配电变压器-静止同步补偿器的补偿机理及无源控制技术

研究配电变压器高压侧中间抽头接入静止同步补偿器(STATCOM)的设计方案,对Dyn11联结组变压器中间抽头注入电流对绕组电流分布的影响进行机理分析,验证了从抽头注入电流进行无功补偿的有效性。在此基础上,建立配电变压器-静止同步补偿器(DT-STATCOM)的欧拉-拉格朗日模型(E-L),补偿由变压器传变引起的幅值和相位偏差,得到了网侧有功、无功解耦的无源控制律,并采用阻尼注入方法来改善系统动态性能,实现对配电系统无功的快速补偿。最后,通过仿真与动模实验验证了变压器绕组电流分布理论分析的正确性,以及采用无源控制方法的DT-STATCOM系统具有良好的无功补偿效果和快速的动态跟踪性能。     

三相SVC在电气化铁路电能质量治理中的应用

随着电气化铁路的加速建设,电铁电能质量治理问题日益突出.针对电气化铁路负序电流和三相电压不平衡以及谐波问题,提出了一种基于三相静止无功补偿器( SVC)的电能质量综合治理方案.该方案不同于国内现有的两相式SVC和接入高压侧的三相SVC,将三相SVC接入牵引变电站的低压侧,重点补偿负序和无功,同时治理谐波.仿真结果表明,...     

一种动态无功电流补偿装置研究分析

模块化电路结构是应用于UPS、大功率电源、高压直流输电等的新型换流器拓扑。本文研究了基于模块化电压源换流器的静止同步补偿器,分析其电路结构和工作原理,经过对单相无功补偿系统的分析,研究了一种动态无功电流检测算法,直接采样电压和电流瞬时值,依据三角变换推导出无功电流的动态幅值,同时给出了系统直流侧和交流侧的控制方法,在完成理论分析的基础上进行了仿真试验。结果表明,模块化STATCOM具有输出波形好、动态无功电流补偿速度快的优点。     

高压静止无功补偿系统检测电源的设计

为解决向高压静止无功补偿系统检测装置可靠、安全供电问题,设计了一种基于PWM控制的电流源/电压源的电路.此电路采用功率三极管作为分流器将由补偿系统的长脉冲触发装置形成的高频电流源转换成热耗小、输出电压稳定的直流电压源.对电路的工作原理、关键技术进行了分析,同时采用Matlab软件对电路模型进行了仿真,并对搭建的试验电路进行验证,仿真及试验结果均表明该电路满足设计要求.证明该电源特别适合作为高压静止无功补偿系统检测装置的直流供电电源.     

有源电力滤波器与直流偏磁式静止无功补偿器综合补偿系统的研究

针对供、配电站需要对谐波和无功进行综合治理,提出一种新型的有源电力滤波器与直流偏磁式静止无功补偿器构成的综合补偿系统。该系统中有源滤波器与无源滤波器构成新型的混合滤波器,能够同时补偿谐波电流并提供容性基波无功电流,而直流偏磁式静止无功补偿器采用新型的PWM整流器产生控制直流,可快速地提供感性无功电流。该系统采用新颖的拓扑结构,功率器件工作于低压侧,有效地降低有源滤波器和无功补偿器中功率器件的容量。文中介绍了该系统的结构和补偿原理,采用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC进行的仿真表明该综合补偿系统能同时补偿谐波与无功电流,并能抑制可能产生的谐振现象,具有较好的补偿效果。     

基于等电位原理的±100 Mvar高压STATCOM的弱电网电流闭环测试方法

在±100 Mvar高压静止无功补偿器STATCOM(static synchronous compensator)的设计中,三角形接线能够耐受短路工况而被采用。大容量STATCOM的波动容易在试验中引起电网过压或过流从而出现故障,因此必须进行专门的测试,以验证整机的绝缘耐压和电流特性。将充电过程和放电过程进行分离,基于等电位原理提出了一种适用于弱电网的高压STATCOM装置电流闭环的测试方案。该方案能够等效产生测试电流,较方便地验证了控制策略中电流采样及电流控制能力,以及整机的绝缘耐压水平。通过Simulink仿真及现场试验,验证了该方案的有效性,为解决高压大容量STATCOM的测试提供了一种新的方法。     

后村变电站谐波治理及仿真验证

山东后村变电站中,大量工业负载引起谐波干扰,导致电能质量严重超标。为了有效解决此问题,通过PSCAD仿真软件等效模拟实际电网系统工况,设计"无源+有源"谐波治理方案,在变电站中压侧安装传统滤波装置及SVG(Static Var Generator——高压动态无功补偿发生装置,或静止同步补偿器)。对比分析治理方案实施前后系统电流的变化,结果表明,滤波补偿装置加装后对系统的各次谐波均有明显的抑制效果。     

高压晶闸管阀复合"全工况"试验装置的研究

分析了几种国外的复合"全工况"试验装置的工作原理和优缺点,根据国际大电网会议(CIGRE)关于高压串联阀电流强度技术导则和IEC关于静止无功补偿器(SVC)阀及高压直流(HVDC)阀的试验标准,提出了一种新型通用复合"全工况"试验装置的主电路方案.通过改进高压谐振回路,完善了SVC、可控串补(TCSC)双向阀的运行试验电路;将大电流源改为交直流两套电源系统,将高电压回路参数的电压提高至75kV,该主电路方案适用于±600kV级HVDC单向阀组件和SVC、TCSC双向阀的运行试验.     

微电网的电能质量及改善方法研究

对微电网中的分布式电源的电能质量问题进行了分析,结合微电网运行的特点提出了相应的电能质量改善方法及控制策略。提出了有源滤波器(APF)和静止无功补偿器(SVC)联合运行改善电能质量的方法,APF和负载并联接入微电网,通过滤除谐波电流,其电流检测常用ip-iq方法;由于晶闸管控制电抗器(TCR)与晶闸管投切电容器(TSC)构成的静止无功补偿器,装设在微电网负载侧,采用对称分量法计算。通过Matlab/Simulink的仿真结果表明,该有源滤波器和静止无功补偿器联合运行的方法对改善微电网电能质量是有效的。     

基于相位补偿谐振控制器的STATCOM电流控制策略

非线性负荷的广泛使用对静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)应用提出了无功补偿和谐波抑制的双重需求.对此,在STATCOM无功PI控制的基础上,基于谐振控制器和网侧电流检测设计了闭环谐波抑制方案.由于控制系统延时和阻感性被控对象的影响,补偿高频次谐波时,系统稳定性...     

25kV高精度直流负高压源设计

介绍了一种用于工业分析的高精度直流负高压电源,电源输出电压25 kV,最大输出电流100 mA。电源通过BOOST电路校正功率因数和调节电压,用移相全桥把直流电逆变成高频方波,然后经高频变压器升压后倍压整流得到直流高压。用特殊材料和工艺设计制作的高频高压变压器解决了分布参数影响和绝缘耐压等难题,满足了高频高压和大功率输出的需要。实验运行表明:该装置输入功率因数高、输出电压稳定、纹波系数小。     

采用补偿技术的电子式电流互感器高压侧电源

一种基于补偿法的电流互感器式电源被用来为电子式电流互感器高压侧供能。因采用反相的补偿电压和非线性反馈技术,当一次电流很大时仍能保持稳定的输出电压。测试结果表明,当一次电流变化范围为10A到3500A时,电源样机能输出稳定的。5V直流电压,最大输出功率200mW,足以满足电子式电流互感器高压侧电路对电源的要求。     

光电电流互感器高压端供能电源的设计

光电电流互感器(简称OECT)在电力系统中具有广泛的应用前景,但为其高压端供能的电源是研究的难点,一直制约着有源电流互感器(CT)的应用。在此,设计了一种改进的供电方案——交直流结合供电方案.即小CT母线电流取能和储能电池相结合供电。介绍了该方案的供能原理,并进行了具体的设计和实验。实验证明,该电源方案能在母线电流很小或断电的情况下为高压端提供不小于540 mW的功率,而且能在大电流情况下,提供稳定电压,保护后续变换电路,有效解决了母线取能供电存在的技术难点。     

高压变频交流脉冲原油脱水电源及其静电聚结特性

由于高压高频电力电子技术等方面因素的限制,采用传统变压器升压方式的大功率原油脱水电源仅能产生近似于方波交流的交流脉冲。为此,基于二次逆变式结构主回路、宽频升压变压器和全数字PWM控制电路,研制成功新型高压变频交流脉冲原油脱水电源。该电源交流脉冲输出电压可调节范围为100V～20kV,频率的可调节范围为200Hz～20k...     

适用于飞机电网的并联型有源电力滤波器功率电路及其控制策略

针对飞机电网频率较高、电源内阻抗较大的特点,采用并联型有源电力滤波器实现对电网谐波的集中抑制。采用改进的交叉矢量算法实现对基准补偿电流的检测和计算,采用滞环电流控制实现对较高频率电源系统瞬时电流的补偿,同时对直流侧电压进行稳压调节,并推导其传递函数。仿真和实验结果验证了将APF应用于飞机电网的正确性和可行性,表明采用本文的有源滤波器可集中抑制电网谐波电流,具有较好的补偿效果。     

一种采用高压继电器隔离的方波电压源装置研究

设计了一种驱动采用稳压管取电及高压继电器隔离的方波电压源装置。从装置技术要求出发,给出了方波电压源的总体设计方案,主要有:Marx发生器(包括驱动信号一致性、过冲以及趋稳时间、泄能电路)、充电机等的设计,并对装置在不同电压等级放电进行试验。设计的方波电压源装置能产生5~200 kV连续可调电压,过冲幅度≤5%,放电回路与充电回路完全隔离,有效保护充电回路及充电机的安全,为方波电压源装置设计研究提供实践依据。     

基于VSC-HVDC的风电分散并网下垂控制策略

海上风电的大规模开发使得柔性直流(VSC-HVDC)输电技术得到了越来越广泛的关注与应用。文中通过引入交流电压下垂控制,提出了基于VSC-HVDC的适应送端交流分散模式下的风电场多端并网的协调控制策略。在柔性直流输电传统控制策略的基础上,保留配电网侧逆变器的定直流电压控制,以保证系统功率平衡;而使风电场侧整流器采用交流电压下垂控制,以代替原有的恒功率控制,从而引入下垂控制的无需通信联系和合理动态分配等优势。仿真分析表明所提控制策略不仅能保证有功出力灵活自动跟踪系统额定值,而且还具有一定的负荷波动容忍度和交直流故障隔离功能,且在风电场采用送端交流分散模式同时向多端配电网供电时,能在风电机组切出系统的情况下快速实现潮流反转,以保证系统供电可靠性,并能自动按照额定比例在各配电网间合理分配动态功率,为风电分散并网的协调运行提供了有效的解决途径。     

高压静电设备中倍压整流电路的工作状态分析

从电压、电荷、能量等各个角度详细分析了理想倍压整流电路中倍压电容上的电压关系。结果表明静电电源设备倍压整流电路正常工作下输出电压波动很小,但当除尘电场击穿放电时,其输出电流出现一浪涌,其幅值可超过正常电流的几十倍,引起高压除尘装置供电设备发生故障。     

电子电流互感器高压侧电路设计的改进

为提高电子式电流互感器测量精度,在此对高压侧电路进行了改进,提出了目前新的设计方案.主要叙述了Rogowski线圈、高压侧电源、高压侧信号处理电路即积分电路、移相电路的改进情况.通过采用新型罗氏线圈可使线圈均匀绕制和每匝线圈横截面相等,克服了传统罗氏线圈的缺点.提出了一种新的高压供电方案,使供电电路能够在母线大电流和空载小电流下仍能正常工作,提供稳定的输出电压,有效解决了电子电流互感器高压侧电源问题.介绍了数字积分器,采用积分算法设计的数字积分器具有更高的精度和稳定性,相位特性优良.同时提出基于贝塞尔滤波器的全通恒时延滤波器,其幅度特性恒定,而且在低频范围内具有恒定的延迟时间.