适合电网应用的电能质量综合补偿器研究

针对电网电压波动、谐波污染和无功快速跟踪补偿三个问题,提出了混合型有源滤波器（HAPF）与静止无功补偿器（SVC）混联运行的电能质量综合补偿器（PQCC）的适合应用场合,分析了其拓扑结构、数学模型与运行特性。计算机仿真和工程实验结果证明其不仅可以提供快速可变的容性无功,稳定电网电压,而且能够对谐波电流进行动态跟踪治理,有效提高了电网安全稳定性,提高了电能质量,降低了电网损耗。     

500 kV输电网国外静止无功补偿器的技术升级与改造

论述了输电系统超高压大容量静止无功补偿器(SVC)的改造过程,对河南电网改造后的静止无功补偿器控制策略进行了叙述。通过改造后静止无功补偿器的实际运行结果验证了SVC对稳定河南电网500 kV系统电压、提高系统暂态稳定性的实际作用。     

可连续调节容性无功的PWM型静止无功补偿器

提出了一种新型的可连续调节电容的静止无功补偿器。该补偿器将脉宽调制（PWM）型AC-AC变换器与变压器相结合直接调节补偿电容上的电压，进而使补偿器能输出连续变化的容性无功。该补偿器克服了传统的晶闸管控制电抗器（TCR）+固定电容器（FC）、TCR+晶闸管投切电抗器（TSC）等静止无功补偿器用感性无功覆盖容性无功以产生连续可调容性无功的调节方式所存在的不足，其变压器的容量仅为补偿电容容量的25%。该补偿器工作于PWM方式，不产生低次谐波，响应速度快，控制易于实现。文中详细阐述了该补偿器的工作机理，推导了补偿器无功输出及变压器视在功率与开关占空比的关系。最后通过实验验证了该补偿器的可行性和有效性。     

减小交直流电网无功交换的无功控制策略研究

为了解决直流工程小功率运行时过剩的无功功率给交流电网的稳态调压带来的困难,一般的做法是通过增设站内感性低压电抗器或静止无功补偿器吸收过剩无功,或者是通过调节交直流系统的运行方式来改变换流器消耗的无功,以实现交直流电网无功交换的平衡。在对不同技术路线的直流控制保护系统采用的换流器辅助无功控制策略(换流器无功控制与低负荷无功优化功能)进行详细的分析研究基础上,采用实验方法推导出换流器的无功消耗与点火角/熄弧角、直流电流之间的相互关系,表明提高最小关断角可吸收过剩无功,有效解决直流系统小功率运行时的交流电网电压升高的问题。同时针对直流工程广泛采用的低压电抗器或弱交流系统采用的静止无功补偿器参与换流站无功控制策略与无功平衡的配合进行了深入的探讨研究。实验证明所提出的方法能有效解决直流小功率运行的无功过剩问题,同时简化换流站无功配置,可在直流工程中加以借鉴运用,具有较好的适用性。     

基于滑模控制理论的STATCOM无功补偿控制策略研究

静止同步补偿器（Static Synchronous Compensator,STATCOM）能高效灵活地调节输电线路的无功传输,且不受电网电压的影响。考虑到STATCOM在dq坐标下是一个强耦合、非线性系统,采用逆系统方法将原系统进行线性化解耦,构造出其伪线性模型。运用滑模变结构控制理论,设计出伪线性系统的滑模控制律。建立STATCOM的仿真模型对其进行仿真试验并与其他控制方法进行对比,结果表明基于此控制策略设计出的控制器能使补偿器具有良好的效果。     

500 kV并网静止无功补偿器的无功电压支撑能力及处置方案

针对某实际500 kV并网静止无功补偿器(SVC)故障率高、维护代价高等问题,研究SVC的无功电压支撑能力及相关处置措施.首先,分析SVC对稳态无功平衡和电压调节的作用,特别是对电网小负荷运行期间无功电压调节的影响.然后,通过对比分析SVC与STATCOM、常规发电机组的暂态电压支撑能力,评估SVC对电网暂态电压稳定的影响.最后,综合考虑SVC的稳态电压调节作用和暂态电压支撑能力、电网安全稳定运行的需求等因素,提出该SVC的处置措施建议.     

静止无功补偿器非正常状态下的运行策略研究

配电网静止无功补偿器(D-STATCOM)装置非正常运行状态下合理的运行策略,对保障装置安全和电网的安全稳定运行有重要意义。通过建立仿真模型来分析、计算装置自身故障和电网故障对D-STAT-COM装置的影响,根据对D-STATCOM装置的危害程度,确定相应的应对措施。     

配电网静止无功补偿器设计及其并联运行策略

此处设计了一种三相四线制配电网静止无功补偿器(D-STATCOM),可准确地补偿电网的无功电流和零序电流.设计了D-STATCOM并联运行策略,可保证多台设备同时运行,均衡各台设备的输出电流.采用独立的DSP芯片完成系统的监控和保护功能,保证系统的稳定与可靠.单独设计无功电流补偿控制和零序电流补偿控制,控制方法更加灵活.仿真和样机测实验证了系统的有效性,具有一定的实用价值.     

国家电网31个重点城市无功规划汇总评价

在汇总国家电网公司31个重点城市电网无功规划方案的基础上,综合评价了十一五末重点城市电网无功补偿配置方案的合理性和经济性,得出结论:重点城市十一五无功规划采用了先进的规划工具和规划方法,得到的无功规划推荐方案比原方案具有更好的技术经济性;2010年各重点城市电网在大、小负荷正常方式以及N?1方式下都能够满足电压的运行要求;大部分重点城市通过合理配置无功补偿设备,能够在一定程度上降低网络损耗。展望了无功电压控制新技术的应用可行性,包括静止无功补偿器(SVC)、静止同步补偿器(STATCOM)、晶闸管控制电抗器(TCR)、兼具无功补偿和滤波功能的晶闸管开关滤波器、低压动态无功补偿设备、馈线自动调压器的应用情况。     

一种新型的NPC三电平矿用无功补偿器及其解耦控制研究

针对煤矿电气设备多为感性负载,导致煤矿电网谐波污染严重、电气设备容易损害的难题,研究设计了一种新型的NPC三电平补偿器。分析了NPC三电平补偿器的结构与工作原理,建立了三电平补偿器的动态数学模型;基于电流前馈策略和空间矢量脉宽调制(SVPWM),实现了有功电流和无功电流的动态解耦;针对解耦后的无功系统,设计了闭环PI调节器,实现了闭环系统的稳定运行;基于MATLAB/SIMULINK平台,建立了系统仿真模型,开展了相关的仿真试验研究,结果验证了论文所提策略的有效性与优越性。     

基于PIC的TSC型动态无功补偿器

以PIC18F4520单片机为控制核心,采用电压、电流互感器和有效值检测电路检测电网参数,运用C语言编程,开发了一种适用于低压配电网的晶闸管投切电容器(TSC)型动态无功补偿器,实现无功功率和功率因数相结合的控制策略,避免轻载时投切振荡。通过控制晶闸管导通时刻投切电容器,实现功率因数的提高和电能质量的改善,具有动态响应快、无投切冲击等优点。试验结果证明,该TSC型动态无功补偿器硬件电路设计合理,整个装置运行稳定、可靠。     

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。     

一种新的电能质量综合补偿器研究

针对电网电压波动、谐波污染和无功快速跟踪补偿3个关键问题,提出了一种适应中高压场合的混合型有源滤波器(Hybrid Active Power Filter,简称HAPF)与静止无功补偿器(Static Var Compensator,简称SVC)混联运行的电能质量综合补偿器Power Quality Combined Compensator,简称PQCC),分析了其拓扑结构、数学模型与运行特性.计算机仿真和工程实验结果证明,该补偿器不仅可以提供快速可变的容性无功,稳定电网电压,而且能够对谐波电流进行动态跟踪治理,有效提高了电网的安全稳定性,提升了公共电网的电能质量,降低了电网损耗.     

主网扰动对机场供电系统电能质量影响的定量分析及应对措施

随着电网的发展,供电可靠性不断提高,电能质量成为机场供电系统正常供电的重要影响因素。归纳总结了主网的扰动及其对机场供电系统的危害。通过对已有仿真软件适用性的比较,提出基于电力系统全数字实时仿真装置（数据兼容性好、性价比高）的主网扰动产生影响定量分析方法,并提出采用静止无功补偿器进行电压动态调节的应对措施,为已有机场供电系统的运行与控制、未来机场供电系统的规划与设计提供有力的分析手段,对保证机场供电系统的安全稳定运行具有积极意义。     

带静止无功补偿的异步风电机组的特性分析

在电力系统仿真软件Matlab／simulink中建立了静止无功补偿型发电机组的模型,仿真计算在一个由5台风电机组构成的风电系统中进行。风电机组是带有静止无功补偿（英文简称SVC）的异步风电机组,SVC装置对电机端电压有一定的支撑能力。风电场升压变压器的低压侧装SVC,可以减轻风电机组并网过程中对系统的冲击,电压从并网到稳定所经历的时间较不加装SVC者短,实现了恒速风力发电机组的柔性并网。     

基于新型统一电能质量控制器的光伏电站故障穿越技术

近年来,光伏电站低电压穿越技术得到了快速发展,但受限于光伏并网系统电压检测速度影响,光伏电站故障穿越的快速性等问题亟需解决。文中提出一种适用于光伏电站故障穿越的的新型统一电能质量控制器(UPQC)接入结构及控制方法。该型UPQC能够在高电压故障时,通过补偿使光伏电站出口电压稳定在额定值,系统具备高电压穿越的能力,并兼有谐波补偿功能,有助于光伏电站快速响应电网电压波动情况,提升光伏电站故障穿越能力。UPQC可以配合光伏电站在低电压故障时输出无功功率,帮助光伏电站在指定的时间内发出电网需要的无功功率,并且能够在高电压故障时吸收电网无功功率,加速电网电压恢复过程,综合提升光伏电站穿越能力。最后,文中给出100 MW光伏电站运行仿真结果,验证了所提电力电子补偿系统的有效性和可行性。     

大规模风光互补发电系统建模与运行特性研究

建立了大规模并网风光互补发电系统动态分析模型,提出了基于功率变化率改进扰动观察最大功率跟踪算法。风电及光伏系统均采用有功、无功解耦双环电流控制策略。应用静止同步补偿器分析模型的暂态故障电压。含风电、光伏及风光互补运行的电力系统仿真计算验证了该模型的有效性及其功率波动特性和母线电压的暂态影响。仿真结果表明,该风光互补发电系统模型有效降低了输出功率波动,实现了风光系统低电压穿越,确保故障情况下风光系统不脱网运行以及电网安全稳定运行。     

电动汽车充电站的谐波治理与无功补偿

针对电动汽车充电站投运后引起的电能质量问题,提出用静止无功补偿器和有源电力滤波器（APF）组成的联合系统来治理.分析了电动汽车充电站投运后产生的电能质量问题.采用了一种基于广义积分器的新型广义积分迭代控制算法.与常规的PI控制相比,该算法计算量小,能够对特定次数的谐波进行分频控制,实现对特定次谐波的补偿.最后利用Matlab软件进行仿真并搭建试验平台,试验结果验证了联合系统的有效性和可行性.     

长线路电压质量的改善措施

青岛供电公司10 kV河东线线路较长,造成末端电压偏低、功率因数低、网损大,通过理论研究与实践运行,制定了一套切实可行的改造方案,安装了一套SVR馈线自动调压器及MCR型SVC无功自动补偿装置,大大改善该条线路的供电质量,为今后长线路电压质量的改善起到了良好的指导作用。     

新型正弦脉宽调制控制电压源型动态静止无功补偿器

提出了一种适用于低压配电系统的新型动态无功补偿电路拓扑。主电路采用三相四桥臂逆变器结构,可以对负荷不平衡进行有效补偿。逆变器控制采用正弦脉宽调制(sinusoidal pulse width modulation,SPWM)控制,保证电压电流失真度低,并通过调节逆变器的输出电压从而动态调节静态无功补偿器(static var compensator,SVC)补偿无功功率,最终实现系统无功补偿为零的目的。通过与固定补偿电容器相结合,它能以较小的逆变器容量来补偿动态无功,提高系统的功率因数和电压稳定性。利用PSCAD/EMTDC平台对该系统进行了仿真研究。仿真结果验证了控制策略的可行性和有效性。