新型混合无功补偿装置的控制方法

提出以配电静止无功发生器（DSTATCOM）容量上限作为约束条件将无功进行分配,在先求出DSTATCOM补偿容量的前提下求出晶闸管投切并联电容器（TSC）的投入组数,使混合无功补偿装置能够进行精确的补．仿真分析表明,新的控制方法对混合无功补偿装置的控制具有可行性、有效．     

静止无功发生器与晶闸管投切电容器协同运行混合无功补偿系统

提出一种低成本混合型无功补偿系统(hybrid var compensator,HVC),它由一台较小容量的静止无功发生器(static synchronous compensator,STATCOM)和较大容量的多组晶闸管投切电容器(thyristor switched capacitor,TSC)构成,其中STATCOM用以实现快速连续无功调节,TSC实现无功的大容量分级调节,二者协同工作使HVC系统兼具STATCOM快速连续无功补偿及TSC低成本大容量无功补偿的优势,实现低成本大容量的无功连续补偿。在分析HVC基本工作原理的基础上,提出基于专家决策的HVC协调控制方法,实现离散子系统TSC和连续子系统STATCOM的协调控制,确保HVC能进行快速大容量的无功补偿,针对传统的STATCOM串级电压控制器中调节器多、控制器参数难以设计的缺点,提出基于瞬时功率平衡的电压控制策略,以降低STATCOM控制复杂度,提高可靠性,使系统更易于实现。仿真及现场应用结果证明HVC能够实现无级连续无功补偿,并且成本低,在满足高电耗企业节能降耗需求的基础上,为应用单位减少了投资。     

矿热炉混合无功补偿系统优化协调控制研究

为解决矿热炉给电网中其他用户带来的电能质量问题,尤其是电压跌落和电压闪变,提出了一种由FC、SVC和STATCOM组成的混合无功补偿系统。其中FC负责低层低成本无功补偿;SVC负责跟踪补偿无功功率变化,改善三相不平衡;STATCOM则通过快速响应来补偿SVC由于响应速度慢而导致的补偿误差,从而提高整个混合补偿系统的补偿精度。三者通过系统规则判断进行协调控制。对混合无功补偿系统进行仿真试验,分析对比了系统投入前后的电压波形,证明其补偿效果等效于等容量的STATCOM。     

用于风电场无功补偿的STATCOM动态特性分析

建立了包含风力机和异步感应发电机在内的风电机组的整体动态数学模型;以建立的数学模型为基础确立了接入无穷大系统的风电场仿真模型。给出了一种新型的基于直流侧电容电压控制和系统无功电流反馈控制的算法对静止无功补偿器(STATCOM)实行控制,以渐变、随机和阵风这3种风速情况为例对STATCOM的补偿特性进行了仿真分析,并将其补偿效果与晶闸管投切电容器(TSC)进行了比较。仿真结果表明,与TSC相比,STATCOM在补偿过程中能迅速稳定地跟踪无功的变化,并且补偿时无明显的冲击电压和电流。     

基于无差拍控制的混合静止同步无功补偿器

提出了一种混合静止同步补偿器(HSTATCOM),该补偿器由晶闸管投切电容器(TSC)和静止同步无功补偿器(STATCOM)结合而成,能够输出连续可调的容性无功.给出了TSC的投切判据,建立了STATCOM的无差拍控制模型,通过参考电流的选取达到协调控制TSC和STATCOM的目的.提出的混合静止同步补偿器结合了TSC和STATCOM的优点,增强了无功补偿器的经济性和实用性.通过仿真和实验验证了该补偿器的正确性和可行性.     

STATCOM与SVC在某钢铁企业的应用选择

根据静止同步补偿器(static synchronous compensator,简称STATCOM)和静止无功补偿装置(static var compensation,简称SVC)的基本工作原理和特性,对钢铁企业4 200 kW交—交变频同步电机改造工程中的电网无功补偿提出了两套设计方案。SVC设计方案采用TCR+FC静止型动态无功补偿装置,STATCOM设计方案采用±9 Mvar的STATCOM和9 Mvar无源FC构成混合动态无功补偿装置。并且在响应速度、谐波谐振的可能性、控制的鲁棒性、功耗、占地面积、价格比等方面进行了两套方案的比较。     

动态无功补偿装置在配电系统中的应用

结合配电系统无功补偿方式的特点,简要介绍了几种目前国内供配电系统常用的动态无功补偿装置的基本原理,总结了各种动态无功补偿装置的性能,并对各种装置进行了分析和比较。结果表明,STATCOM在配电系统中的应用越来越广泛。     

负荷补偿用静止同步补偿器控制方法的研究

针对低压配电系统或工业负荷的特点,提出一种适用于小功率静止同步补偿器(Static Synchronous Compensator,STATCOM)装置的基于电流直接控制的控制方案,并用MATLAB软件进行了仿真验证。实验采用基于DSP控制的实验平台,设计了50 kvar STATCOM实验系统。将仿真结果和实验结果对比,证明设计的可行性。通过对STATCOM进行的基波无功补偿实验和谐波与基波无功的全补偿实验,证明STATCOM的良好的无功补偿性能。     

动态无功补偿装置在变电站中的应用

介绍了动态无功补偿装置(STATCOM)的性能、运行方式和控制策略.在电力系统冲击性负荷较大的情况下,采用新型的动态无功补偿装置进行动态无功补偿,能瞬时、快速地改变无功功率,有效稳定系统电压,提高电网电压合格率.现场应用情况证明了该装置的实际效果.     

STATCOM装置在中压加氢6kV配电室中的应用

以中压加氢6 kV配电室采用链式结构STATCOM无功补偿装置为例,介绍了STATCOM无功补偿装置的基本原理,链式结构STATCOM无功补偿装置的主要特点,计算了中压加氢配电室无功补偿容量的确定过程,讨论了STATCOM装置主要参数的选择过程,最后从电气系统、降低线路损耗、节约经济效益三方面总结出STATCOM装置在中压加氢6 kV配电系统的运行效果.     

一种低压无功补偿主电路与触发控制方法

低压系统无功补偿多采用晶闸管投切电容器 (TSC),文章对 TSC装置的投切过程进行了分析,指出应采用晶闸管电压过零点与电源峰值点相结合的方式进行 TSC投入控制.对三相 TSC的电路进行了分析,提出了一种采用三晶闸管元件的简化 TSC方案,并给出了其触发控制方法.该方案接线简单,控制方便,可适用对称补偿的应用场所。     

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。     

SSR在TSC装置中应用的实验研究

对低压配电系统中的无功补偿电容器,采用过零固态继电器(SolidStateRelay,SSR)来动态投切。文中对过零固态继电器的投入和切除过程进行了详细的理论分析和实验研究,为应用于TSC装置中固态继电器的参数选择提供了依据。     

TSC无功补偿装置的设计

晶闸管投切电容器(TSC)是静止无功补偿技术的发展方向。根据笔者设计的一种TSC无功补偿装置,分析了TSC装置常用主电路的特点,介绍了电容器投切判据、信号检测、零电压投入以及晶闸管触发电路等关键问题的解决方案。     

新型磁控开关混合无功补偿系统的研究

实际电力系统中利用机械开关对无功补偿装置进行投切时,一方面会产生冲击电流,另一方面也会损坏机械开关,因此通过对晶闸管投切电容器(Thyristor Switched Capacitor,TSC)和静止无功发生器(Static Synchronous Compensator,STATCOM)的基本结构、运行特性和控制原理进行研究分析,结合二者控制特点和优势,提出一种新型磁控开关混合无功补偿系统(Hybrid Var Compensator,HVC)。该系统由容量较大的多组TSC和容量较小的STATCOM组成。采用晶闸管无触点开关实现TSC的分级投切,避免无功补偿装置和投切电容开关对系统产生较大的冲击电流;利用STATCOM完成连续功率补偿,从而避免了冲击电流的影响,同时实现低成本快速连续大容量的无功补偿。通过理论分析和Matlab/Simulink仿真实验均证该方案具有暂态涌流小、响应速度快、可靠性高的优点。     

故障条件下的风电场无功协调控制策略

电网故障时风电系统的Crowbar装置能够帮助风电机组实现低电压穿越,然而Crowbar的投入使得双馈风电机组要从电网吸收无功功率,延缓电网电压重建的过程。因此,需要在故障时对风电场进行无功补偿。针对这个问题,提出一种新型无功协调控制策略,在电网电压跌落后,根据并网点电压水平以及Crowbar的动作情况,整定风电场的无功调节需求,通过两层无功分配策略,协调双馈风机和STATCOM对电网进行无功补偿,用以支撑风电场并网点电压。采用这种控制策略,不仅可以提高风电机组的低压穿越能力,也减少了无功补偿装置的投入容量,仿真分析验证了所提策略的可行性和有效性。     

对称分量法控制的静止无功补偿装置设计

基于矢量变换法控制的无功补偿技术,已用于高电能质量的供电系统。这种方法通过矢量变换来实时补偿三相负荷的无功电流和无功变动量,以抑制电力网的电压波动、三相不平衡和谐波污染,从而提高电能质量。通过分析对称分量法变换原理,以及在TSC+TCR混合型静止无功补偿装置中的应用,介绍了采用矢量变换控制的无功补偿装置的设计。     

对称分量法控制的静止无功补偿装置设计

基于矢量变换法控制的无功补偿技术,已用于高电能质量的供电系统。这种方法通过矢量变换来实时补偿三相负荷的无功电流和无功变动量,以抑制电力网的电压波动、三相不平衡和谐波污染,从而提高电能质量。通过分析对称分量法变换原理,以及在TSC TCR混合型静止无功补偿装置中的应用,介绍了采用矢量变换控制的无功补偿装置的设计。     

含STATCOM的双馈风电场无功协调补偿策略

双馈异步发电机(DFIG)可以参与系统无功功率的调节,但其无功补偿作用有限,为了实现DFIG的恒功率因数模式运行,仍需要多种无功补偿装置(如FACTS装置、固定电容器)间的无功协调补偿。针对无功补偿装置不同的补偿特性,本文提出了一种含STATCOM的无功协调补偿策略,适用于解决风速波动期间STATCOM和固定电容器对无功的协调补偿问题,其根据并网点电压通过闭环反馈灵活整定风电场所需无功参考值,按照与集电母线的电压差将参考值进行不同母线间的分配,并按照磁滞控制策略进行无功补偿装置之间的协调控制。PSCAD/EMTDC下的算例仿真表明,所提无功协调补偿策略在暂稳态情况下均具有良好的补偿效果。     

混合无功补偿系统在风电场电网中的应用研究

根据风电场动态无功补偿装置在运行中存在的问题和风电场运行的特点,提出了一种混合无功补偿系统.对混合无功补偿系统的不同搭配方案和各种组合的优缺点进行了比较,并对采用同一控制器的磁控电抗器(MCR)和静止无功发生器(SVG)型混合无功补偿系统的系统组成和控制策略进行了分析.最后,对MCR和SVG型混合无功补偿系统在风电场电网故障时为风电场提供无功支撑的能力进行了仿真.仿真结果表明混合无功补偿系统能够为风电场提供更为合理的无功支撑,既具有较好的经济性,又能满足风电场不同运行工况对无功补偿的要求.