新型与常规直流输电系统动态响应特性仿真分析

分析了一种基于新型换流变压器的直流输电系统,结构特点在于:换流变压器阀侧采用延边三角形结构,绕组连接处引出抽头接滤波兼无功补偿装置,有效地将谐波抑制于阀侧并部分地补偿换流器所消耗的无功功率。通过分别采用固定电容器(FC)和静止无功补偿器(SVC)2种不同的无功补偿方式,应用PSCAD/EMTDC仿真工具对比分析了新型与常规直流输电系统在典型故障下动态恢复方面的特性。     

配电变压器集成式混合补偿系统

配电变压器作为配电网高低电压等级交汇点,是电能质量控制的关键节点。针对配电网中广泛应用的Dyn连接组配电变压器,文中提出了一种配电变压器集成式混合补偿系统。有源滤波器(APF)和晶闸管可控电抗器(TCR)以及无源滤波支路通过连接抽头接入配电变压器高压侧三角形绕组。采用TCR实现对无功功率的动态补偿,无源滤波支路设计为容性,扩大TCR补偿无功功率范围的同时,滤除TCR以及负载产生的部分谐波电流,进一步减小APF的容量,APF则用来提升无功补偿动态响应速度以及补偿负载和TCR所产生的谐波电流。仿真验证了所提方案的有效性。     

750kV主变低压侧TCR型SVC运行性能分析

阐述了TCR型静止无功补偿器(SVC)装置基本工作原理,该装置主要包括TCR支路和滤波支路,能够提高系统输送能力、调节系统无功功率、稳定系统电压以及改善电能质量,具有功率连续平滑可调、谐波电流小和响应速度快的优点。根据新能源送出750 kV输变电工程对无功补偿装置的要求,针对750 kV主变低压侧装设的两套TCR型SVC装置现场实际运行工况,分析装置投运过程以及稳定运行情况的录波数据。研究了SVC无功调节和稳定运行时的无功调节能力、TCR满发工作状态、自动启停机、动态响应效果和电能质量等各项性能参数.最终评估了750 kV主变低压侧SVC装置对电网的无功调节能力。     

500 kV独山变电站SVC装置理论损耗计算及结果分析

SVC装置的电能损耗目前主要依靠电能表进行统计计算,但SVC装置各部分损耗仍无法测量,更无法得知在系统不同运行方式下及SVC不同控制模式下装置各部分损耗的实际情况及所占的比例。基于上述背景,本文编写了基于Windows的可视化SVC损耗计算软件,该软件可以对SVC装置各组成部分损耗进行理论计算,并能对计算结果进行初步的分析。最后,利用SVC装置损耗计算软件对独山站SVC装置的损耗进行了计算,得到了SVC中晶闸管阀体、TCR电抗器、换流变压器以及滤波器在多种组合运行方式下的理论损耗,并根据计算结果给出了各部分损耗占总损耗的百分比,为今后该装置的经济运行提供了数据支撑。     

静止无功补偿成套装置晶闸管阀组

随着国民经济的发展和现代化技术的进步,电网负荷急剧增大,对电网无功功率的要求与日俱增。由于高压晶闸管制造技术日趋成熟,绝大部分用户采用TCR+FC型静止无功补偿器(Static Var Compensator,简称SVC)来改善电网电能质量。介绍了TCR+FC型SVC这种动态无功补偿及滤波装置的原理和TCR阀各部分的主要功能。其技术效果显示SVC是一种可自动调节的无功功率补偿装置,具有抑制电压波动,改善功率因数和吸收电网谐波功能。     

基于自耦补偿与谐波屏蔽换流变压器的直流输电系统仿真研究

为揭示自耦补偿与谐波屏蔽(新型)换流变压器电磁暂态瞬变过程,模拟直流输电系统中新型换流变压器网侧与阀侧端口电压、电流的输入、输出特性以及交直流之间的相互 作用,利用仿真软件Matlab分别建立了用于6脉动与12脉动直流输电系统的新型换流变压器仿真模型,并将其应用到直流输电系统动态仿真中。仿真结果表明：新型换流变压器取代传统换流变压器在一定程度上优化了直流输电系统的结构,通过对变压器第三绕组的零阻抗设计及绕组抽头处滤波器参数的合理配置,既能降低换流变压器网侧谐波含量、有效减少谐波与无功对换流变压器的损耗,又改善了换流变压器阀侧的线电压与相电流,有利于换流器可靠换相与正常运行。     

桂林变电站SVC与无功补偿装置协调运行

500kV桂林变电站直流融冰兼SVC装置（静止无功补偿装置）处于SVC运行模式时,能为系统提供快速的动态无功功率补偿,但在此模式时出现了220kV母线电压偏高、装置能耗偏高的现象。分析了SVC装置在补偿状态下的工作方式,以及如何与站内35kV侧的无功补偿设备协调运行,并在BPA仿真工具平台上进行了计算分析。结果表明,根据系统对补偿无功的要求合理地安排SVC和站内35kV补偿设备的运行方式,能有效降低站内主要设备的能耗。     

新型直流输电系统故障恢复特性

为了解不同无功补偿方式对交流系统强度的不同影响度,提出了一种自耦补偿与谐波屏蔽的新型换流变压器,其结构特点在于换流变压器阀侧角接三角形绕组端部引出抽头接辅助滤波兼无功补偿装置,有效的将谐波抑制于阀侧并部分的补偿换流器所消耗的无功功率,在此基础上建立了一种新型的直流输电系统。对新系统和目前广泛使用的无功补偿设备在HVDC故障恢复过程中作用的仿真分析结果表明,新型换流变压器能够增强交流系统,故障切除后HVDC可以较快的恢复,提高了输电系统运行的安全稳定性。     

新型直流输电系统阀侧绕组无功补偿特性分析

提出了一种新的采用新型换流变压器的直流输电系统结构,并相应分析了其拓扑结构的特点,重点论述了新型换流变压器阀侧角接三角形绕组端部引出抽头接辅助滤波兼功补装置时,其所体现出的无功补偿度对新型直流输电系统运行的影响。通过统计不同无功补偿度情形下新型换流变压器换相电抗的变化规律,得到了与之相关的换相角、极对地直流电压及换流器的无功功率特性变化曲线,并相应地分析了采用新型换流变压器的直流输电新系统受阀侧绕组无功补偿度影响的运行特性,验证了采用新型换流变压器的新系统在结构与运行性能上所具有的优越性。     

基于瞬时无功理论的SVC在电弧炉中的应用

针对鞍山某公司交流电弧炉在运行中对电力系统电能质量的影响,提出了一套新型的TCR+FC型静止无功补偿装置(SVC)技术方案.根据对称分量法和瞬时无功功率理论推导出了基于瞬时有功、无功电流的SVC补偿导纳实用算法.最后利用仿真软件CHP对该系统进行了仿真,结果表明该SVC装置能够对电弧炉引起的电能质量问题进行有效治理,且补偿性能良好.     

TCR+TSC型SVC协调控制的仿真分析

分析了TCR+TSC型SVC的工作原理,以及TCR与TSC的协调控制策略。PSCAD/EMTDC仿真表明:TSC作分级粗调,补偿容性无功;TCR作相控细调,补偿感性无功;二者协调控制,可进行平滑连续的无功调节。当SVC安装在10kV母线侧时,以10kV母线电压为控制目标可比以220kV母线电压为控制目标更精确快速地控制电压。     

PSCAD/EMTDC-MATLAB联合仿真技术在SVC控制系统仿真建模中的应用

基于MATLAB/Simulink与PSCAD/EMTDC接口元件,提出了一种应用PSCAD/EMTDC-MATLAB联合仿真技术搭建详细静止无功补偿器(SVC)控制系统仿真模型的方法,其中控制系统的核心部件电压、无功功率调节器模型采用实际SVC控制装置算法.对控制系统模型在SVC动模试验系统的PSCAD/EMTDC模型中进行了仿真计算.仿真数据与实际SVC控制装置动模试验录波文件的比较结果表明:控制模型的补偿特性和动态响应性能与实际装置基本一致,证明了仿真建模方法的可行性和仿真模型的正确性.     

基于PSCAD/EMTDC的不平衡负载的静止无功功率补偿研究

在总结已有的研究成果基础之上,将瞬时无功功率理论应用于提高功率因数和补偿三相不平衡负荷的静止无功功率补偿器控制之中。用PSCAD/EMTDC软件建立了补偿三相不平衡负荷的静止无功功率补偿器的仿真模型。通过理论分析和仿真研究验证了该软件及所建立的仿真模型能很好地模拟补偿三相不平衡负荷的静止无功功率补偿器的电路。     

SVC预防电压失稳的快速控制方法

在电压濒临失稳时,静止无功补偿器(SVC)可能因为输出无功功率不够快而无法阻止电压失稳,针对这种情况,提出了一种SVC预防电压失稳的快速控制方法。该方法以电压失稳预测(VIP)指标数值越限为启动条件,通过调整SVC电压参考值提升其无功输出速度,从而预防电压失稳。使用PSCAD/EMTDC和MATLAB的联合仿真进行算例分析,验证了此控制方法提升电压稳定性的有效性。该方法简单可靠,且仅调节SVC控制系统外部数据,不改变SVC原有的系统结构和参数,适用于实际系统,有很好的发展前景。     

变电站10 kV动态无功补偿装置的研究

研究了将FC TCR型的电容-电感型动态无功补偿装置用于10 kV的动态无功补偿。介绍了SVC及电容-电感型动态无功补偿装置的基本原理、补偿容量的确定方法及控制与保护系统。在电力系统冲击型负荷较大的趋势下,该SVC利用晶闸管可控硅的开关原理,瞬时地改变无功功率,用以补偿或吸收负载所需的无功,可改善对10kV母线电压的冲击影响状况。     

高压直流输电系统动态恢复特性的仿真研究

为改善高压直流输电(HVDC)系统故障下的动态恢复特性,运用PSCAD/EMTDC仿真工具,研究了HVDC系统逆变站分别采用固定电容器(FC)、静止无功补偿器(SVC)、静止同步补偿器(STATCOM)3种无功补偿设备时的故障恢复特性,其中故障有直流闭锁、换流母线三相接地、单相接地、远端三相接地等。结果表明,交流系统较弱时,SVC会降低交流系统强度,而导致HVDC系统故障及故障恢复时发生连续换相失败,而STATCOM在电压保持、功率恢复等方面都较其他补偿设备有着明显的优点,能够显著改善HVDC系统的动态特性。     

500kV梧州变电站静止无功补偿装置在电压及慢速导纳控制下的行为分析

介绍由晶闸管控制电抗器和滤波电容器组构成的静止无功补偿装置(SVC)电压控制和慢速导纳控制的基本原理,结合其在梧州变电站的运行工况,分析SVC装置在系统故障情况下的动作行为以及相应的两种控制策略的协调配合。结果表明,静止无功补偿器可以根据电压提供动态无功补偿,在系统故障时实现有效的电压支撑,提高系统稳定性。     

变速恒频风电机组运行控制

在PSCAD/EMTDC下建立了双馈型感应变速风电机组动态模型,基于该模型提出一种风电机组功率控制策略,并分析了机组约束条件对控制策略的影响。该策略实现了无风速测量下的最大风能追踪,并可以对风机捕获的功率进行控制,使风电机组在风力限制范围内承担系统功率调节任务。对一台2 MW双馈型感应变速风电机组进行了仿真,仿真结果表明控制方案在风速波动条件下能够准确、有效地对风电机组最大风能追踪,并能对有功、无功功率按计划进行独立调节。