含有STATCOM的电力系统次同步谐振研究

在超高压远距离输电系统中采用串联电容补偿后,在某种运行方式或补偿度的情况下,会发生电力系统的次同步谐振(SSR)现象.柔性交流输电技术在电力系统中有着广阔的应用前景,是近年来电力系统研究的前沿课题之一.而静止同步无功补偿器(STATCOM)是FACTS家族的重要成员,是并联型补偿装置的代表.采用扫频-复转矩法分析系统的次同步谐振,摒弃传统的PID控制策略,设计多目标控制算法实现对STATCOM装置的系统级控制,使其在进行无功补偿的同时可以阻尼电力系统次同步谐振现象,这就显得既有理论又有现实意义.     

STATCOM附加电压控制抑制次同步谐振的理论和仿真

提出了应用静止同步补偿器(STATCOM)附加电压控制抑制电力系统次同步谐振(SSR)的控制策略,并详细分析了其作用机理。以某典型串联补偿输电系统为实例,通过电磁暂态仿真验证了该控制策略的有效性。与利用静止无功补偿器(SVC)进行SSR抑制方案的仿真比较表明,同等容量下,应用文中提出的附加电压控制策略的STATCOM对系统SSR的抑制效果优于SVC。该方法为解决国内外输电工程所面临的SSR问题提供了参考,也为STATCOM装置的推广应用提供了依据。     

含有SMES电力系统次同步谐振的抑制研究

随着中国社会主义市场化经济日趋深化,国民经济日益迅速的发展,用电负荷迅速增长,电网的输送容量也在不断地增大,输电距离不断加长。在这样的发展背景下串联补偿作为提高线路输电能力的手段在电网规划中越来越受到关注,但是在超高压远距离输电系统中采用串联电容补偿后,在某种运行方式或补偿度的情况下,会发生电力系统的次同步谐振（SSR）现象。柔性交流输电技术在电力系统中有着广阔的应用前景,是近年来电力系统研究的前沿课题之一。而超导磁储能系统（SMES）是FACTS家族的新型重要成员,是储能补偿装置的代表。采用扫频一复转矩法分析系统的次同步谐振,摒弃传统的PID控制策略,设计多目标控制算法实现对SMES装置的系统级控制,使其在进行无功补偿的同时可以阻尼电力系统次同步谐振现象,这既有理论又有现实意义。     

基于动态补偿器的电力系统电压稳定和暂态稳定分析

随着我国电网向大机组、大电网、高电压和远距离输电发展,电力系统的稳定问题变得日益突出。为改善系统电压稳定和故障后系统的暂态稳定性,将两种动态补偿装置--静止无功补偿器(SVC)和静止同步补偿器(STATCOM)应用于电力系统中,以实时动态方式向系统提供无功补偿。利用MATLAB/SIMULINK平台建立了补偿系统仿真模型,验证了SVC、STATCOM对维持电力系统稳定性的作用,并对两者进行了比较,指出STATCOM具有更广阔的应用前景。     

南方电网±200 Mvar静止同步补偿装置工程实践

静止同步补偿装置(STATCOM)作为一项世界上目前最为先进的无功补偿技术,已大量应用于现代电力系统的负荷补偿,但在输电线路补偿方面的应用尚少。鉴此,介绍了南方电网±200 Mvar静止同步补偿装置的工程实践,包括该工程的设计方案和主要的技术特点,STATCOM的输出谐波、损耗、噪音等性能。南方电网在该工程的实践为大容量STATCOM装置在高压大功率输电领域的应用提供了可供借鉴的经验。     

基于SVC利用远端信号缓解次同步谐振研究

串补输电线路有发生次同步谐振的潜在危险。灵活交流输电技术被广泛的研究用来抑制电力系统的这一问题,但是对于在国内电网应用较多,且技术成熟的静止无功补偿装置的研究相对较少。本文利用安装在线路中点的静止无功补偿辅助控制装置,缓解次同步谐振,并利用PSCAD/EEMTDC仿真软件在IEEE第一标准测试模型基础上进行仿真测试。     

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。     

含FACTS元件的电力系统电压稳定评估

现代电力系统包含大量柔性交流输电系统（FACTS）元件,研究其电压稳定评估方法具有重要意义。以静止同步并联无功补偿器（STATCOM）和静止同步串联无功补偿器（SSSC）的电源—阻抗模型为基础,建立了含STATCOM和SSSC的混合电力系统潮流模型,并在极坐标牛顿法潮流的基础上结合交替求解法来求解。为考虑STATCOM...     

一种基于静止同步补偿器的电力系统动态无功补偿装置

为验证静止同步补偿器（STATCOM）在改善电力系统瞬时稳定性能方面的优势,分析了STATCOM无功补偿装置工作原理,建立了其在dq坐标系下的数学模型及仿真模型,在MATLAB/SIMULINK环境下进行仿真分析。仿真结果表明,用STATCOM无功补偿装置进行无功补偿响应时间短,反应速度快,可有效满足电力系统动态无功补...     

STATCOM与SVC在某钢铁企业的应用选择

根据静止同步补偿器(static synchronous compensator,简称STATCOM)和静止无功补偿装置(static var compensation,简称SVC)的基本工作原理和特性,对钢铁企业4 200 kW交—交变频同步电机改造工程中的电网无功补偿提出了两套设计方案。SVC设计方案采用TCR+FC静止型动态无功补偿装置,STATCOM设计方案采用±9 Mvar的STATCOM和9 Mvar无源FC构成混合动态无功补偿装置。并且在响应速度、谐波谐振的可能性、控制的鲁棒性、功耗、占地面积、价格比等方面进行了两套方案的比较。     

电力系统暂态稳定问题和迭代学习控制的研究

提出暂态稳定是解决电力系统稳定问题的重点,由于电力系统的非线性,模型和干扰 的不确定,寻找较少依赖于数学模型、具有较强适应性的控制策略是电力系统稳定控制的 重要课题。例如,在特定的条件下,重要的FACTS装置STATCOM如控制不当,则有可能出现负 阻尼现 象,诱发系统振荡。将迭代学习控制方法应用到FACTS装置的阻尼振荡控制中,对系统的各 种运行点具有很好的适应性,并可自动消除负阻尼的出现。同时证明了这种控制方法用于两 种FACTS装置的收敛性。仿真结果表明迭代学习控制法与常规PI控制相比,在很多情况下具 有较好的适应性。     

FACTS装置在风电场中的无功补偿原理与仿真

分析风电场并网运行存在的无功补偿及电压稳定问题的产生机理,在固定电容器组作为一种传统的无功补偿方法逐渐显现弊端时,将柔性交流输电系统(FACTS)设备运用到风电场以提高其运行的稳定性。以恒速恒频异步风力发电机为研究对象,采用变桨距控制方式。以Matlab/Simulink为平台,实现风电场的电气输电系统、各种风速的建模。在各种风速扰动和电网故障的情况下,分别对加入静止无功补偿器和静止同步补偿器的风电场进行仿真,得到的结果可以证明两者在风电场无功补偿方面的积极作用,并对两者的性能优劣进行对比。     

FACTS元件在AVC系统中的交互影响及协调应用

随着柔性交流输电（FACTS）技术的典型应用,静止无功补偿器（SVC）和静止同步补偿器（STATCOM）在电网中的应用越来越广泛。将可以实现连续调节的FACTS元件统一纳入到电网电压无功控制系统中,对于离散调节的AVC系统无功调节起到了弥补的作用,使系统保持足够的可调无功储备,提高了电网运行的安全性。相应地对于不同FACTS元件在电压无功控制系统中的交互影响及协调应用则是一个重要的课题。笔者提出了基于＂离散设备优先动作,连续设备精细调节＂原则的3级协调控制策略：采用AVC系统将变电站内电容、电抗及各种FACTS元件统一纳入控制体系,并简单分析了STATCOM控制器在控制系统中的交互影响（时间分级上及空间分区上）。最后通过仿真对提出的控制策略进行了验证,仿真显示系统具有良好的动静态性能。     

典型FACTS元件抑制次同步谐振研究综述

由串联电容补偿引起的电力系统次同步谐振（SSR）是1种恶性事件,必须有效地加以抑制。FACTS技术是1种新型的、重要的抑制SSR的手段。在概要介绍次同步谐振的背景后,分别阐述各种典型FACTS元件抑制SSR的机理及性能,然后探讨FACTS元件用于抑制SSR时控制器的设计方法及相关问题,随后讨论用于分析FACTS元件抑制SSR的方法所具有的特点,最后对本课题的研究前景加以展望。     

信息电力与FACTS及DFACTS技术

信息社会对供电质量提出了新挑战,指出发展FACTS及DFACTS技术是满足信息电力要求的重要途径。在分析我国大区电网互联及其电压稳定、无功补偿问题的基础上,指出发展STATCOM应是我国FACTS技术研究的主要方向,并阐述了STATCOM研究的重点课题。同时指出在DFACTS方面我国应加强系统化研究,主要内容包括：电能质量问题对不同用户影响的试验研究、电能质量监测和评估技术、综合补偿技术及系统化设计等。     

UIPC与STATCOM联合改善风电并网系统电压稳定性

针对由风电出力不稳定性和间歇性所导致的电压不稳定的问题,本文充分结合FACTS技术的优点,提出一种将统一相间功率控制器(UIPC)和静止同步补偿器(STATCOM)联合起来,应用于风电并网系统中的方法,以改善风电并网系统的暂态电压稳定性。该方法是在风电场与电网的连接线上串联统一相间功率控制器(UIPC),将STATCOM并联在风电场的母线上;利用UIPC调节风电场与电网之间的功率的流动,并在系统发生短路故障时限制短路电流,以此降低故障发生时母线电压跌落的程度,同时使用STATCOM进行无功补偿,使电压得到及时的恢复。本文通过建立相应的仿真模型,利用UIPC和STATCOM对风电并网系统电压稳定性进行联合控制,结果表明该方式在风电并网系统中会使系统电压暂态稳定性得到极大的加强。     

FACTS对多机系统静态电压稳定性的影响

针对一个两区域薄弱互连的4机系统,利用负荷裕度指标和P－U曲线平坦度指标,衡量了FACTS设备对系统静态电压稳定性的影响。连续潮流法潮流计算结果表明SVC,STATCOM,TCSC等3种FACTS设备都可以在不同程度上改善系统的静态电压稳定性,改善的效果与设备参数的选取有关。对于所研究的4机系统,为了提高系统的静态电压稳定性,装设TCSC进行串联补偿可以取得比装设SVC,STATCOM进行并联补偿更好的效果。     

含STATCOM的双馈风电场无功协调补偿策略

双馈异步发电机(DFIG)可以参与系统无功功率的调节,但其无功补偿作用有限,为了实现DFIG的恒功率因数模式运行,仍需要多种无功补偿装置(如FACTS装置、固定电容器)间的无功协调补偿。针对无功补偿装置不同的补偿特性,本文提出了一种含STATCOM的无功协调补偿策略,适用于解决风速波动期间STATCOM和固定电容器对无功的协调补偿问题,其根据并网点电压通过闭环反馈灵活整定风电场所需无功参考值,按照与集电母线的电压差将参考值进行不同母线间的分配,并按照磁滞控制策略进行无功补偿装置之间的协调控制。PSCAD/EMTDC下的算例仿真表明,所提无功协调补偿策略在暂稳态情况下均具有良好的补偿效果。     

Novel reactive power controllers for the STATCOM and SSSC

The paper investigates the dynamic operation of both static synchronous compensator (STATCOM) and static synchronous series compensator (SSSC) based on a new model comprising full 48-pulse GTO voltage source converter for combined reactive power compensation and voltage stabilization of the electric grid network. These key FACTS devices are power electronic GTO converters connected in parallel or series with the power system grid and are controlled by novel decoupled controllers. The complete digital simulation of the STATCOM and SSSC within the power system is performed in the MATLAB/Simulink environment using the power system blockset (PSB). The STATCOM scheme and the electric grid network are modeled by specific electric blocks from the power system blockset while the control system is modeled using Simulink. Two novel controllers for the STATCOM and SSSC are presented in this paper based on a decoupled current control strategy to ensure stable operation of the STATCOM under various load excursions. A novel control scheme for the static synchronous series compensator (SSSC) is also implemented to provide a full controllable series compensating (buck/boost) injected voltage over a specified capacitive and inductive range, independently of the magnitude of the transmission line current. The series reactive compensation scheme with an external dc power supply can also compensate for any voltage drops across resistive component of the transmission line impedance. The novel decoupled controller uses a phase locked loop (PLL) with a novel reduced inherent time delay to improve the transient performance of the SSSC. The performance of both STATCOM and SSSC schemes connected to the 230 kV grid are evaluated. The proposed novel control schemes for the STATCOM and SSSC are fully validated by digital simulation.