梧州SVC在电压控制下无功储备优化分析

研究了梧州SVC装置应用于电力系统中的电压支撑作用,保证当出现电压跌落时,SVC装置的控制策略使设备对500 kV电压起支撑作用.研究了梧州变电站加装SVC装置的实际应用的控制策略,通过设备控制保护系统RTDS仿真试验,测试SVC装置的实际V-I特性曲线与理论作比较,分析V-I曲线斜率对装置无功储备及对系统电压支撑的关系.研究结果表明,慢速导纳控制参数中调差率设定为0.02-0.03时,将大大提高装置正常运行方式下的无功储备,提升SVC装置抑制电压波动的性能.     

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。     

静止无功补偿器在并网风电场电压控制中的应用仿真分析

介绍了双馈风机的基本原理和静止无功补偿器的控制方法,将静止无功补偿器应用于采用双馈感应发电机的风电场调压。仿真结果表明,在各种典型风速下,静止无功补偿器都能起到很好的调压作用。     

模糊PID控制在SVC中的应用分析

分析静止无功补偿器(Static Var Compensator,SVC)的补偿及控制原理,将模糊控制引入到SVC的PID控制系统,使之既具有模糊控制灵活、适应性强、快速性好的优点,又具有PID控制精度高的特点.仿真建模实验表明模糊PID控制方法在SVC的应用中可以明显加快调节电压的速度,加速系统电压稳定过程.     

SVC和TCSC提高电压稳定性作用的动态分析

利用小扰动分析法和非线性动态方法中的分岔等概念对SVC和TCSC提高电压稳定性的作用进行了全面的分析。研究了由SVC和动态负荷相互作用引起的Hopf分岔现象,并对SVC和TCSC时间常数的选择进行了讨论。分析表明,在简单系统中,TCSC比SVC更能有效地提高系统的电压稳定性;TCSC时间常数的变化比SVC时间常数的变化对电压稳定功率极限影响小;装设SVC和TCSC后可以显示地增大系统的电压稳定功率极限。在考虑SVC或TCSC动态的情况下PV曲线鼻尖点并不一定是系统失稳点。     

SVC与STATCOM的综合比较分析

静止无功补偿器(SVC)和静止同步补偿器(STATCOM)都是无功补偿的重要装置,在输出特性、损耗、响应时间、谐振、谐波、控制方法、价格等方面对两者进行详细的比较分析,指出STATCOM作为一种新型的无功补偿装置比传统的SVC具有损耗小、响应速度快、不产生谐振、谐波含量少、能在一定范围内提供有功功率等优点。但STATCOM控制较复杂,且成本较高,在实际应用中应根据电网的具体要求选择或综合配置。     

蚁群优化PI控制器在静止无功补偿器电压控制中的应用

静止无功补偿器(static var compensator,SVC)通常用来进行负荷补偿或系统补偿,在系统补偿时往往用于电压稳定控制,针对电压稳定控制的工况,文中提出一种采用蚁群算法优化PI控制器参数的方法,克服了常规PI控制对被控对象数学模型的依赖性,简单易于实现。蚁群优化算法中,以时间与误差绝对值乘积积分(integral of time-weighted absolute error,ITAE)准则作为寻优目标函数,对PI控制器的比例、积分参数进行调整、寻优,使SVC系统的响应过程达到最优。仿真和实验结果表明,该最优PI控制器能快速跟踪SVC系统的电压设定值,基于该PI控制器的SVC能迅速进行无功补偿,具有较强的适应性和较高的补偿精度。     

静止无功补偿器(SVC)应用的最新进展

在电力系统中，最大限度地发挥输电线路的设计容量和提高系统运行稳定性的问题日益突出，大功率冲击性负荷和不平衡负荷也日益严重。由晶闸管控制电抗器(TCR)和晶闸管投切电容器(TSC)构成的静止无功补偿器(Static Var Compensator，SVC)可以就地提供动态无功补偿，是解决这些问题的经济有效的方法。自上世纪70年代SVC开始投入商业运行以来，50多年间世界各国都不断有SVC投入运行，并取得可观的收益。目前有资料记载的绝大多数SVC项目，特别是100MVar以上的大容量项目，都是由少数大型跨国公司承接的，如ABB、阿尔斯通和西门子等。本文介绍在日本和纳米比亚进行的SVC项目，以此说明SVC的设计特点。     

计及动态负荷的电力系统静止无功补偿器(SVC)与发电机励磁控制

基于微分代数控制系统的反馈线性化方法，进一步研究了具有非线性负荷的电力系统中静止无功补偿器(Static var compensator，SVC)和发电机三阶模型的励磁控制，表明具有非线性负荷和SVC装置的NDAS(3)仍可以通过状态反馈精确线性化，从而得到具有代数方程的Bnmovsky标准型。提出了具有非线性负荷的电力系统SVC与发电机励磁控制的完全精确线性化设计。该控制方法可以同时满足发电机功角稳定和SVC节点处电压。仿真结果表明该方法具有很好的效果和优越性。     

静止无功补偿器的非线性H∞控制

基于直接反馈线性和H∞控制理论研究静止无功补偿器的控制设计，对含静止无功补偿器的单机无穷大系统建立了非线性鲁棒控制模型，利用MATLAB软件得出其控制律。分析表明，这种控制方法提高了电力系统的稳定性及控制系统的鲁棒性，并能满足电压精度的要求。     

基于瞬时无功功率理论和模糊控制的新型SVC控制算法

为满足不平衡三相配电网的无功功率实时补偿的要求,设计了一种新型的FC-TCR型静止无功补偿器(SVC)控制系统。该系统采用瞬时无功功率理论来精确检测基波正序和负序电压、电流,并推导出补偿导纳的表达式;SVC的整体控制采用了开环和闭环控制相结合的控制算法,并在闭环控制算法中,提出了基于智能规则的模糊-PI双模调节技术在无功补偿控制系统中的应用方案。该方案结合了模糊控制和PI控制2种方法的优点,根据系统状况改变PI控制器的参数,以达到更好的动态控制效果。仿真研究结果表明,该新型SVC控制系统对于提高功率因数和补偿三相不平衡,具有响应快、精度高的控制效果。     

SVC对电力系统频率稳定性影响的仿真分析

用Matlab软件建立电力系统仿真模型,负荷模型包括异步电动机模型和恒阻抗静态模型,静止无功补偿器(SVC)采用一阶线性化实用模型,对系统遭受双回线永久断一回线和系统负荷突然剧增这2种典型大干扰后SVC动作对系统频率造成的影响进行仿真和分析,包括SVC出力大小、动作时间及控制策略的影响。针对断一回线故障,当负荷端电动机比重较小时,SVC可使频率稳定在额定值。对系统在不同调频能力下负荷剧增时所做的频率变化仿真表明,SVC对系统的频率稳定性产生负面影响,SVC无功出力越大,则频率质量越差,当系统调频能力较弱而SVC无功出力很大时,会加速系统的频率崩溃。因此,在SVC的控制系统中应引入频率反馈,当监测频率低于某一定值时,应减少SVC出力至合理值。     

新型静止无功补偿器稳定系统电压的研究

介绍一种基于PWM技术的新型静止无功补偿器。研究该补偿器在稳定系统电压方面的作用,分别对它在小扰动和大扰动情况下的工作状况进行分析,证明在工作范围内新型静止无功补偿器对系统电压有很大的支撑作用,可有效稳定系统电压。该补偿器具有结构简单、控制方便、响应速度快等特点。采用单机无穷大系统对补偿器进行开环和闭环控制仿真研究,验证该补偿器能维持装设点的电压并提高其电压稳定性。     

负荷特性对江苏电网电压稳定性影响的仿真分析

江苏电网具有电源分布不均、负荷增长迅速、无功储备不足等问题,是典型的易发生电压稳定问题的系统。在仿真中考虑了动态负荷模型和参数的影响,分析了2006年江苏电网负荷增长和负荷中心大扰动后的电压稳定性,并与采用原有数据的计算结果进行了比较。结果表明,现在一些电网电压稳定分析常沿用以往角度稳定分析所用的静态负荷数据的作法存在较大的不足,不能完全满足电压稳定分析和制定应对措施的要求。还就采用静止无功补偿器(SVC)提供动态无功支持,提高江苏系统电压稳定性进行了研究。结果表明,现阶段采用SVC提供江苏电网扰动时负荷的动态无功支持,提高电压稳定性是一项可行的措施。     

计及风电场静态电压稳定性的VMP系统无功电压控制策略研究

随着规模化、集群化风电基地的初步建成,风电作为一种清洁高效的能源得到了快速的发展,但短时间内大规模风电场集中接入电网,给电网的功率平衡带来扰动,造成了电网电压的不稳定。针对风电场并网后的电压控制问题,研究了大规模风电场并网的静态电压稳定机理。并在现有调压手段的基础上,通过适时调整风电机组无功出力,升压站变压器抽头以及调无功补偿装置,进一步提出了基于分层管理的无功功率/电压控制策略,并将该策略嵌入到风电场电压/无功自动管理平台(VMP)。通过新疆某地区风电场现场试验发现,该控制策略能够改善低电压穿越期间无功表现,提高风电场无功电压的稳定性,同时避免了功率振荡的产生。该研究结果可以为风电场无功电压协调控制的理论研究和工程实际提供参考依据。     

SVC附加闭锁控制提高双馈风电场高电压穿越研究

为缓解风机高电压脱网对电网安全稳定运行造成的严重威胁,文中解析了集群风电基地广泛应用的静止无功补偿器(SVC)引发电压过冲的机理。SVC响应滞后及其自身物理特性缺陷,使其在电压跌落时难以提供有效容性无功支撑,而在电压恢复期向系统输出冗余容性无功。为克服SVC控制性能的这种局限性,提出一种SVC附加闭锁控制策略,主要适用于外部故障引起SVC接入点出现严重低电压的场景。该控制策略给出SVC闭锁判定条件及闭锁后SVC重新投入条件,避免"错位补偿",有效降低SVC引发非故障风机并网点高电压的威胁,保障风场安全稳定运行。最后仿真验证了所提控制策略的有效性,并对后期风电场的建设与运行提出指导性建议。     

Transmission capacity of longitudinal power systems and SVC voltage control

Power transfer between systems is important due to uneven distribution of generating plants. This paper investigates the relation between the transfer capacity of a longitudinal power system and voltage control of static var compensators. The transfer capacity is basically limited by the thermal capacity of transmission lines. However, the practical systems, it is much restricted by stability and the power transfer level is considerably lower than the thermal capacity. In this paper, we consider a basic case in which SVCs are applied to all buses except generator terminals. In this case, it is possible to transfer power up to the reciprocal of the transmission reactance. Two modifications are then applied to the basic case. One is removal of SVCs on the high-voltage sides of the generator transformers. In this case, generator damping torques deteriorate, and the local oscillation mode becomes unstable. The other is removal of SVCs at intermediate buses on the trunk system. In this case, the shapes of the oscillation modes change greatly, and the global mode becomes unstable. The voltage control of SVCs maintains the generator damping torques and prevents deformation of mode shapes. By investigating different system sizes and transmission circuits, we show that the system transfer capacity is determined by the capacities of the individual transmission lines. © 1997 Scripta Technica, Inc. Electr Eng Jpn, 119(3): 49–60, 1997     

基于PI控制方法的SVC电压负反馈控制策略

简要分析了动态无功补偿器的控制原理。通过电压互感器检测电网和SVC输出电压,经运算电路按给定算法计算所需的控制信号传输至SVC电压PI调节单元,以获取控制器中采用负反馈的PI控制调节等效电纳,该方法控制灵活、适应性强。MATLAB仿真实验建模表明该方法可以提高动态无功补偿设备调节电压的速度,加速系统电压稳定过程。