验验证了上述分析结果的正确性,揭示了谐波不稳定与换相失败之间的内在联系。     

含±800 kV云广直流的南方电网交直流系统 RTDS仿真研究

云广±800 kV特高压直流输电系统投运后（2009年单极投运,2010年双极投运）,南方电网结构将更为复杂,交直流并联运行特点愈发显著。因此,建立了南方电网2010年交直流并联电网全电磁暂态RTDS实时仿真模型,并进行仿真分析。结果表明：云广直流系统在孤岛方式下全功率运行时,南方电网系统可能会出现约0.6 Hz振荡,可以通过降低云广直流传输功率解决该问题;云广直流系统发生双极闭锁故障,将影响南方电网稳定运行,须预先研究合适的安稳策略。     

云广±800kV直流双极运行模式研究

云广±800kV直流双极投产后,南方电网交直流并联运行、强直弱交的特性更加明显,会给电网安全稳定运行带来新问题。鉴此,研究了云广直流投产后的安全稳定特性、西电东送能力、严重故障的影响及动态稳定性等,分析了联网及孤网两种正常运行方式,提出了云广直流运行方式的安排原则以及调试和运行的建议。