用于变电站电能质量调控的D-STATCOM及其系统调试

针对变电站动态电能质量调控的难点问题,提出将链式结构的D-STATCOM与投切电容器配合使用的补偿方案,实现变电站稳态调压与冲击性负荷谐波和无功的同时补偿。结合现场应用实例,提出较为完整的D-STATCOM系统调试试验方案,包括一般检查、绝缘与耐压试验、保护试验、无功调节范围与输出谐波测试、响应时间测试、稳态调压测试、损耗测试和负荷综合补偿测试等,给出了较为详尽的试验数据。所得的一些经验和结论可为类似装置的设计与应用提供参考。     

用于变电站电能质量调控的D-STATCOM及其系统调试

针对变电站动态电能质量调控的难点问题,提出将链式结构的D-STATCOM与投切电容器配合使用的补偿方案,实现变电站稳态调压与冲击性负荷谐波和无功的同时补偿.结合现场应用实例,提出较为完整的D-STATCOM系统调试试验方案,包括一般检查、绝缘与耐压试验、保护试验、无功调节范围与输出谐波测试、响应时间测试、稳态调压测试、损耗测试和负荷综合补偿测试等.给出了较为详尽的试验数据.所得的一些经验和结论可为类似装置的设计与应用提供参考.     

基于准比例谐振控制的单相SVG控制策略研究

针对电力系统单相冲击性负荷的无功及谐波补偿需求,提出了一种单相SVG的控制策略,包括瞬时电流波形检测算法和基于改进比例谐振控制电流跟踪算法。瞬时电流波形检测算法能够快速准确地检测负荷电流的无功电流和谐波电流,具有延时小、受频差和电压畸变影响小等特点。改进比例谐振控制是基于谐振控制算法,针对各次谐波精确制造谐振控制回路对各主要次谐波进行精确补偿。利用PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真程序搭建单相SVG模型,对常规PI控制和改进准比例谐振控制的控制性能进行了试验对比,仿真结果验证了改进准比例谐振控制对基波无功电流和各次谐波电流的良好的跟踪性能。     

基于IGBT三电平逆变器的±100 kvar D-STATCOM

D-STATCOM是一种新型的用于配电网的动态无功补偿装置。文中介绍的±100 kvar D-STATCOM采用IGBT三电平逆变器实现，启动采用直接并网方式，脉冲调制采用特定谐波消除脉宽调制（SHEPWM）技术以消除逆变器输出电压的特定次数谐波，控制器和脉冲发生器分别采用TMS320C3X 数字信号处理器实现。试验表明，该装置具有快速、连续地调节无功的能力和输出电流谐波含量低等优越性能。     

三相四线制D-STATCOM/HESS系统在配电网中的应用及其仿真研究

针对配电网中存在谐波、无功以及负荷频繁波动等问题,提出了含混合储能(HESS)的三相四线制配电网静止同步补偿器(D-STATCOM),实现配电网无功补偿和谐波抑制,平抑负荷有功功率波动。首先,针对三相四线制配电网,通过对传统ip- iq谐波电流检测法改进,实现了对负荷所需的有功、无功和谐波补偿电流的准确检测。在此基础上,将超级电容器和铅酸蓄电池组成的混合储能系统引入到补偿装置中,实现了对配电网有功、无功和谐波电流的全补偿。结合不同储能装置的充放电特性,采用协调控制方法,确保系统对配电网能量的迅速准确补偿。最后结合某建筑配电网实际负荷,验证了三相四线制D-STATCOM/HESS系统及其控制算法在谐波抑制、无功补偿和平滑负荷有功波动方面的有效性。     

基于限值判断的DSTATCOM分频协调控制方法

以江西樟树±2 Mvar的配电网静止无功发生器（DSTATCOM）的动态补偿项目为背景,以同步补偿谐波和无功为目的,通过现场电能质量测试分析,提出通过对谐波与无功进行有针对性的重点补偿,以降低DSTATCOM的容量需求。以此为基础,从工程实用性出发,提出一种基于限值判断的DSTATCOM分频协调控制方法,并进行了详细仿真验证。该方法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比例积分（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。该方法工程实用性强,可根据不同工况有选择性地分频率解决最为关键的电能质量问题,能够有效降低实际应用中DSTATCOM所需的容量,从而大力提升其性价比,对推广DSTATCOM的应用具有一定的意义。     

基于序分量法的D-STATCOM直接功率控制策略研究

将基于序分量法的P-DPC引入到配电网静止同步补偿器(D-STATCOM)的控制研究中,来解决传统预测直接功率控制策略只可控制补偿负荷无功功率的问题。将电网电压不对称因素考虑在内,利用瞬时对称分量法对各个采集电气量进行序分解,构建正、负序等效电路。无功和三相不平衡负荷补偿时,根据序网络等效电路分别推得正、负序功率预测模型。基于正序功率预测模型的P-DPC算法控制D-STATCOM补偿负荷无功,而基于负序功率预测模型的D-DPC算法控制补偿负荷所需负序电流。两种算法相互牵制,严格控制了D-STATCOM的输出电流,消除了装置在电网电压不对称时可能产生的过流威胁,实现了负荷无功和平衡化补偿。仿真结果表明,不论电网电压对称与否,该控制策略都能良好地补偿负荷的无功和负序电流,确保电源侧三相电流平衡且单位功率因数运行。     

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。     

基于瞬时对称分量法的三相四线制D-STATCOM控制研究

配电网中三相负载不对称,会导致三相电流电压不对称。基于瞬时对称分量法对三相电压和电流量进行分解,提出了一种新的正序、负序和零序电流直接控制方法,应用于三相四线制配电网并联型D-STATCOM(配电网静止同步无功发生器)。正序电流控制使D-STATCOM发出电网中需要补偿的无功电流和谐波电流;负序、零序电流由abc坐标系转换到dq0同步旋转坐标系与期望值0做差进行控制,用以补偿三相负荷不平衡。仿真结果表明,所提出的控制方法可以使D-STATCOM有效补偿配电网三相负荷不平衡,提高配电网功率因数,同时消除非线性负荷引起的电流畸变。     

变电站10 kV动态无功补偿方案设计

根据唐山地区冲击性负荷对电网造成的电压波动、电压闪变及谐波等电能质量问题,提出了在变电站安装10 kV动态无功补偿装置来解决电能质量问题的方案。该方案采用FC TCR型SVC(Static Var Compensator)作为变电站动态无功补偿装置,以快速补偿无功,抑制电压波动和闪变,同时起到滤除谐波的作用。详细介绍了方案的设计过程和设计参数,并结合现场实际工程中出现的问题,提出了一些解决措施。     

三相四桥臂D-STATCOM电流预测控制方法研究

为了解决配电网中存在的三相电流不平衡、谐波污染等问题,本文提出了基于电流预测控制的补偿方法。采用瞬时无功功率理论,计算出所需的补偿电流,然后将电流预测控制方法运用到D-STATCOM,建立其离散化数学模型,采用遍历法推算出在全部开关函数组合分别作用下的补偿器输出电压,并用合适的价值函数来选择最优的开关组合,按照补偿电流的参考值快速输出补偿电流。在PSCAD/EMTDC仿真平台上进行了仿真验证,按照所设计的控制策略,对三相四线制下的不平衡感性负载和注入谐波两种情况进行了无功补偿和谐波消除仿真,仿真结果表明所提出的控制方法能够实现快速的无功补偿和谐波消除。     

一种直流母线电压控制新方法及应用

为有效地调节与稳定配电网动态连续无功发生器（D—STATCOM）装置的直流母线电压,提出一种新颖的暂态模糊预测控制和稳态先进比例积分微分（proportionalintegralderivative,PID）调节的直流母线电压综合控制法,模糊预测控制由自调节因数自动实时地修正模糊规则以满足补偿的需要;直流母线电压综合控制将PID调节和模糊预测控制有机结合起来,吸收了先进PID调节对稳态负载控制精确性和瞬态负载模糊预测控制的鲁棒性、自调节性。仿真分析和现场工程应用证明,综合控制比常规PID调节具有更强的鲁棒性,能更有效地抑制电压超调和电流涌流,提高了D-STATCOM装置动态补偿无功功率和三相不平衡、抑制谐波补偿效果,体现了良好的动态性和实用性。     

基于软件优化的D-STATCOM新型控制策略

控制延时会导致配电网静止同步补偿器(D-STATCOM)对谐波抑制和无功补偿的精度降低。为改善传统控制策略滞后时间长、补偿效果差的缺点,提出了一种基于软件优化的新型控制策略。通过对D-STATCOM补偿指令电流的特性进行分析,对软件流程进行相应调整,缩短了谐波和无功补偿指令电流的计算延时,使补偿滞后大大减少,谐波抑制和无功补偿的精度得到明显提高。该策略无需复杂算法,实现简单、有效。在Matlab/Simulink环境中进行了仿真分析,并且研制了一台容量为10 kVA的三相四线制D-STATCOM实验样机进行验证,结果证明了新型控制策略的正确性和可行性。     

DFIG风电场与D-STATCOM无功协调控制研究

提出了一种利用配电网静止同步补偿器（D-STATCOM）和双馈异步风电场（DFIG）对风电并网点进行无功协调控制的策略。该控制策略考虑了DFIG风电场的无功功率极限,结合D-STATCOM快速补偿的特点,将并网点的无功需求在两者之间进行合理分配,满足并网点快速、准确的无功补偿要求。仿真结果表明,由DFIG风电场和D-STATCOM组成的联合无功控制系统可以根据该控制策略在风速波动以及电压跌落时实现无功补偿,校正功率因数,并能稳定并网点电压,保证系统的稳定性。     

基于MATLAB的静止同步补偿器研究

分析了静止同步补偿器的补偿原理、电路结构及其在改善电能质量中的作用.制作了三相桥三电平逆变器作为静止同步补偿器的核心电路,采用输入输出方法建立静止同步补偿器的数学模型,采用电压内嵌型双闭环控制策略,完成了静止同步补偿器的设计.借助MATLAB/SIMULINK的电力模块搭建25kV配电系统及补偿器电路.通过对电网电压波...     

单独注入式有源电力滤波器的控制分析

根据某厂谐波治理工程对谐波抑制及无功功率补偿的要求,提出采用大功率单独注入式有源电力滤波器方案,分析了其拓扑结构和特点,建立控制系统方程,并从稳态控制和动态控制对其进行稳定控制机理研究,比较了根据滤波支路谐波电流、电源谐波电流、负载谐波电流、负载谐波电压进行控制的4种动态控制策略。对工况复杂、谐波电流变化较大的应用场合,最终选择根据负载谐波电流来控制逆变器输出电压的有源电力滤波器控制策略,并通过实验验证了其较好的滤波效果。     

基于STATCOM三相不平衡负载的平衡补偿

由于单相STATCOM具有输出无功电流谐波含量低、响应速度快等优点而适用于不平衡负载的平衡化补偿。提出了采用单相STATCOM实现平衡化补偿的两种主电路结构及电压-无功综合控制方法。三相补偿电流相量采用对称分量法通过矢量变换获得，单相无功功率采用单相瞬时无功功率算法得到，单相逆变器采用特定谐波消除PWM算法(SHE-PWM)以保证输出无功电流的总谐波畸变率(THD)小于5％，同时保证直流侧电容电压的稳定。试验结果验证了STATCOM进行平衡化补偿的快速性。