电网短路故障时并联型电力有源滤波器的过流保护

对并联型电力有源滤波器（APF）在电力系统发生各种短路故障时的行为进行了分析，得出了在系统发生故障期间APF会发生过流现象的结论。在此基础上提出了一种新颖的过流保护方案：逐周限流保护方案。这种保护方法的优点在于，当APF发生过流期间，通过切脉冲将APF电流限制在允许范围内，并使APF在其能力范围内继续起到补偿的作用。通过仿真研究和实验证实了该保护方案的有效性和实用性。     

配电网静止无功补偿器设计及其并联运行策略

此处设计了一种三相四线制配电网静止无功补偿器(D-STATCOM),可准确地补偿电网的无功电流和零序电流.设计了D-STATCOM并联运行策略,可保证多台设备同时运行,均衡各台设备的输出电流.采用独立的DSP芯片完成系统的监控和保护功能,保证系统的稳定与可靠.单独设计无功电流补偿控制和零序电流补偿控制,控制方法更加灵活.仿真和样机测实验证了系统的有效性,具有一定的实用价值.     

基于直接电流控制的D-STATCOM装置研制

根据配电网无功功率动态补偿的工程需求,研制了一种基于DSP直接电流控制的±50 kVA配电网静止同步补偿器(D-STATCOM)装置。详细介绍了D-STATCOM构成、开关器件选型、输出滤波器设计和功率器件驱动电路设计等关键技术,并设计开发了基于TMS320LF2407型数字信号处理器DSP的直接电流控制器,在此基础上进行了D-STATCOM负荷综合补偿的开环并网和闭环并网实验研究。实验结果表明该装置无功动态补偿性能优越,并能有效抑制负荷谐波和三相不平衡,从而验证了所研制的D-STATCOM装置及其设计方法的可行性。     

应用于变电站的D-STATCOM综合控制方法研究

针对冲击性负荷工作的时段性特点,配网静止无功发生器D-STATCOM要在电力系统中推广应用必须同时具备冲击性负荷补偿和稳态调压的功能。为实现这一目的,提出一种适合于变电站应用的D-STATCOM综合控制方法。先通过冲击性负荷工作状态判断,确定采用稳态调压还是负荷补偿控制方式。若采用稳态调压方式则通过与变电站投切电容支路形成良好配合,实现限值范围内的电压调整。若采用负荷补偿方式则通过实时的限值判断确定无功与各次谐波电流的补偿重点,以基于瞬时无功功率理论的电流检测方法为基础,结合直流侧电压的直接PI控制算法和补偿电流的增量迭代式广义积分控制算法实现基波与各次谐波的分频控制。控制方法易于工程实现,D-STATCOM可实现多种功能,有利于提高装置的性价比。现场应用证明了装置的有效性。     

三相四桥臂D-STATCOM仿真研究

首先分析了D-STATCOM的工作原理,然后利用Matlab对D-STATCOM装置进行建模和仿真,仿真结果验证了D-STATCOM装置在无功补偿、谐波和不对称电流的功能,完全适用于改善当前配电网供电质量的问题.     

D-STATCOM不平衡负载补偿与直流电压控制的研究

配电网中的不平衡负载会造成配电网静止同步补偿器(D-STATCOM)并网连接点电压的不对称,该不对称电压会导致D-STATCOM直流电压2倍频的波动。而D-STATCOM的指令电流检测中通常加入了直流电压控制,直流电压的波动会直接影响指令电流的检测效果。在此基础上,提出一种改进的指令电流检测法,该方法通过对直流电压控制量进行平均值滤波处理,减小直流电压波动对不平衡电流检测的影响。同时,为了抑制DSTATCOM启动时过大的冲击电流,对直流电压采用了分级电压控制,该控制也基本消除了直流升压过程的超调,保护了D-STATCOM设备的安全。仿真和试验结果验证了上述方案的正确性。     

限流式统一潮流控制器参数设计及设计实例

限流式统一潮流控制器（unified power flow controller with fault current limiting,UPFC-FCL）可以在系统发生短路故障时有效保护UPFC侧装置不受短路电流的冲击而损坏.在结合限流式UPFC工作原理的基础上,给出装置参数的设计方法,根据最大补偿容量和额定电流确定最大补偿电压,从而确定直流母线额定电压,根据补偿容量指标确定滤波电感的取值范围,按照短路电流水平设计限流电感.依据上述设计方法给出了额定电压为10 kV,最大补偿容量为1 MVA的装置设计实例,确定了串联侧注入系统的最大补偿电压、直流母线额定电压、并联侧及串联侧滤波电感、限流器模块限流电感等.PSCAD/EMTDC的仿真结果证明了文中设计的有效性和实用性.     

用于不平衡负荷的D-STATCOM数学建模与系统仿真

不平衡负荷无功补偿及分相控制的配电系统用静止同步补偿器(D-STATCOM)动态性能好、谐波含量小、功率密度大,可实现无功功率的实时、就地以及不平衡负荷平衡化补偿。为研究其特性和在系统中的应用,首先定义了二值逻辑开关函数,分别建立D-STATCOM在abc三相坐标系下的微分方程与传递函数动态数学模型;然后根据瞬时无功功率理论建立了不平衡负荷指令电流检测系统与D-STATCOM的直接电流控制方式;最后分别基于数学模型及装置器件模型,应用不平衡负荷指令电流检测方法与直接电流控制建立D-STATCOM双闭环系统,在三相四线制配电系统中对D-STATCOM系统的静态、动态性能进行了仿真分析。仿真结果验证了所建数学模型的正确性以及指令电流检测系统和直接电流控制方式的有效性,表明用于不平衡负荷动态无功补偿的D-STATCOM具有良好的动态性能与静态补偿效果。     

多目标控制电网短路电流限制装置研究

传统的短路限流装置大部分串联在电路中,并且仅具备限流功能。此处提出一种新型多目标短路限流装置,系统正常运行时,装置的并联部分补偿负载产生的谐波与无功。系统发生短路时,装置并联部分退出运行,串联部分限流电抗器正常工作用来限制短路电流。这样不仅减少了多种装置带来的占地面积过大,检修维护麻烦等问题,而且大大节约了成本。     

多端柔性直流配电系统限流方案对过电压影响研究

多端柔性直流配电系统的过电压、过电流及其防护措施是关键技术问题,然而不同限流措施可能会影响系统过电压和设备绝缘水平。建立了三端柔性直流配电系统电磁暂态仿真模型,分别研究了两种限流方案情况下的过电压保护方案及最大过电压的差异及原因。提出了两种限流方案下系统各关键设备的绝缘水平。研究结果可为多端柔性直流系统故障过电压防护、过电流限制研究以及设备选型提供参考。     

具有串联补偿作用的新型故障限流器的拓扑结构和仿真

提出—种新型的具有串联补偿功能的故障电流限流器,它由补偿电容和旁路电感并联后与限流电感串联而成;和旁路电感相串联的可关断晶闸管（ＧＴＯ）控制正常时的补偿度和故障时的限流程度。通过仿真分析,证明此装置效果良好,是电力系统中有用的保护设备。     

配电网负载不平衡补偿控制策略仿真研究

在三相四线制220V 低压配电网中越来越多非线性负荷的出现,使得电网出现电流不平衡、电压降落等现象,现在多采用 D-STATCOM 装置进行无功补偿,以保证电网平衡.D-STATCOM 可补偿不平衡电流中的负序分量, 但对零序分量起不到补偿效果.文章针对三相四线制220V 低压配电网不平衡负载的电流补偿提出了控制策略,并进行了仿真研究。     

具有中联补偿作用的新型故障限流器的拓扑结构和仿真

提出一种新型的具有串联补偿功能的故障电流限流器,它由补偿电容和 路电感并联后与限流电感串联而成;和旁路电感相串联的可关断晶闸管（ＧＴＯ）控制正常时的补偿度的故障时的限流程度。通过仿真分析,证明此装置效果良好,是电力系统中有用的保护设备。     

结合空间矢量法的D-STATCOM滞环电流控制方法

D-STATCOM的控制方法直接影响其补偿精度、开关频率和功率损耗。为保证D-STATCOM具有较高的补偿精度并降低开关频率,提出了结合空间矢量法的滞环电流控制新方法。通过滞环电流控制法与空间矢量法结合,将D-STATCOM跟踪误差进行分区域处理,针对不同大小的跟踪误差采用不同的控制方法降低开关频率。同时,考虑到采用不同控制方法时D-STATCOM具有不同的补偿延时,对电流误差限值的确定方法进行了分析。仿真和试验样机表明,该方法能有效降低D-STATCOM开关频率且具有较高的补偿精度,证明了方法的正确性和可行性。     

三相四线制D-STATCOM的工作原理与仿真

介绍了并联型配电网无功补偿装置（D-STATCOM）的工作原理、基本结构和控制策略,利用Matlab/Simulink中的电力系统仿真模块箱（PSB）建立了D-STATCOM系统的仿真模型并进行了仿真。电流检测方法和电流控制方法分别采用改进的ip-iq法和滞环控制方法,改进的ip-iq法由于实时性较好,在三相电压畸变的...     

基于容量限幅的三相四线制DSTATCOM不平衡补偿策略

为灵活补偿低压配电系统中存在的大量不平衡电流并防止装置过流,提出了一种基于容量限幅的三相四线制DSTATCOM不平衡补偿策略。当DSTATCOM容量不足以补偿全部不平衡电流时,将优先补偿零序电流,使配电变压器中性线电流满足行业标准,并在最大程度上补偿负序电流。与比例限流保护相比,该策略限流效果无时延,且能灵活地设定负序电流和零序电流补偿量。基于MATLAB的数值仿真和基于PSCAD/EMTDC的电磁暂态仿真均验证了该算法的有效性。     

基于VSC的直流配电网限流电抗器位置和参数优化配置方法

直流配电系统发生故障后故障电流快速上升,通过安装故障限流装置能有效降低故障电流上升的速率,减小故障电流的峰值,保护系统中的电力电子装置。基于电压源型换流器构建双端柔性直流配电网模型,分析直流配电系统发生极间短路故障的故障原理和故障特征,研究限流电抗器在不同接入位置的限流原理和效果。考虑到换流器耐流特性、保护装置及断路器动作特性,提出基于限流电抗器的故障限流位置和参数优化配置方法,并通过PSCAD/EMTDC平台进行仿真优化,从而确定故障限流电抗器的最优配置方案。     

链式STATCOM综合补偿限流控制方法的研究

在高压大功率应用场合,链式静止同步补偿器(STATCOM)具有诸多优点,同时可结合有源电力滤波技术抑制特定次谐波,因此得到广泛应用。受补偿装置额定容量限制,对于更大的补偿需求,需更大装置容量来满足。分析了链式STATCOM在运行中时常出现指令电流超出装置额定电流的状况,提出目标功率因数和优先级限流相结合的控制策略。根据用户需求,设定功率因数,对无功电流限流输出,进而提高谐波补偿性能。当指令电流仍然过大时,对各次谐波电流设定优先级,使低次谐波电流得到优先补偿。最后验证了所提策略的有效性。     

新型混合电力有源滤波器的过流运行控制策略

分析了新型混合并联有源电力滤波器在系统突变情况下的过电流状况,从参考电流角度,利用电流截断限流和比例限流两种电流控制方式,电流截断补偿方式是采用电流限幅处理,后者是采用比例限流控制方式得到最大补偿电流的补偿系数,这两种补偿方式避免了电压源出现过电流的不正常运行模式。控制方式简单、易于实现,通过仿真分析证明了两种算法的有效性和可靠性。     

适用于半桥型MMC附加限流控制的直流线路纵联保护方案

半桥型模块化多电平换流器的附加限流控制能有效降低对线路保护速动性的要求、增强实体限流装置的限流效果,降低了故障暂态电流的上升梯度及其幅值,因此,基于故障暂态电流信息的直流线路保护会受到限流控制器影响。提出了计及附加限流控制器影响的直流线路自适应纵联保护方案：利用极线电压及其零模电压变化率构成或逻辑来启动限流控制器;推导了限流控制器作用下的直流侧故障电流解析关系,并根据限流控制器对故障电流抑制程度和换流阀两侧的故障电流信息,建立了一种基于换流阀两侧差流的纵联保护方案。该方案仅用到各站端的本地量,通过与其对端换流站交换判别结果,其不受线路分布电容影响、无需多端数据同步,具有自适应性。大量仿真实验验证了利用限流控策略的有效性和保护方案的可靠性。