STATCOM保护系统新进展

在研究了国内外有关静止补偿器(STATCOM)保护系统的文献的基础上,分析了STATCOM的硬件特点及对保护系统的要求,为充分发挥STATCOM在电力系统中的作用,提出了装置的4种运行状态的划分方法,以及将原有保护和某些控制功能相结合的综合保护体系——反故障系统的概念。     

东莞变电站链式STATCOM控制保护的RTDS试验研究

利用电力系统实时数字仿真器RTDS搭建了±200 Mvar 链式STATCOM控制保护装置的闭环测试系统。在进行链式STATCOM的RTDS建模时,考虑到模型链节数与实际装置链节数的不同,提出了一种混合开关频率的建模方法,在保证RTDS STATCOM模型等效开关频率与实际装置相等的同时,又使得大部分链式模块的载波频率与实际装置相符,从而保证在相同的载波频率下更好的检验模块之间的直流电压平衡控制效果。最后,利用该测试系统对±200 Mvar链式STATCOM与电网的相互作用以及控制保护装置的性能进行了全面的考察,实验结果表明该建模方法具有良好的等效性,STATCOM能有效的改善电网的电压稳定。控制保护装置设计正确,能够按照预期合理、迅速的动作。     

基于改进Hilbert谱分析的STATCOM并补线路保护方法

希尔伯特-黄变换可以对非线性非平稳信号的特征进行提取,但由于噪声的干扰对经验模态分解(EMD)过程和结果影响很大,存在严重的模态混叠现象。针对此不足,提出了首先对原始信号进行归一化相关性甄别和小波包分解预处理技术,对含噪故障信号进行消噪处理后再作HHT分析的改进方法,利用此方法对含静止同步补偿器(STATCOM)的并补线路保护在稳态运行时的测量信号进行分析,结果表明改进HHT方法有效地消除了模态混叠现象。并利用此方法对含STATCOM的并补线路保护在各种故障暂态时的电流信号进行Hilbert谱分析,结果表明,含STATCOM的并补线路故障时的Hilbert谱会发生突变,且区内故障和区外故障时有明显差别。根据此特征构成并补线路单端暂态量保护判据,仿真分析表明,该判据不受故障类型、故障位置、过渡电阻、补偿度以及母线电容变化的影响,具有良好的适应性和灵敏性。文中的分析方法及思路对串补线路暂态保护的应用研究具有一定的参考价值。     

级联型STATCOM不平衡故障穿越负序电流抑制

为了改善在电网不平衡故障穿越中,级联型H桥静止同步补偿器(CHB-STATCOM)输出电流对称度和谐波特性,首先建立了不平衡故障电网负序电压和STATCOM相直流侧电压的定量关系,揭示了分离直流侧电压可获得对应的交流负序电压分量机理,提出通过调节三相直流电压即可直接产生相应的交流负序电压分量,实现对输出负序电流抑制;其次,利用直流电压闭环调节进一步产生装置高调制比,以改善输出电流谐波特性,最后通过380 V/7 kVA级联型STATCOM动模原理样机验证了所提控制方法的正确性和有效性。     

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。     

提高链式STATCOM非对称故障运行能力的控制方法

提出一种适用于非对称故障的链式静止同步补偿器(STATCOM)控制方法。基于链式STATCOM等效单相数学模型,分析其在电网不对称故障时的运行特性;根据三相直流电容能量平衡的要求,推导出链式STATCOM在非对称故障下的控制方法 ,进一步设计一种分相直接电流跟踪的控制器,讨论控制参数的选取方法及其性能。PSCAD平台的数字仿真结果验证了所提方法的有效性。     

STATCOM与SVC在电力系统运行中的比较分析

静止无功补偿器（SVC）和静止同步补偿器（STATCOM）是2种常见的新型柔性交流技术装置,在输出特性、对提高输电系统稳定性、响应时间、谐波分析、经济性等方面对STATCOM和SVC进行了比较,并通过仿真得出了STATCOM较SVC具有响应速度快,控制方法先进、电流谐波含量少、经济性好等优点。     

基于实时数字仿真器的STATCOM控制保护闭环物理测试技术研究

实时数字仿真器(real time digital simulator,RTDS)将被控设备及电网用数字模型实现,通过I/O接口与控制器实时交互,对控制器在各种运行工况、扰动或故障条件下的功能和性能进行全面测试,评估被控设备与电网的相互作用。基于此,提出了基于RTDS的静止同步补偿器(staticsynchronous compensator,STATCOM)控制保护闭环物理测试方案。测试了STATCOM的恒无功控制功能、恒功率因数控制功能、阶跃响应、无功冲击响应,并将试验结果与离线数字仿真和高压样机试验结果进行对比,证明了RTDS试验的有效性。     

基于电流检测的STATCOM变流器开路故障诊断

变流电路的安全可靠是STATCOM正常运行的必要保证.以STATCOM变流电路开路故障为研究对象,通过MATLAB仿真得出数据,对三相输出电流进行傅里叶分析,提出利用三相电流直流和基波含量提取故障特征.分析表明,利用此方法能准确地进行故障类型的判别及故障管的定位.     

基于GTO的±20 Mvar STATCOM的现场运行及改进

随着电力系统规模的不断扩大,电力系统无功问题及动态电压稳定问题日益突出,高压大容量新型静止无功发生器（STATCOM）是解决上述问题的强有力手段。文中简单介绍了中国首台±20 Mvar STATCOM工业样机的基本原理,重点描述了±20 Mvar STATCOM的现场运行情况,根据现场记录的数据给出了装置的运行率、计划停运率及强迫停运率。对装置在现场运行中出现的问题及故障的原因进行了分析,并提出了改进措施。±20 Mvar STATCOM的现场长期运行,为大容量STATCOM的进一步完善及工业化提供了宝贵的经验,有重要的参考价值。     

STATCOM不对称控制策略下线路距离保护测量阻抗的改进算法

在电网三相电压不对称时,采用不对称控制策略能够保证静止同步补偿器（STATCOM）安全,实现良好的电压控制效果。针对较为复杂的单回并补双回线路,分析了线路短路后距离保护动作条件,证实采用不对称控制策略的STATCOM可能引起故障相保护拒动及非故障相保护误动。计及STATCOM注入电流,改进了故障测距算法。将故障距离值与线路正序阻抗配合,修正距离保护测量阻抗值。仿真结果验证了所提算法能够保证距离保护正确动作,避免接入STATCOM后重新整定距离保护。     

低压配电领域中的故障电弧防护(续)

综述国外近年来在电弧故障防护方面的研究成果。在阐述故障电弧物理现象的基础上,介绍了故障电弧防护标准。在分析了目前常用的几种常规保护线路后指出,它们并不能对故障电弧进行全面保护,分析了故障电弧产生的原因,并给出了防护措施。重点介绍国外几个实用的故障电弧防护系统。最后对我国开展电弧防护技术的工作提出建议 。     

±20 Mvar STATCOM的运行监测与故障诊断系统

介绍了清华大学与河南电力局合作开发的±２０Ｍｖａｒ静止同步补偿器装置的运行监测与故障诊断系统的设计与实现。运行监测与故障诊断系统是整个装置正确、可靠运行的必要保证,起着运行信息管理中心的作用,文中对其硬软件构成和系统功能进行了说明。现场测试表明它对提高装置性能和可靠性具有重要作用。     

脉冲封锁保护方式在静止无功发生器中的应用

静止无功发生器（ＳＴＡＴＣＯＭ）装置设计中的一个关键问题是保护系统的设计。脉冲封锁保护方式可使装置在经受瞬时扰动或故障后迅速投入使用,不必经历缓慢的启动并网过程。文中以国内第１台±３００ｋｖａｒＳＴＡＴＣＯＭ工业样机为例,分析了变压器磁路不饱和与饱和两种情况下脉冲封锁引起直流侧过电压的机理。引入的抑制直流侧过电压的附加电路已成功运用于±３００ｋｖａｒＳＴＡＴＣＯＭ。现场测试结果表明了分析的正确性及抑制过电压的有效性。     

配网自动化中故障处理模式的分析比较

讨论了配网自动化中关于故障处理的三种控制模式 :基于重合器的故障处理 ,通过主站遥控FTU (FeederTerminalUnit)实现的故障处理 ,基于馈线系统保护的故障处理。在分析比较各种故障处理模式优缺点基础上 ,指出保护功能独立的配电网系统保护模式是最优的故障处理控制模式     

电弧光保护及其在中低压开关柜和母线保护中的应用

介绍一种基于检测电弧光的中、低压开关柜和母线故障保护系统及其在电力和工业系统中的应用。     

低压配电领域中的故障电弧防护

综述国外近年来在电弧故障防护方面的研究成果。在阐述故障电弧物理现象的基础上,介绍了故障电弧防护标准。在分析了目前常用的几种常规保护线路后指出,它们并不能对故障电弧进行全面保护。分析了故障电弧产生的原因,并给出了防护措施。重点介绍国外几个实用的故障电弧防护系统。最后对我国开展电弧防护技术的工作提出建议。