应用于变电站的D-STATCOM综合控制方法研究

针对冲击性负荷工作的时段性特点,配网静止无功发生器D-STATCOM要在电力系统中推广应用必须同时具备冲击性负荷补偿和稳态调压的功能。为实现这一目的,提出一种适合于变电站应用的D-STATCOM综合控制方法。先通过冲击性负荷工作状态判断,确定采用稳态调压还是负荷补偿控制方式。若采用稳态调压方式则通过与变电站投切电容支路形成良好配合,实现限值范围内的电压调整。若采用负荷补偿方式则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。控制方法易于工程实现,D-STATCOM可实现多种功能,有利于提高装置的性价比。现场应用证明了装置的有效性。     

动态无功补偿装置在变电站中的应用

介绍了动态无功补偿装置(STATCOM)的性能、运行方式和控制策略.在电力系统冲击性负荷较大的情况下,采用新型的动态无功补偿装置进行动态无功补偿,能瞬时、快速地改变无功功率,有效稳定系统电压,提高电网电压合格率.现场应用情况证明了该装置的实际效果.     

用于西南铝加工厂的静止补偿装置

本文简要介绍了用于补偿工业冲击性负荷的我国第一套自饱和型静止无功补偿装置的结构、技术参数、设备及调试的主要结果,为具体了解这种静补装置的特点和应用提供了一个较完整的工程实例。     

一种动态无功补偿装置补偿信号的快速检测法

在电力系统中,冲击性负荷的无功功率变化迅速,不仅降低功率因数,还会造成供电母线电压波动,常常需要采用动态无功功率补偿装置对其进行无功功率补偿,提高功率因数,降低对母线电压的影响.基于瞬时无功功率理论,提出了一种补偿信号的快速检测算法,可以基本上无时延地检测出三相电路中的无功功率,为冲击性负荷的无功功率动态补偿提供了理论基础.     

大功率可控硅对冲击性负荷的平衡作用研究

为平衡冲击性负荷对电能质量的影响,采用大功率可控硅构成的调节阀组,在测控装置的测控下,检测电网系统母线角速度、电功率等电网矢量变化,根据指令电流运算电路,控制调节阀门通断实现电流补偿,以ABLS系统电极盾实现有功功率平衡,以滤波装置、大容量电抗实现谐波、无功平衡。ABLS系统对电网系统的有功冲击、无功冲击、高次谐波等不利因素能有效抑制,系统运行结果显示电网电能质量得到明显改善,说明大功率可控硅在冲击性负荷调节方面可以起到有效作用。ABLS系统的成功投运,有助于改变长期以来带有冲击性负荷的孤立电网的不安全运行状态。     

SVC的工作原理及技术特点 MCR型SVC和TCR型SVC比较

<正>SVC装置是一种快速调节无功功率的装置,它可以根据电网所需无功功率随时调整,从而保持冲击性负荷系统电压水平的恒定。它可以有效抑制冲击性负荷引起的电压波动、闪变和高次谐波,提高功率因数,还可以按各相无功功率快速补偿调节,从而实现三相无功功率的平衡,使负荷处于稳定、安全和可靠的运行状态。SVC有多种型式,如品闸管控制电抗器(TCR)、     

面向功率冲击平抑的岸电系统储能型电能调控装置容量优化配置策略

针对港口岸电系统负荷侧存在的冲击性功率等电能质量问题,提出一种储能型电能调控装置容量优化配置方法。介绍港口岸电系统及储能型电能调控装置拓扑结构,并分析冲击性负荷运行特征;探讨负荷运行工况与功率因数控制目标之间的关系,根据电池荷电状态与负荷运行工况,提出储能型电能调控装置多类型运行工况自适应容量设计的补偿控制策略;建立储能型电能调控装置技术-经济模型,通过在技术模型中考虑岸电系统电能质量的要求建立容量模型,经济模型提供评估寿命成本和效益的方法。基于某港口岸电负荷实测数据,验证所提方法的有效性。     

基于MOC3083的误触发原理分析及改进方法

冲击性负载易在配电网中产生大的电压波动及较高的电流谐波,在这种复杂的供电环境中,应用简单的MOC3083光电触发系统容易产生误触发.TSC无功补偿装置能够很好地补偿轧钢厂中轧机类冲击性负荷所产生的无功功率及谐波.根据TSC触发电路的要求,设计了一套新的光电隔离系统,用来检测晶闸管电压的过零点,并采用电磁触发方式触发晶闸管.实验证明该触发系统能够在复杂的电网下稳定、可靠地工作.     

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.     

配电网中MMC-STATCOM综合补偿控制

针对传统配电网静止同步补偿器补偿容量小、冲击电流大等问题,本文提出基于模块化多电平逆变器的三相四线制配电网静止同步补偿器(D-STATCOM)。首先分析了MMC-DSTATCOM的拓扑结构和等效模型,叠加有功电流平衡直流侧电压和根据充放电关系保证子模块电压,同时考虑环流抑制,叠加二倍频电压消除环流影响,得出了利用载波移相技术实现等效输出端电压输出,从而实现对配电网的综合补偿效果,最后利用Matlab/Simuilink环境中搭建模型进行仿真分析,证实所提方法的有效性和可行性。     

±50 kvar静止无功发生器的研制

根据中、低压配电系统或工业负荷补偿的要求,研制了一台±50kvar静止无功发牛器(STATCOM)装置.介绍了该装置的主电路设计,以及基于TMS320F2812型DSP的闭环反馈间接电流控制器的硬件结构和控制系统的软件设计.实验结果表明.±50 kvar STATCOM装置的各项性能指标都达剑了预期目标.     

神经元PID电压空间矢量技术在DSTATCOM中的应用

针对配电网无功功率补偿和电压质量改善的需求,本文提出一种配电网静止同步补偿器(DSTATCOM)电流控制的新方法—基于神经元PID直接电流控制。该方法通过简单的代数运算获取电流指令信号,并具有一定的自适应自学习能力。针对直接电流控制开关频率过高的不足,本文引入了电压空间矢量技术,分析了电压空间矢量在DSTATCOM中的应用原理,并引入r1 r2 r3坐标系计算矢量作用时间和区域。实验结果验证了神经元PID电压空间矢量技术在DSTATCOM中应用的有效性。     

配电变压器-静止同步补偿器的补偿机理及无源控制技术

研究配电变压器高压侧中间抽头接入静止同步补偿器(STATCOM)的设计方案,对Dyn11联结组变压器中间抽头注入电流对绕组电流分布的影响进行机理分析,验证了从抽头注入电流进行无功补偿的有效性。在此基础上,建立配电变压器-静止同步补偿器(DT-STATCOM)的欧拉-拉格朗日模型(E-L),补偿由变压器传变引起的幅值和相位偏差,得到了网侧有功、无功解耦的无源控制律,并采用阻尼注入方法来改善系统动态性能,实现对配电系统无功的快速补偿。最后,通过仿真与动模实验验证了变压器绕组电流分布理论分析的正确性,以及采用无源控制方法的DT-STATCOM系统具有良好的无功补偿效果和快速的动态跟踪性能。     

静止无功发生器与晶闸管投切电容器协同运行混合无功补偿系统

提出一种低成本混合型无功补偿系统(hybrid var compensator,HVC),它由一台较小容量的静止无功发生器(static synchronous compensator,STATCOM)和较大容量的多组晶闸管投切电容器(thyristor switched capacitor,TSC)构成,其中STATCOM用以实现快速连续无功调节,TSC实现无功的大容量分级调节,二者协同工作使HVC系统兼具STATCOM快速连续无功补偿及TSC低成本大容量无功补偿的优势,实现低成本大容量的无功连续补偿。在分析HVC基本工作原理的基础上,提出基于专家决策的HVC协调控制方法,实现离散子系统TSC和连续子系统STATCOM的协调控制,确保HVC能进行快速大容量的无功补偿,针对传统的STATCOM串级电压控制器中调节器多、控制器参数难以设计的缺点,提出基于瞬时功率平衡的电压控制策略,以降低STATCOM控制复杂度,提高可靠性,使系统更易于实现。仿真及现场应用结果证明HVC能够实现无级连续无功补偿,并且成本低,在满足高电耗企业节能降耗需求的基础上,为应用单位减少了投资。     

解决超调问题的220kV变电站无功配置方法

针对220 kV变电站单组补偿容量配置偏大、感性与动态无功补偿缺乏引起的电压调控困难问题,提出了220 kV变电站离散与连续相结合的综合无功补偿方案,由一组直接式静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)和采用开关柔性控制技术的并联电容器组组成补偿系统。首先构建了变电站无功补偿调压估算模型和指标——无功超调率,该指标揭示了当前变电站无功补偿配置组数有限和单组容量不宜过大之间的矛盾,使得220 kV变电站采用所提的新型补偿方案成为了解决受端系统的稳态电压控制的精度和暂态电压稳定的超调问题的根本出路。算例表明紧急状态下所提方案能给电网提供有效的动态电压支撑。     

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。     

Combined compensation structure of a static Var compensator and an active filter for unbalanced three-phase distribution feeders with harmonic distortion

A combined reactive power compensation method of a static Var compensator (SVC) and an active filter is described in this paper for unbalanced three-phase distribution feeders with harmonic distortion. The SVC acts as a classic reactive power compensator for load balancing and power factor correction. The small rating active filter is used to improve filtering characteristics of the passive filter in SVC and suppress possible resonance between the system impedance and the passive filter. The control signals are derived from the calculation of instantaneous active and reactive powers of the distribution feeder. Simulation results carried out by the electromagnetic transients program (EMTP) show that the proposed reactive power compensation configurations can effectively balance currents, correct power factor, and eliminate harmonic currents.     

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。     

混合动态无功补偿装置及其应用研究

为解决交流电弧炉给电网中其他用户所带来的电能质量问题,尤其是电压波动和闪变,提出了由一套大容量SVC、小容量STATCOM和串联电抗组成的混合无功补偿装置,其中SVC负责跟踪补偿负载无功功率变化以提高功率因数、改善三相不平衡,STATCOM利用其快的响应速度去补偿SVC由于响应慢而导致的补偿误差,从而提高了整个补偿系统的响应时间。两者通过专家规则进行解耦控制,串联电抗用于缓解电压闪变蔓延。将该系统投入实际运行,对比分析了系统投入前后的电能质量指标,证明其补偿效果可以等效于单独使用等容量的STATCOM,具有工程实用性。