链式STATCOM直流侧电容稳态分析及参数设计

全面分析了链式STATCOM的直流侧电容电压稳态数学模型，同时结合±50 Mvar 链式STATCOM的设计，计算了该装置的电容电压运行范围、各工况下的波形和电容电压交流分量引起3次谐波电流的大小。根据其数学模型，采用等量配置方法和优化配置方法设计了±50 Mvar 链式STATCOM的直流电容参数。利用PSCAD仿真软件，对理论结果和仿真结果进行比较，验证了上述数学模型的正确性。     

±50 Mvar链式STATCOM稳态特性研究

根据±50 Mvar链式静止无功补偿器(STATCOM)的实际设计,建立其仿真模型,分析其运行原理和稳态特性,通过PSCAD仿真软件计算得到其各项稳态性能指标满足要求。在传统的STATCOM数学模型基础上,建立了考虑各种损耗的链式STATCOM详细的暂态、稳态数学模型,解释了链式STATCOM稳态运行时的若干非线性现象,利用PSCAD仿真软件对±50 MvarSTATCOM进行稳态仿真研究,验证了上述分析结果的正确性。     

±50 Mvar链式STATCOM稳态特性研究

根据±50 Mvar 链式静止无功补偿器（STATCOM）的实际设计，建立其仿真模型，分析其运行原理和稳态特性，通过PSCAD仿真软件计算得到其各项稳态性能指标满足要求。在传统的STATCOM数学模型基础上，建立了考虑各种损耗的链式STATCOM详细的暂态、稳态数学模型，解释了链式STATCOM稳态运行时的若干非线性现象，利用PSCAD仿真软件对±50 Mvar STATCOM进行稳态仿真研究，验证了上述分析结果的正确性。     

基于链式逆变器的大容量STATCOM的直流电压平衡控制

结合50 MVA STATCOM的研制,建立了基于链式逆变器的STATCOM直流电容电压稳态数学模型,揭示了电容电压不平衡现象产生的机理,分析了控制直流电压平衡的手段,提出了一种基于直流母线能量交换的直流电压平衡控制方法.分析了基于交流电源母线能量交换的直流电容电压平衡控制方法的原理,提出了最大(或最小)电容电压跟踪的平衡控制方法,并在50 MVA STATCOM的PSCAD模型和±18 kvar STATCOM的实验模型上进行了仿真研究.仿真和实验结果验证了稳态模型以及所提出的控制方法的正确性和可行性.     

±50 Mvar静止补偿器接入系统运行策略仿真研究

针对上海西郊变电站±50 Mvar静止补偿器(STATCOM)接入系统的运行策略进行了研究和仿真。基于上海提供的电网数据,根据系统的实际情况,分析了上海西郊变电站±50 MvarSTATCOM的主要控制目标为动态电压支撑和日常调压。研究和制定了STATCOM接入系统的运行策略,对用于日常调压的无功容量进行限制,留有一定的动态无功备用,当出现快速和大幅的电压变化时迅速跳转至额定运行,以最大无功输出能力提供动态电压支撑。对±50 MvarSTATCOM与西郊变原有的两组 30 Mvar投切电容之一相配合的综合运行方案进行了探讨,一般情况下该组 30 Mvar电容一直投入,使 STATCOM运行在感性输出范围内,这样可以增大电压降落时的动态无功备用。文中重点在电力系统分析综合程序(PSASP)中进行了仿真研究,仿真结果验证了运行策略的可行性和正确性。     

基于链式逆变器的50MVA静止同步补偿器的直流电压平衡控制

结合 50MVA 静止同步补偿器的研制,建立了基于链式逆变器的 STATCOM 直流电容电压稳态数学模型,揭示了电容电压不平衡现象产生的机理,分析了控制直流电压平衡的手段,提出了一种基于直流母线能量交换的直流电压平衡控制方法。分析了基于交流电源母线能量交换的直流电容电压平衡控制方法的原理,提出了最大(或最小)电容电压跟踪的平衡控制方法,并在 50MVA STATCOM 的PSCAD 模型上进行了仿真研究及在±18kvar 物理模拟装置上进行了实验。仿真结果及实验结果验证了稳态模型以及所提控制方法的正确性和可行性。     

十一电平链式STATCOM直流电容电压平衡控制研究

直流侧电容电压的不平衡及其控制是链式STATCOM要解决的关键问题。笔者给出了链式STATCOM直流电容稳态数学模型,分析了逆变桥参数对电容电压不平衡的影响,指出开关脉冲延时不同、混合型损耗差异以及并联型损耗差异是造成电容电压不平衡的主要原因。结合十一电平STATCOM,提出采用基频开关法投和基频脉冲循环换位法可以有效的保持链式STATCOM直流电容电压的平衡稳定,STATCOM的PSCAD模型及其仿真验证了该方法的可行性和有效性。     

±50 Mvar静止补偿器接入系统运行策略仿真研究

针对上海西郊变电站±50 Mvar静止补偿器（STATCOM）接入系统的运行策略进行了研究和仿真。基于上海提供的电网数据，根据系统的实际情况，分析了上海西郊变电站±50 Mvar STATCOM的主要控制目标为动态电压支撑和日常调压。研究和制定了STATCOM接入系统的运行策略，对用于日常调压的无功容量进行限制，留有一定的动态无功备用，当出现快速和大幅的电压变化时迅速跳转至额定运行，以最大无功输出能力提供动态电压支撑。对±50 Mvar STATCOM与西郊变原有的两组30 Mvar投切电容之一相配合的综合运行方案进行了探讨，一般情况下该组30 Mvar电容一直投入，使STATCOM运行在感性输出范围内，这样可以增大电压降落时的动态无功备用。文中重点在电力系统分析综合程序（PSASP）中进行了仿真研究，仿真结果验证了运行策略的可行性和正确性。     

链式STATCOM电容电压不平衡现象研究:(二)数学模型

电容电压不平衡及其控制是链式静止同步补偿器(STATCOM)安全可靠运行必须解决的关键问题。文中建立了链式STATCOM的数学模型，揭示了电容电压不平衡现象产生的机理，正确描述了逆变桥各参数对电容电压分配的影响。基于PSCAD的仿真验证了模型的正确性。该模型对于电压平衡控制策略的设计具有重要意义。     

电气化铁路用单相链式STATCOM控制策略

为了研究单相链式STATCOM(static synchronous compensator)对电气化铁路电能质量问题的治理情况,在建立单相链式静止同步补偿器的数学模型基础上,得出单相链式结构中链节悬浮电容的充放电规律,从而提出一种基于占空比调节的悬浮电容电压平衡控制策略。针对单相链式STATCOM的电流控制问题,基于内模原理,采用准PR调节器对交流正弦电流信号进行跟踪,最后结合悬浮电容电压平衡控制策略及电流控制方法,给出了链式STATCOM的电压外环,电流内环的双闭环整体控制策略,并在6MVA STATCOM仿真模型上进行了仿真研究。同时,构建了基于DSP+FPGA的STATCOM原理样机,并进行了相关实验。仿真及实验结果验证了所提控制策略的有效性及可行性。     

链式STATCOM电容电压不平衡现象研究:(二)数学模型

电容电压不平衡及其控制是链式静止同步补偿器(STATCOM)安全可靠运行必须解决的关键问题。文中建立了链式STATCOM的数学模型，揭示了电容电压不平衡现象产生的机理，正确描述了逆变桥各参数对电容电压分配的影响。基于PSCAD的仿真验证了模型的正确性。该模型对于电压平衡控制策略的设计具有重要意义。     

±50 Mvar链式STATCOM的实时数字仿真

针对上海西郊变电站±50 Mvar静止无功发生器(STATCOM)示范工程,提出了面向大功率电力电子装置的实时数字模型建立方法和数值计算方法,并基于数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA),设计和实现了±50 Mvar STATCOM实时数字仿真平台,通过与离线电磁暂态仿真工具PSCAD/EMTDC的仿真结果的对比研究,验证了其有效性和正确性。所设计的实时数字仿真平台在±50 Mvar STATCOM现场调试和投运过程中得到了成功应用,大大缩短了现场调试周期。     

链式STATCOM相内直流电容电压平衡控制方法

在链式H桥变流器拓扑下,给出STATCOM直流侧电容电压稳态数学模型,分析相内直流侧电容电压之间不平衡的原因,重点研究电压内环对直流侧电容电压平衡稳定控制策略,给出不加电压内环与传统加电压内环控制策略。在不影响直流侧平衡的同时,提出一种改进式的电压内环控制新策略,该策略可以提高直流侧电压的稳定性,缩小稳态误差。最后,通过搭建电压6 k V、容量2.8 Mvar链式STATCOM的试验样机,验证该策略的可行性与优越性。     

链式静止同步补偿器直流侧电容电压平衡控制

针对链式静止同步补偿器（STATCOM）直流侧电容电压平衡问题,建立了链式STATCOM的单相等效数学模型,在分层控制架构的基础上,提出相邻电感均衡能量来控制其各模块直流侧电容电压平衡。上层通过前馈解耦控制实现系统总的有功和无功控制;下层采用所提出的控制方法,以电感作为中间储能单元转移电压高的直流侧电容能量来控制直流侧电压大小;最后给出了相邻电感均衡能量控制具体的实现方法。仿真与试验结果表明,方法可以有效地稳定链式STATCOM直流侧电容电压,具有精度高、速度快、控制方法简单等特点。     

大容量链式STATCOM150Hz优化PWM控制策略的研究

正在研制的±50Mvar链式静止无功发生器(Cascade STATCOM)主开关管将采用集成门极换向晶闸管(IGCT),受其开关频率限制,主逆变器的调制方式选择范围有限.本文研究大容量链式STATCOM的150Hz优化脉宽调制策略,给出了150Hz优化PWM控制的基本算法及性能的理论分析.针对链式逆变器特有的直流电容电压不平衡问题,研究了脉冲循环换位机制在直流电容电压平衡控制方面的性能.在±18kvar链式STATCOM的原理样机上实现了本文设计的150Hz优化PWM控制,实验结果表明这种控制策略能够符合工程设计要求.     

链式STATCOM高压阀的周期触发和熄灭试验

提出的链式静止同步补偿器(STATCOM)阀周期触发和熄灭试验方法对于装置的工程化具有重要意义,既检验了阀的基本性能,又可以发现工程设计中的缺陷。结合上海西郊变电站±50 Mvar链式STATCOM科技示范工程,根据PACAD仿真结果分析了阀在吸收无功和发出无功2种工况下的电压、电流应力。在此基础上,提出了阀周期触发和熄灭试验的试验方法及其试验电路,详细分析了电路的基本工作原理,建立了相应的数学模型,并利用PSCAD仿真软件加以验证。最后给出了试验结果,验证了试验方法的正确性。     

采用模糊控制的链式无功补偿器均压策略

为了平衡链式无功补偿器(STATCOM)各H桥模块的电容电压,可采用硬件和软件均压2种方法,由于前者增加了装置的成本和设计难度,因此提出一种采用模糊控制的链式无功补偿器均压软件策略。通过分析链式STATCOM的基本工作原理,给出直流侧电容电压的整体控制;之后利用调制波与子模块电容电压充放电之间的关系,设计一种基于模糊方法的调制波直接控制策略。仿真和实验结果进一步验证了所设计方法的可行性及优越性。     

链式STATCOM并网LCL滤波器参数的优化设计

分析了级联H桥变流器拓扑下STATCOM的LCL滤波数学模型,研究LCL滤波参数对STATCOM系统的稳定性、滤波特性、补偿效果和阻尼损耗的影响,提出一种链式STATCOM输出LCL滤波器电感比线性优化的新方法。在降低系统阻尼损耗的同时,对LCL参数进行优化设计和选择,使得STATCOM系统输出特性满足设计要求。最后,通过搭建电压10 kV、容量6 Mvar链式STATCOM的试验样机,验证了该方法的可行性和优越性。     

大容量链式STATCOM实时仿真建模与策略研究

结合多套静止同步补偿器(STATCOM)工程,利用实时数字仿真器(RTDS)搭建了±200 Mvar大容量链式STATCOM仿真模型,重点研究链式STATCOM的H桥阀组小步长建模技术和主控制策略的建模。在不同控制模式下进行仿真实验,验证了所搭建链式STATCOM模型的有效性,并与STATCOM工程实际控制保护装置RTDS闭环系统在暂态情况的动态响应特性进行对比分析,验证了模型的可行性,并利用所搭建模型开展了多STATCOM对故障后交流电压恢复影响的实验研究,为电网安全和设备运行提供技术支持和保障。     

链式STATCOM的数学模型

数学模型的研究对于装置性能的研究、主电路参数设计和控制系统设计具有重要意义。该文通过傅立叶分解的方法，建立了链式STATCOM的数学模型。该模型正确反映了暂态过程中，基波电流有功分量、基波电流无功分量和电容电压平均值的变化规律。基于PSCAD的仿真验证了模型的正确性。该文还基于该模型讨论了链式STATCOM开环响应时间常数与主电路参数之间的关系。