静止无功发生器补偿电网电压不平衡的控制及其优化方法

针对电网电压不平衡问题，提出了一种用静止无功发生器(SVG)抑制公共连接点(PCC)不平衡电压的控制方法。该方法既发挥了SVG补偿系统无功功率的优势，又在电网电压严重不平衡时扩展了SVG的补偿功能，充分地利用了补偿装置。文中详细讨论了SVG补偿电网电压不平衡的原理，将SVG控制作为受负载端负序电压控制的电流源，分析了其补偿性能与各个参数的相互关系。在补偿效果相同的前提下，对系统的控制参数进行了优化，使SVG的补偿容量最小。最后介绍了PCC处负序电压的实时检测方法。仿真和实验结果表明，该方法可以有效地补偿电源或负载引起的电压不平衡问题。     

基于SVG的电网多节点电压不平衡综合抑制方法

文中提出静止无功发生器(SVG)用于电网多节点电压不平衡治理的综合补偿策略。首先结合对称分量法建立了电网多节点不平衡分析数学模型,研究了单台SVG补偿多节点电压不平衡的机理;其次以2种电网不平衡优化治理目标(各节点负序电压幅值平方和最小及各节点电压稳态不平衡度不大于2%)构建了关于SVG的不平衡综合补偿优化模型,分别依据非线性规划原理和几何辅助分析对优化模型进行了求解;在此基础上,文中利用电能质量监测设备和SVG构建不平衡综合治理系统,通过在线阻抗测量、在线指令优化实现了不平衡综合抑制的SVG在线控制;最后通过PSCAD搭建电网模型验证了所提方法的有效性。     

不平衡电压跌落下新能源场站的主动电压支撑控制

电网电压跌落时,静止无功发生器(Static Var Generator, SVG)和逆变型新能源都能够主动支撑电网电压,但存在支撑能力不足、电流越限等运行风险。根据新能源场站的实际无功配置情况,提出了一种基于静止无功发生器(Static Var Generator, SVG)与新能源发电单元的无功协调控制策略,提高了新能源场站的主动电压支撑能力。首先,研究了SVG与新能源发电单元的协调控制方法,在并网点(Point of Common Coupling, PCC)不平衡电压跌落场景下,实现了并网点电压支撑、电压不平衡度提升、电流限幅等多控制目标。接着,提出了电压跌落场景的分类方法,并在每个具体场景下优化主动电压协调控制方法。最后,利用Matlab/Simulink仿真平台,验证了该方法的有效性。相比于传统方法中仅依靠新能源装置实现电压支撑,提出的协调控制方法能有效地解决严重电压跌落情况下单个新能源发电单元支撑能力不足的问题,为新能源场站的电压支撑方法提供了新的思路。     

电网电压不平衡条件下混合无功补偿系统分层协调控制策略

为实现低压配电网低成本大容量动态连续无功补偿,提出了一种晶闸管投切电容器(TSC)与静止无功发生器(SVG)协同运行的混合无功补偿系统。系统综合了TSC低成本大容量的无功补偿和SVG动态连续无功补偿的优点。在分析其基本原理的基础上,提出混合无功补偿系统分层协调控制策略,消除TSC与SVG由于响应速度的差别对其混合无功补偿性能的影响。针对混合无功补偿系统在电网电压不平衡条件下的安全运行问题,研究了SVG的正负序双环叠加控制策略,使其在具有动态无功补偿性能的同时能抑制一定程度的不平衡电压,保证系统的安全稳定运行。最后,仿真验证了所提控制策略的正确性。     

不平衡工况下星形级联SVG的补偿分析

星形级联静止无功发生器(SVG)在补偿不平衡负载时,通常采用零序电压注入法来维持直流侧相间平衡,由于相间平衡的前提是SVG输出电压需与输出电流相垂直,故其相量内积为零,则可通过待定系数法简单直接地求出所需的零序电压:在此基础上可以进一步确认星接SVG的不平衡补偿范围,SVG直流侧电压的大小对不平衡补偿范围有着重要意义;准PR控制能有效进行电流跟踪,在此提出了新型直流侧电压分层控制策略,它可有效减少负序分量对补偿性能的影响.所提策略在相关仿真和实验中得到了充分验证.     

电网电压稳定与无功功率补偿的研究

从电压稳定的基本概念和现有的研究成果出发,分析了电压稳定的机理和无功功率补偿的方法,明确现今电网无功问题的三个特点,说明系统的无功功率平衡与电压稳定和电压崩溃是密不可分的,并就无功补偿的不同方式,对防止电压崩溃的发生提出了相应的对策。分析了静止无功补偿器（SVC）与静止无功发生器（SVG）的工作特性与基本原理,对SVC与SVG进行了比较与述评,得出了应用SVG可以更好地控制无功功率的分布,提高电网的电压稳定水平,有效地避免电压崩溃的结论。     

级联H桥SVG直流侧电容电压平衡控制方法

直流侧各模块电容电压的稳定控制是保证级联H桥静止无功发生器(static var generator,SVG)正常运行的重要条件。推导了级联H桥SVG与电网交换的有功功率数学模型,得出了相间与相内各模块吸收有功功率的关系,总结了相内各模块直流侧电容电压不均衡的原因。为解决由脉冲延时造成的级联H桥SVG直流侧电容电压不平衡,提出了在全局调制信号的基础上叠加一个与补偿电流同向的有功电压来动态调节各模块有功功率的方法,并运用有功–无功解耦全局控制策略保证SVG设备实时无功补偿。仿真结果验证了所提方法的有效性。     

星接串联H桥多电平静止无功发生器不平衡补偿分析

在电网电压不平衡和补偿电流不平衡的情况下,需要采取合适的控制策略以保证星接串联H桥多电平静止无功发生器(static var generator,SVG)的各相H桥模块直流侧电压恒定。常用的方法是在星接串联H桥多电平SVG中叠加零序电压。该文综合考虑并网电压不平衡和补偿电流不平衡的情况,研究了星接串联H桥多电平SVG正常运行的条件。详细分析了并网电压不平衡度、补偿电流不平衡度与装置额定电压之间的定量关系,推导出在电网电压一定的情况下,装置的负序电流补偿能力;同时,讨论了在补偿电流一定的情况下,电网电压变化对装置输出的影响。通过仿真和实验验证了相关理论分析的正确性。这些量化分析对星接串联H桥多电平SVG的应用和选型具有指导意义。     

直接电流控制的SVG补偿不平衡电压的研究

针对电能质量中的电压不平衡问题。提出了一种用静止无功发生器抑制公共连接点(Point of Common Coupling，简称PCC)处不平衡电压的控制方法。本文将静止无功发生器控制为受负载端负序电压控制的电流源．以该补偿电流的作用来降低PCC处电压的不平衡度。文中分析了其补偿性能与各参数间的相互关系．介绍了PCC处负序电压的适时检测方法。仿真和实验结果表明，该方法可有效补偿电源或负载引起的电压不平衡问题．从而满足电力负荷对电网电压质量的要求。     

静止无功发生器补偿电网电压不平衡的控制方法研究

本文提出了一种用静止无功发生器抑制公共连接点(Point of Common Coupling－PCC)处不平衡电压的控制方法。本文将静止无功发生器控制为受负载端负序电压控制的电流源，通过此补偿电流的作用来降低PCC处电压的不平衡度。文章还分析了其补偿性能与各个参数的相互关系，并介绍了PCC处负序电压的适时检测方法。仿真和实验结果表明，该方法可以有效地补偿电源或负载引起的电压不平衡问题，从而满足电力负荷对电网电压质量的要求。     

基于协调控制SVG的低压配网三相负荷不平衡治理技术

针对集中式静止无功发生器(SVG)补偿系统补偿效果单一、不含通信功能的分布式SVG补偿系统补偿容量不能智能分配的问题,提出基于协调控制SVG的低压配网三相负荷不平衡补偿系统。该补偿系统引入通信总线,采用协调控制方法,使低压线路下游接入的SVG可利用补偿其下游不平衡电流后的剩余容量,依次对上游SVG不足容量进行补偿,该补偿形成的逆向潮流可进一步减轻各节点的低电压问题。该补偿系统既可以充分利用各SVG的补偿容量,同时也综合地解决了配电变压器电流不平衡、节点低电压等问题。在Matlab/Simulink数字仿真软件下进行了该补偿系统补偿效果的仿真,结果证明了该补偿系统的准确性。在四种不同负荷情况下比较采用四种不同补偿系统的低压配网配电变压器二次侧不平衡电流和各节点电压降,结果表明该补偿系统的效果最佳。     

基于UPFC对微电网不平衡电压的治理

针对微电网公共连接点（PCC）三相电压不平衡的问题,本文提出一种在公共连接点接入统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC),通过向输电线路中注入负序电压来治理微电网PCC三相不平衡电压的控制策略。首先,分析了UPFC的工作原理。其次,提出了功率解耦控制方法,建立了UPFC在正、负序同步旋转坐标系下的换流器控制模型,分别设计了串、并联侧换流器的控制策略,实现输电线路中有功功率和无功功率的独立控制,同时,在微电网三相不平衡情况下,获得输电线路中的负序电压并进行补偿。最后,在MATLAB/Simulink中建立了仿真模型,对提出的补偿控制策略进行了仿真分析。仿真结果证明：所提出的补偿控制能有效地治理输电线路的三相不平衡,实现微电网PCC的三相电压平衡。     

基于主从控制的微电网电压质量改善策略

针对非线性不平衡混合负载易导致微电网母线电压畸变和不平衡的问题,目前大多采用增加额外的电能质量治理装置来提高母线电压质量。鉴于逆变器具有与电能质量治理装置相同的拓扑结构,本文将微电网母线电压质量治理问题转化为连接在微电网母线上的多逆变器输出侧电压质量治理问题,提出利用并联在微电网母线上的多逆变器系统对母线质量进行治理的策略,即将电能质量治理功能嵌入到从逆变器中,利用从逆变器实现逆变后的剩余可用容量抑制微电网母线电压谐波和不平衡。本文首先以单台逆变器为例,对非线性不平衡混合负载造成逆变器输出电压质量下降的原因进行分析,在此基础上,提出利用从逆变器剩余可用容量来补偿负载中的谐波、负序电流分量,而负载中的基波电流和零序电流分量则有主从逆变器共同分担。该控制策略有效的降低了逆变器输出侧电压的畸变率和不平衡度,避免了增加额外的电能质量治理装置,降低了系统成本。最后通过在PSCAD仿真环境下搭建仿真模型验证了所提控制策略的有效性和可行性。     

电网电压不平衡时电压源换流器型直流输电的负序电压补偿控制

电网电压不平衡或交流系统发生故障是电压源换流器型直流输电（VSC—HVDC）实际运行时不可避免的问题。针对这一问题,提出了一种基于负序电压实时补偿的控制策略。换流站控制系统采用该策略后,能够有效地抑制交流系统电压不对称引起的负序电流,实现限流控制,避免系统短路故障引起换流装置的过电流;同时为确保电网电压不平衡或交流系统故障时控制系统能正常运行,设计了正负序分量和同步相位检测环节。基于PSCAD／EMTDC的仿真结果表明,所设计的控制系统具有良好的动稳态性能,且结构简单,具有一定的工程应用价值。     

基于限功率运行的DFIG与SVG协调电压控制策略

双馈感应电机(doubly-fed induction generator,DFIG)具有变速恒频的运行特点,已成为目前的主流发电机。双馈风机能够发出和吸收无功,对风机并网点(point of common coupling, PCC)电压起到支撑作用。在分析DFIG等效电路基础上,根据DFIG定子侧输出的有功与无功关系,提出一种限功率运行条件下DFIG与静止无功发生器(static var generator,SVG)的电压协调控制策略。正常情况下DFIG工作在最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)模式,SVG控制PCC电压在合理范围内;PCC电压越限时,DFIG进入限功率运行模式,DFIG与SVG协调控制PCC电压且优先考虑DFIG的无功调压能力。最后,基于DFIG并网的仿真模型,验证了所提出的电压协调控制策略的有效性和可行性。