SVC和TCSC提高电压稳定性作用的动态分析

采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后可以显著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联合运行协调控制设计与仿真

针对静止无功补偿器（SVC）装置无法抑制电压闪变的缺点，提出了一种新型SVC与静止同步补偿器（STATCOM）构成的混杂装置以及基于模糊预测的联合运行方案，即利用小容量STATCOM抑制闪变配合大容量SVC补偿无功。对于抑制电压不平衡问题，探索了SVC分相控制的实现方法和效果。对含有混杂装置的单机无穷大系统的仿真结果验证了协调控制策略的有效性以及不平衡控制方法的正确性。     

一种并联混合型APF的电流检测与控制研究

对并联混合型APF的电流检测与控制进行研究,通过建立其通用的电气模型,采用有功功率电流分离的电流检测方法,然后选择负载谐波电流的控制策略,对并联混合型APF进行了设计和研究,研制了一台并联混合型APF,现场应用验证了本研究方法的正确性。     

电力电子技术发展对供电系统的影响

本文介绍了电力电子技术的发展及其对供电系统注入谐波、降低功率因数的不利影响。通过对 有源电力滤波器和静止无功补偿装置的作用分析,说明电力电子技术的发展也为消除其对供电系统的 不利影响创造了很好的条件。     

SVC对风电机组暂态特性的影响

在电力系统仿真软件PSASP 6.8中建立了基于静止无功补偿器(SVC)补偿型发电机组的模型,仿真计算1个由6台风电机组构成的风电系统中异步风电机组的暂态特性。分析了风电场升压变压器低压侧10 kV母线在第5 s出现三相短路故障且在5.12s故障切除时,SVC对系统暂态电压的影响。结果表明,SVC补偿型机组具有快速调节无功功率的能力,SVC装置对机端电压都有一定的支撑能力,风电场升压变压器低压侧装SVC,可以减轻风电机组并网过程中对系统的冲击,电压从并网到稳定所经历的时间较不加装SVC短,实现了恒速风力发电机组的柔性并网。     

基于无源化方法的三相四线制APF控制器策略

电流跟踪控制是并联型有源电力滤波器（APF）的控制器设计的关键问题之一，利用APF的无源特性来实现电流跟踪控制可以取得较常规的线性和非线性控制器更好的控制效果。首先建立了三相四线制下四桥臂APF的状态空间模型;在此基础上利用无源控制方法构造电流跟踪动态控制器，然后基于APF的工作机理分析给出了实现渐近跟踪和内部稳定的充分条件;最后利用PSCAD软件包对所提出的控制算法进行了仿真测试，证明了新算法的有效性。     

基于暂态电压稳定指标的动态无功优化配置方法

以往的动态无功配置方法大多以确保静态电压稳定为目标,而快速可控的动态无功补偿装置更适用于抑制电网的暂态电压失稳。文中首先分析并指出故障后的极限切除时间是系统暂态电压稳定性的一个衡量指标,安装动态无功补偿可以延长故障的极限切除时间。根据这种特点提出了一种基于极限切除时间指标的动态无功优化配置算法,比较各种配置方案对电网故障后极限切除时间的改变量以得到最优方案。通过IEEE 39母线系统的算例说明了该方法的有效性。     

采用遗传-模拟退火算法优化设计SVC次同步阻尼控制器

针对锦界电厂串补输电工程的多模态次同步谐振（SSR）问题,在基波电纳次同步调制机理基础上,优化设计静止无功补偿器（SVC）次同步阻尼控制器（SSDC）。首先建立适应SSR分析与控制设计、包含SVC的多机系统线性化模型,其次提出了基于独立模态控制思路的控制器结构,然后将控制参数设计问题规范为一个约束型非线性规划问题,进而采用遗传-模拟退火（GASA）算法求解得到控制参数,最后采用特征值分析和时域仿真验证了控制系统的有效性。结果表明:SVC-SSDC能大幅提高机组扭振的模态阻尼,有效抑制SSR,从而保证了机组和电网的安全稳定运行。     

30°～390°矢量模式单周控制三相三线制三电平APF

为了减小有源电力滤波器（APF）的开关应力和损耗，便于实现用低耐压开关器件提高APF功率等级，提出了一种基于30°～390°区间矢量模式单周控制三相三线制三电平APF。APF主电路采用二极管钳位型三电平拓扑结构，控制策略采用矢量模式单周控制。推导建立了所提出的APF数学模型和控制目标方程，详细分析了系统稳定性和PI调节器设计，并比较了30°～390°区间和0°～360°区间矢量模式单周控制的区别和联系。最后对APF工作于三相电源平衡和不平衡时的情况分别进行了仿真和实验研究，研究结果表明所提出的APF能有效地补偿系统谐波和无功电流，补偿性能好，验证了所提出的控制方法的可行性和有效性。     

基于PCI总线的SVC控制器数据传输方案

根据静止无功补偿器（SVC）控制系统对数据采集、计算的快速性要求，以及晶闸管移相控制的特殊性，在工程实际应用中，一般将该系统分为数据采集与控制两大部分。文中针对两者数据交换瓶颈，选择外部设备互连（PCI）总线技术，构建了基于PCI总线结构和双PCI卡实现的快速、实时SVC灵活控制平台。探索了内含DSP320C6711和PCI9030控制器的数据采集卡与内含PCI9054、双口RAM和MPU的SVC控制卡连接的一种硬件接口方法；并通过设计和编写接口应用驱动程序，实现了基于PCI总线方式下数据传输的中断和查询两种方案。实验证明了这种方案的优越性。     

基于多目标进化算法的TCSC与SVC控制器协调设计

以可控串补（TCSC）与静止无功补偿器（SVC）两种FACTS装置为研究对象，通过理论分析指出了TCSC与SVC联合运行时不同控制目标间的矛盾，并通过一多机系统时域仿真实例，介绍了TCSC与SVC控制器之间存在的交互影响。仿真表明：单独设计且运行良好的SVC与TCSC控制器，并不能保证两者同时投运工况下控制器的性能。将FACTS功能控制器的协调问题转化为一多目标优化问题，采用多目标进化算法（MOEA）优化控制器参数，得到一组Pareto优化解集，时域仿真验证了协调控制器的控制效果良好。     

高压无功补偿装置在风电场的应用

由于风电的波动性和不确定性,随着接入点风电容量的提高,风电对区域电网的影响急待研究。国家电网公司明确规定应在风电场集中装设无功补偿装置。该文通过风电场实例,介绍风电场动态无功的配置,对比结果表明,静止无功发生器(SVG)是一种综合治理电压波动和闪变、谐波及电压不平衡的装置,对改善电能质量起到重要的作用。     

静止无功补偿器提高电力系统暂态电压稳定性

提出一种新的研究电力系统暂态电压稳定性的数字仿真方法，应用该方法对静 止无功补偿器提高辐射性网络因大型感应电动机负荷引起的暂态电压稳定性问 题进行了研究。表明静止无功补偿器能够防止因大型感应电动机负荷引起的电 压崩溃，且使电压恢复并维持在扰动前值附近，为进行电力系统暂态电压稳定性 研究和静止无功补偿器及其控制系统参数的选择提供了一种实用的分析工具。     

单相电路瞬时谐波及无功电流实时检测新方法

为了解决单相电路瞬时谐波及无功电流检测方法算法复杂的问题，对单相电网电流进行了分解，并提出了一种新的单相电路瞬时谐波及无功电流的检测方法。该方法采用与电网电压同频的单位正余弦信号分别与电网电流直接相乘，并经低通滤波后得到电网电流中的瞬时基波有功电流及瞬时基波无功电流，进而得到瞬时谐波电流。对检测方法中锁相环的作用进行了详细的理论分析，指出了其可以省略而简化算法的条件。仿真和实验证明该方法能实时准确地检测出单相电路中瞬时谐波及无功电流，且算法易于实现。     

基于基波磁通补偿的串联混合型APF滤波特性分析

在基于基波磁通补偿的串联混合型有源电力滤波器（APF）中，由脉宽调制逆变器实现了一个受控基波电流源。串联变压器一次侧的系统电源与系统阻抗、无源滤波器和非线性负载共同作用，使串联变压器二次侧端口呈现一个谐波干扰电压，导致逆变器输出电流中含有一定谐波，影响了滤波器的滤波效果。文中以脉宽调制逆变器为核心，建立了滤波器的数学模型，并对其滤波特性进行了分析。提出了改善其滤波效果的3项有效措施，即适当增大逆变器输出滤波电感、合理选择串联变压器原副方变比、采用电压前馈控制技术。设计了一套基于数字控制的10 kVA APF样机，实验结果证明了原理分析的正确性。     

有源滤波器滞环电流控制的矢量方法

提出了基于误差电流矢量和等效电源电压矢量的三相有源滤波器电流滞环控制的空间矢量模型，解决了滤波器的三相关联控制问题。利用模型中引入的误差六边形概念，将有源滤波器的空间矢量问题转化为平面解析问题，实现了逆变器状态的优化选择和控制，提高了系统的控制精度，降低了器件的开关频率。仿真结果验证了该方法的有效性。     

有源滤波器电流跟踪控制的一种新方法

在采用有源电力滤波器（APF）消除谐波的过程中，由于滤波器的检测精度有限、指令电流计算延时和输出滤波器相移等因素的影响，传统的PI控制滤波效果不够理想。针对APF电流跟踪控制问题，提出了一种基于PI型学习律的迭代学习控制算法，通过实施遗忘因子学习律增强系统鲁棒性的同时，引入了在最优目标选择下模糊参考电流误差的D型学习律前馈环节，提高了系统的跟踪精度。仿真与现场运行结果都证明了该控制方法具有谐波电流跟踪效果好、计算量小、易于工程实现等特点。     

单独注入式有源电力滤波器的研究与应用

针对已有滤波器对大型冶炼企业谐波治理效果不理想的情况，提出一种新颖的有源电力滤波器(APF)——单独注入式APF。该滤波器把串联谐振注入型APF和并联混合型APF结合在一起，在有效滤除谐波的同时还可提供一定容量的基波无功功率补偿。实践表明，所提出的单独注入式APF不仅具有较大容量的无功补偿能力，且APF逆变器容量较小，因而工程应用价值较高。     

一种串联混合有源电力滤波器的新型控制方法

采用传统检测电网谐波电流的控制方式时，串联混合有源电力滤波器的谐波补偿性能与系统稳定性之间存在矛盾。文中在传统控制方式基础上增加了一个比例微分环节，能同时提高系统稳定性和谐波补偿性能，并更好地阻尼电网阻抗和并联无源滤波器之间可能产生的谐振。仿真和实验结果证明了所提出的方法的正确性。     

基于转矩面积的STATCOM稳定控制器设计

同步发电机的同步转矩分量及阻尼转矩分量是影响电力系统稳定性最直接的因素，转矩面积则将这2个转矩分量有机结合起来。文中推导出转矩面积的计算方法，再利用最大转矩面积原理对静止同步补偿器（STATCOM）稳定控制器进行优化设计，解决了STATCOM稳定控制器可能会恶化系统同步转矩这一问题。所设计的稳定控制器投入运行后，可以保证同步发电机同时拥有足够大的同步转矩和阻尼转矩，使得系统的稳定水平得以提高。最后给出一个算例进行验证，EMTDC的仿真结果证实了此方法的有效性。