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。     

TSC+STATCOM的混合无功补偿装置协调控制策略研究

提出一种由TSC和STATCOM构成的混合无功补偿装置,兼具TSC大容量、低成本和STATCOM准确无功补偿的优点。采用分层控制结构,利用专家系统来推理协调二者运行。对TSC频繁投切的情况,为避免电容器组投入时的涌流,TSC采用预充电技术,并于电网电压峰值时刻投入。考虑到STATCOM的数学模型为一强耦合、非线性系统,采用逆系统方法对其进行线性化解耦,再用变结构理论进行设计。仿真结果表明,在采用所提控制策略下,该混合无功补偿装置具有良好的补偿效果。     

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。     

治理同步辐射装置电压波动的TSC设计方法

为了减少同步辐射装置负荷冲击特性引起的配电网电压波动,采用以交流过零型固体继电器为开关的晶闸管投切电容器(TSC)无功补偿装置对其进行无功补偿,在借助于Matlab的仿真工具simulink获得负荷侧无功电流幅值后,求得该网络实现无功补偿所需投切的电容量;然后,用以Intel 80C196KB单片机为核心的微机控制系统来控制TSC电容器的投切,最终达到实时补偿网络负载的无功功率的目的.     

TSC-DSTATCOM混合型动态无功补偿器及其混杂控制方法

为实现企业配电网低成本大容量连续无功补偿,抑制电压闪变,提出基于TSC(晶闸管投切并联电容器)与DSTATCOM(配电网静止无功补偿器)的混合型动态无功补偿系统。DSTATCOM连续子系统及TSC离散子系统构成的混杂控制系统,采用基于专家决策的三层混杂控制方法,协调控制TSC电容器组的分级投切及DSTATCOM的动态连续补偿,充分利用了各自的优势,引入模糊控制自动调整PI参数改善了系统动、静态性能。仿真分析及实验结果表明了该补偿器的优越性及所提控制方法的有效性。     

TSC快速控制算法设计与应用

元功电流快速检测控制方法是实现晶闸管投切补偿装置(TSC)快速补偿的核心技术.采用基于Fryze功率理论的无功电流快速检测方法和模糊控制理论设计了一种新型的TSC快速控制算法.该算法通过对Fryze功率理论分析提出了基于FBD算法的等效无功电导计算方法:以等效无功电导的变化作为TSC投切控制动作的启动判定条件;结合模糊控制方法实现了对TSC的快速控制,给出了该控制方法的实现过程.仿真与实验结果分析显示,所提出的快速控制方法可以实现对无功电流的快速检测并对TSC进行快速控制.     

治理同步辐射装置电压波动的TSC设计方法

为了减少同步辐射装置负荷冲击特性引起的配电网电压波动,采用以交流过零型固体继电器为开关的晶闸管投切电容器(TSC)无功补偿装置对其进行无功补偿,在借助于M atlab的仿真工具simu link获得负荷侧无功电流幅值后,求得该网络实现无功补偿所需投切的电容量;然后,用以Intel 80C196KB单片机为核心的微机控制系统来控制TSC电容器的投切,最终达到实时补偿网络负载的无功功率的目的。     

电网混合型无功补偿系统

<正>随着电网对无功补偿的要求越来越高,为了对无功功率进行精确补偿,将晶闸管投切电容器TSC和静止无功发生器SVG相结合,设计了一种混合型无功补偿系统。该系统由TSC、SVG和无功补偿控制器组成,TSC用于无功功率的大范围粗略补偿,SVG则用于无功功率的精确补偿,无功补偿控制器用于实时电压、电流的采集和处理,控制产生TSC和SVG中开关器件的脉冲信号。该系统的实际应用,可显著提高电网的功率因数,并以较高精度实现无功功率的大范围连续     

一种电气化铁路电能质量综合补偿系统

为实现对电气化铁路负序、谐波和无功的集中治理,提出一种电气化铁路电能质量综合补偿系统。该系统包括一个铁路功率调节器(RPC)和两套多组晶闸管控制投切电容器(TSC)。其中,TSC承担绝大部分无功功率的补偿,RPC进行两供电臂有功调节、抑制谐波和补偿剩余小部分无功,因此有源装置RPC容量得到降低,并实现负序、谐波和无功综合补偿。本文分析了该系统的工作原理,提出了RPC与TSC协调控制策略、基于无功分离的参考电流实时检测和无功分配方法及RPC控制方法,并进行仿真和实验验证。仿真和实验结果表明,本文提出的检测和控制方法下具有较好的补偿效果。     

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。     

一种新颖的TSC无功循环投切装置

基于DSP和PLC平台设计了一种新颖的晶闸管投切电容器(TSC)无功循环投切装置.首先介绍了新颖TSC无功投切装置原理,接着介绍了TSC无功投切装置的DSP控制电路和PLC控制电路,然后从TSC无功投切装置发展现状、TSC无功投切方案选择和新颖TSC无功投切策略三方面对TSC循环投切控制策略进行了研究,对TSC无功投切相关程序进行了设计,包括PLC通信程序和PLC循环投切算法控制程序,最后利用Gx-works2仿真软件对控制策略进行了仿真分析.系统在实现无功功率补偿的同时,不仅能避免"投切振荡"现象的发生,还能实现电容器的循环投切,提高了装置的使用寿命和可靠性.     

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.     

晶闸管控制三相电容器投切过程分析及仿真研究

针对三相供电系统中晶闸管投切电容器（TSC）的无功补偿问题,重点分析了TSC工作原理和投切过程,借助Matlab/Simulink平台对电容器的三角形外接法进行建模、动态仿真分析和研究,提出了无功补偿电容器合理投切方式和投切时刻控制方案,有效减小了投切过程中的冲击电流。     

TSC动态无功补偿和谐波治理滤波器优化设计

针对企业功率开关器件产生大量谐波的特点,选用TSC就地动态无功补偿方式,设计了具有谐波治理的无功补偿装置。对无功补偿装置的滤波补偿电路进行了优化设计,实现至少8种电容投切状态,方法简单,易行。该滤波器用于企业TSC就地无功补偿装置,基波功率因数可达设定值,各谐波电流分量低于国家标准（GB／T14549—93）谐波电流值。     

触发电路在低压动态无功补偿装置中的研究

根据当下无功功率和谐波引起的电网质量下降及接触器投切补偿电容器的不足所研制的新型晶闸管投切电容器TSC动态无功补偿装置。从无功补偿的原理出发,建立了电容器的自动补偿最佳控制方法,并采用晶闸管无触点开关实现快速自动投切,它是通过检测晶闸管无触点开关两端电压为零来做触发的必要条件,这样使整个系统有着硬件闭锁保护,从而有效地避免了误触发给系统造成的冲击电流而损坏元件,同时不会产生无功倒送。     

TSC+TCR组合补偿技术及仿真分析

电力系统中常存在电压稳定性差、无功不足或过多、电网功率因数低的问题,影响电力系统的安全稳定运行。文章阐述了并联补偿技术对改善电力系统稳定性的重要意义,分析了并联补偿技术提高系统电压稳定性原理,并搭建了一种典型的并联无功补偿装置TSC+TCR组合无功发生器模型。通过投切合适数量的TSC和TCR,改变注入电网无功功率的大小,验证了TSC+TCR组合型无功发生器的功能特性。     

基于DSP的TSC无功补偿装置研究

介绍了几种常见无功补偿技术,并对各种补偿种技术的相关特性进行了分析.针对目前广泛应用的静止无功补偿技术(SVC),设计了一种基于DSP的晶闸管投切电容器(TSC)无功补偿装置.应用Matlab/SPS仿真软件,对TSC装置的建模并且对电网在进行功补偿前后的电压、电流和无功的变化情况进行了仿真.仿真结果表明,该装置系统控制策略的正确性并能明显改善电网电能质量.     

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。     

低压配电网混合无功补偿装置研究

针对无功功率不足引起的系统功率因数降低、电压降落和闪变等问题,结合晶闸管投切并联电容器(TSC)和配电网静止无功发生器(D-STATCOM)的补偿特性,研究了一种混合无功补偿装置。装置以离散子系统TSC来补偿大部分感性无功功率,以连续子系统D-STATCOM来补偿TSC过补或欠补的剩余无功功率,进而结合一种新的综合补偿判据,通过中枢控制实现无功的精确调节,最后通过MATLAB/SIMULINK仿真及工程实例验证了混合无功补偿装置补偿效果的优越性。     

基于无功补偿晶闸管投切电容器的研究

目前电力系统里,主要负荷一般都呈感性且功率因数较低。感性负荷不仅从电网中吸收一定有功功率,同时吸收了无功功率,导致电网电压有一定的下降,造成电能的浪费。通过对电容器组的投切控制进行无功补偿,能够提高功率因数,改善电网电压的质量。国内外惯用的投切电容器的方式存在一定的浪涌和冲击,对设备存在损害,不能够满足社会发展要求。因此,提出了一种基于无功补偿晶闸管投切电容器(TSC)的方式,实现了投切瞬间无浪涌、无冲击。通过在MATLAB/SIMULINK环境进行仿真,验证了正确性。最后搭建了实验样机,结果表明TSC无功补偿装置具有良好的性能。