±200kvar/1.14kV链式STATCOM样机的研制

介绍STATCOM的原理和结构,设计用于试验研究的±200kvar/1.14kV他励型链式STATCOM物理样机,详述主电路和控制系统的设计,给出试验波形.试验结果表明,设计样机具有直流侧电容电压波动小、输出电压谐波含量小、稳态特性好、动态响应速度快及谐波补偿等优点.     

基于反馈解耦控制的链式STATCOM研究

链式STATCOM在高压大容量无功补偿中具有良好的应用前景,控制策略的选取将直接决定STATCOM设备能否快速、准确地响应电力系统无功功率的变化。分析了链式STATCOM的工作原理和数学模型,通过PARK坐标变换,将三相交流量转变为两相直流量,以此建立了链式STATCOM的有功_无功状态反馈解耦控制模型。针对此模型,利用PI控制,实现了有功电流和无功电流的解耦和线性化控制;并运用单极倍频CPS-SPWM调制技术,使级联H桥STATCOM系统能够在较低的开关频率下实现较好的补偿效果,系统动态响应迅速,稳态无静差。通过仿真分析,验证了该控制策略在H桥级联型STATCOM系统中应用的可行性。     

基于10kV配网节能降损与提高电能质量的STATCOM装置的研究与应用

10kV线路损耗占电网总线损的80%以上,因此改善10kV配网的节能降耗十分紧迫。本文研究了基于10kV配网节能降损与提高电能质量的STATCOM装置,该装置采用基于H桥级联多电平电路框架,能够快速跟踪补偿无功缺额,滤除谐波电流。STATCOM装置投入使用后,谐波治理和无功补偿效果明显,配电变压器的温升明显降低。     

链式STATCOM综合补偿无功与负序时的控制方法

在理论分析的基础上,提出了链式STATCOM综合补偿无功与负序的控制方法,使得配电系统中的链式STATCOM同时具备优良的无功补偿效果和抑制三相不平衡的能力.仿真和样机实验结果表明:链式STATCOM可以同时补偿无功与负序,能够有效地阻止无功功率和负序电流在配电线路上的流动,从而显著减少电能损耗,提高系统可靠性.     

面向智能电网的链式STATCOM综合控制策略研究

基于输配电系统的电能质量问题,围绕智能电网坚强、智能、绿色节能的目标,针对工业配电系统高耗能的主要因素——无功与谐波进行研究,提出了面向智能电网的链式STATCOM综合控制策略。该方案通过一机多用、谐波无功综合治理与系统状态自检、模式自动切换来满足智能电网的需要,综合解决配电系统无功、谐波、电压跌落、三相不平衡等典型电能质量问题,从而显著减少电能损耗,提高系统的可靠性。     

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。     

一种链式STATCOM故障链节在线旁路控制方法

结合500 kV水乡变电站加装35 kV/±200 Mvar静止无功补偿器(STATCOM)动态无功补偿设备工程,提出一种故障链节在线旁路控制算法,从而避免大功率链式STATCOM因H桥故障频繁退出运行,大幅提高了装置运行可靠性。在线旁路控制算法首先将故障链节H桥上桥臂或下桥臂功率开关器件导通,使该故障链节从换流链中隔离,同时在线计算并更新故障相载波移相角和调制波幅值以保证链式STATCOM输出电压不变。试验结果表明,提出的在线旁路控制算法正确有效,具有很好的工程运用价值。     

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。     

STATCOM装置在中压加氢6kV配电室中的应用

以中压加氢6 kV配电室采用链式结构STATCOM无功补偿装置为例,介绍了STATCOM无功补偿装置的基本原理,链式结构STATCOM无功补偿装置的主要特点,计算了中压加氢配电室无功补偿容量的确定过程,讨论了STATCOM装置主要参数的选择过程,最后从电气系统、降低线路损耗、节约经济效益三方面总结出STATCOM装置在中压加氢6 kV配电系统的运行效果.     

多电平调制技术在10kV STATCOM中的应用研究

为了提高10kV级联H桥STATCOM的输出电压质量,将单极倍频CPS-SPWM调制技术和改进型载波层叠调制技术进行对比研究。在电压等级为10kV的STATCOM中,分析了不同载波频率下,STATCOM单相输出电压的谐波畸变率的变化。仿真和试验证明,单极CPS-SPWM相对于改进型载波层叠调制技术,具有波形质量好、谐波畸变率低和等效开关频率高等优势。     

单相H桥级联静止同步补偿器反馈线性化解耦控制

单相H桥级联静止同步补偿器（static synchronous compemator,STATCOM）n7以快速补偿电力机车这种单相整流的波动性负荷所需的无功,但静止同步补偿器是一个强耦合、非线性系统,为对有功和无功进行解耦,引入反馈线性化方法,通过坐标变化和状态反馈,获得精确线性化模型,并使有功、无功完全解耦,设计...     

基于分层控制和均压电容的链式STATCOM直流电压控制方法

链式STATCOM可以有效解决高电压大功率场合下的电能质量问题,直流侧功率模块电压的均衡和稳定性对链式STATCOM安全稳定运行是至关重要的.为了保证其直流侧电压的稳定性,在分析电压不平衡机理的基础上,提出一种基于分层控制和均压电容的多电平STATCOM直流电压控制方法,并进行相应控制方法的参数设计.该控制方法分为两个层次:第一层控制相电压幅值和相位;第二层通过均压电容实现功率单元之间的电压均衡.仿真结果验证了该控制方法的有效性和可行性.     

静止同步补偿器的系统参数设计及应用研究

根据配电网无功功率补偿的工程要求,从达到最佳补偿效果和最小经济成本两个方面考虑,提出了一种静止同步补偿器(Static Synchronous Compensator,简称STATCOM)的应用;详细介绍了它的整体结构及各部分工程参数的设计方法,提出了一种新的起动方式.以该方法设计的STATCOM在试验平台中得以应用,体现出较好的补偿效果和优良的性价比.     

混合级联多电平换流器型静止同步补偿器的优化设计

研究了混合级联多电平换流器型静止同步补偿器(HCMC-STATCOM)。对两电平换流器的直流电压和整形电路的模块个数进行了优化设计;对两电平换流器和整形电路的直流电容纹波电压进行了数学建模,为电容参数设计提供了理论基础;对HCMC-STATCOM与链式静止同步补偿器进行了对比研究,结果表明HCMC-STATCOM能够有效减少H桥的模块数目,同时能够显著减少储能电容的容量,有利于减少装置的成本及其占地面积。在PSCAD/EMTDC仿真平台上搭建了35kV/±100Mvar的HCMC-STATCOM仿真模型,仿真结果表明了HCMC-STATCOM拓扑结构的可行性和理论分析的正确性。     

具有储能功能的链式STATCOM研究

针对具有储能功能的无功补偿器BS-STATCOM(STATCOM with battery energy storge system),讨论了其拓扑演化过程与系统集成特点,研究了其有功无功耦合问题,并分析了采用类STATCOM控制策略存在的问题。提出一种基于bangbang原理的新型控制策略,并对比分析,结果表明所提出的基于bangbang原理的新型控制策略能够有效地改善功率控制性能,扩大有功输出的范围。基于MATALB/Simulink构建了2 Mvar的BS-STATCOM仿真分析平台,分别对两种控制策略进行了仿真分析,验证了理论分析的正确性。     

H桥级联STATCOM的控制策略及仿真

介绍一种新型H桥级联静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)的拓扑结构,它由传统的12脉冲变换器和一个H桥链构成,结合了多电平、软开关和注入技术,降低了交流侧电压谐波含量,解决了串联开关动态电压平衡的问题。文章证明了其在大功率场合下应用的可行性和稳定性,针对系统的强非线性,利用局部线性化的方法,采用单变量控制策略设计比例积分调节器,实现闭环控制。仿真结果验证了该拓扑结构的STATCOM的优越性和所采取控制策略的可行性。     

新型混合级联多电平换流器型静止同步补偿器的设计

构建了新型混合级联多电平换流器(hybrid cascaded multilevel converter,HCMC)型静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)(即HCMC-STATCOM)的拓扑结构,并分析其工作原理,对两电平换流器直流电压和整形电路H桥子模块个数进行了优化设计。为实现两电平换流器和整形电路的协调控制及电容电压稳定控制,研究了两电平换流器和整形电路的调制策略,并提出了一种有效的控制方案。在PSCAD/EMTDC仿真平台上搭建了35 k V/±100 Mvar HCMC-STATCOM仿真模型,仿真结果表明了HCMC-STATCOM拓扑结构及其工作原理的可行性和控制方案的有效性。     

基于相移级联多电平逆变器的STATCOM研究

针对目前静态同步补偿器(STATCOM)存在的问题,提出了将级联多电平逆变器作为STATCOM的主拓扑,运用相移SPWM(PSSPWM)调制的解决方案,详细阐述了其工作原理和控制方法。MATLAB的仿真结果表明,它既能省去庞大笨重的变压器,减小功耗;还可以成倍提高等效载波频率,降低输出谐波含量,使级联逆变器拓扑成为STATCOM的首选。     

SVC与STATCOM建模及风电场仿真应用研究

分析、总结了SVC、STATCOM的结构、原理和控制方式,利用PSCAD分别搭建了SVC和STATCOM的模型,并结合异步风电机组系统应用,针对风速波动和接地故障时的无功补偿性能进行仿真和验证.结果表明,STATCOM在无功补偿性能上要优于SVC,但控制方式更加复杂,成本也更高.在实际工程中,根据工程预算和实际系统状况来综合比较,确定合理的补偿方案.