混合变压器式可控电抗器及其仿真

为满足谐波要求,传统的变压器式可调电抗器(Controllable Shunt Reactor of Transformer Type,CSRT)在轻载时存在一段不可调的死区.针对这一缺点,提出了混合变压器式可控电抗器(Hybrid CSRT,HCSRT),它采用电压源型逆变器代替了CSRT中的反并联晶闸管来控制调节绕组的输出,通过合理设置各控制绕组的容量,N个控制绕组的HCSRT可以实现2N级分级平滑调节.在此基础上,进一步提出了同时具有容性和感性无功补偿能力的混合变压器式静止无功补偿器.理论分析和数字仿真表明HCSRT和混合变压器式静止无功补偿器具有响应速度快、调节范围广、谐波污染小及性价比好等优点.     

变压器式混合控制型可调电抗器的控制策略研究

随着我国电力系统的快速发展,可调电抗器作为可动态补偿无功和稳定电压的新型FACTS装置,得到了广泛应用。变压器式可调电抗器响应速度较快、易实现高压应用,成为研究热点。基于一种潜力较大的变压器式混合控制型可调电抗器拓扑,阐述了晶闸管投切和VSC闭环PWM调制的混合控制策略。针对存在绕组高短路阻抗设计误差和各绕组互感影响难题,目前大部分研究均从结构优化角度进行改进。从控制角度入手,将可调电抗器的整体输出无功引入到VSC的闭环控制中,提出了一种无功顶层闭环反馈控制方法,实现了可调电抗器整体输出的精确控制。此外,研究表明,相比电流内环PI控制器,采用电流滞环控制可提高可调电抗器输出的暂态性能。     

一种基于DSP的新型调电路式可控电抗器

调电路式可控电抗器本质是分段连续可调状态的多绕组变压器,利用DSPTMS320F2407设计出调电路式可控电抗器的控制装置并自动平滑连续调节,实现了动态无功自动补偿的目的。本控制系统具有运算速度快,执行效率高等特点。     

电气化铁道无功治理的可控电抗器应用研究

综合治理电气化铁道的谐波和无功均要求动态补偿无功功率。本文提出了一种带磁分路的变压器式可控电抗器的静止动态无功补偿器的新模型。在该可控电抗器次级侧设置若干组绕组,每组绕组用反并联晶闸管控制其导通程度,可连续调节可控电抗器的感性无功功率,配合滤波兼补偿的滤波支路,从而实现无功功率的动态补偿。该方法能使可控电抗器产生的谐波电流小,次级侧的电压低,有利于应用电力电子器件的工程实施等。实验表明,设计出的可控电抗器具有良好的动态无功功率补偿性能。     

变压器式可控并联高压电抗器的稳态建模

详细讨论了变压器式可控并联高压电抗器(CSRT)的工作原理,深入分析了CSRT各低压控制绕组之间的耦合关系,并在此基础上建立了CSRT等值阻抗的稳态数学模型,该模型仅含有实验易获取的变压器漏抗参数。利用本文的数学模型,计算了某变压器式可控并联高压电抗器等值电抗与触发角、控制绕组数的定量表达关系,验证了CSRT电抗可连续调节的特性。另外,从实际超高压电网的可控高抗工程应用角度,分析了特殊故障引起安控动作之后轻载运行电压高的问题,并研究了可控高抗投入对系统母线电压水平和关键断面传输功率的影响。     

变压器集成级联混合无功补偿设备研究

变压器位于电网枢纽位置,是无功与谐波等不良因素的聚集地。以变压器为补偿节点,提出一种将级联混合无功补偿设备与变压器结合的新型装置。混合无功补偿系统通过DYn11变压器的高压侧三角形绕组抽头与系统相连,向抽头注入无功电流实现电能质量提升;根据无功补偿设备性能特点,在瞬时功率理论基础上,提出将功率分解应用于混合无功补偿系统,将高频功率分配给静止无功发生器(Static Var Generator,SVG)补偿,低频功率分配给新型结构进行补偿;提出一种基于自适应控制算法的控制策略,提升系统鲁棒性。经仿真验证方案的有效性,对级联结构的混合无功补偿系统的发展具有一定参考意义。     

文摘

正变压器式可控电抗器静态无功功率双向控制原理研究[中]/段力勇,王承民,亚历山大洛夫·戈·尼//电网与清洁能源.2013(1).-9~15针对目前柔性交流输电领域中广泛采用和研究的变压器式可控电抗器,提出一种双向无功控制原理,通过提高其副边补偿绕组中高次谐波滤波器电容的大小,实现不仅能吸收无功,而且可发出无功的双向补偿功能,从而在高压输电线路输     

变压器式可控电抗器静态无功功率双向控制原理研究

针对目前柔性交流输电领域中广泛采用和研究的变压器式可控电抗器,提出一种双向无功控制原理,通过提高其副边补偿绕组中高次谐波滤波器电容的大小,实现不仅能吸收无功,而且可发出无功的双向补偿功能,从而在高压输电线路输送功率变化时,通过快速调整装设在控制绕组中的单个晶闸管模块的导通角,即可实现无功功率静态输出或吸收2种工作方式的控制,从而实现输电线路无功的柔性补偿。通过实验分析研究,证明所提出原理的可行性与正确性。     

一种新颖的低谐波动态SVC研究

提出一种新颖的静止无功补偿器(SVC)拓扑:变压器采用多绕组结构实现12脉动;利用母线上的5次滤波器作为基波无功补偿,通过控制低压侧晶闸管可控电抗器(TCR)实现无功连续调节;采用模块化设计,根据不同的无功补偿任意时刻仅有一组TCR模块相控。最后通过实验表明,与传统SVC相比,该拓扑的谐波含量低,动态性能好,体积小,具有广泛的应用前景。     

变压器式可控电抗器的控制绕组无功容量分析

分析比较两种不同绕组控制方式下的电抗器:晶闸管控制方式(thyristor con tro llab le reactor,TCR)和先进静止无功发生器控制方式(advanced static var generator,A SVG)。针对TCR控制方式在轻载或空载存在死区的问题,提出将第一级控制绕组采用A SVG控制方式,以增加可调性并减少谐波含量。将多并联支路型可控电抗器的支撑导通法,应用到变压器式可控电抗器的绕组功率控制上,通过第一级A SVG控制绕组和其它TCR控制绕组的相互配合,实现连续平滑调节。针对无功容量最优分配问题建立了相应的数学模型,并以此确定出各级绕组最佳的功率容量分配。     

基于TMS320 F2812的混合型动态无功补偿控制系统的数字化实现

电网中存在着许多无功需求变化频繁的系统,严重影响了电力系统的电能质量.本文对TSC TCR混合型动态无功补偿系统的结构和工作原理进行了分析和研究.基于TMS320 F2812开发套件,给出了数字控制系统的硬件设计电路控制系统的主程序及中断服务子程序.实验结果表明:采用TMS320 F2812 DSP方便直观,运算精度高,控制器参数调整方便,易于实现各种控制策略.研究结果对TMS320 F2812 DSP在动态无功补偿中的应用有一空参考价值.     

基于混合混沌算法的电力系统无功优化

提出了一种基于混沌算法的主动禁忌混合混沌算法(RTSCOA),该算法结合了混沌算法的全局遍历性和禁忌算法的“记忆”功能,利用主动禁忌法的反馈机制控制管理禁忌表长度,能够有效地跳出局部极小点。分别对IEEE 6和IEEE 30节点进行仿真,并与标准遗传算法/改进遗传算法(SGA/AGA)进行比较,以证明该算法在电力系统无功控制中应用的有效性。经比较,该方法较其他算法在计算速度、寻优能力上有一定的提高。     

基于混合级联逆变器的静止同步补偿器的实现

提出了将2H桥-3H桥混合级联多电平逆变器作为静止同步补偿器(STATCOM)的主电路拓扑结构,分析了其工作原理。针对无功功率补偿,研究了2H桥-3H桥混合级联多电平逆变器的阶梯波EPWM控制方法,以较低的开关频率实现了质量较高的波形输出。在理论研究的基础上,对混合级联STATCOM的软、硬件进行了设计和样机实验。实验结果表明,2H桥-3H桥混合级联STATCOM成功实现了无功补偿,具有装置成本低、输出波形质量好以及开关频率低的特点。     

交直流混合输电系统的无功优化

提出了交直流混合系统的无功优化模型,优化控制变量不仅包含传统的交流部分的发电机无功输出、补偿电容器容量、变压器分接头,而且还引入直流部分换流器的控制电压、控制电流、控制功率以及换流变压器变比。模型运用PSO算法进行优化求解。引用IEEE中9节点算例表明该模型是正确的,该算法是收敛、有效的。     

一种基于复合控制的通用型有源电力滤波器

为了同时适合电压型谐波源和电流型谐波源的滤波,同时具有传统有源滤波器的并联型结构,本文提出一种基于复合控制的通用型有源电力滤波器,其基本原理为:检测系统的谐波电流和谐波源两端的基波电压,将这两个信号进行放大和组合后作为参考信号,通过电力电子逆变器产生一个电压源,将该电压源与一个带有较小阻抗值的联接电抗相串联后并联在谐波源和电力系统两端。理论分析表明该有源电力滤波器对基波进行动态无功补偿,对谐波相当于串联一个谐波高阻抗和并联一个谐波低阻抗,兼具疏导和隔离谐波的作用,从而构成一种高性价比的有源电力滤波器。该滤波器结构简单,保护方便,滤波效果好,逆变器容量小,适合于两种类型的谐波源。实验结果证明了该原理的有效性。     

配电网综合电气节能关键技术研究

针对目前配电网综合电气节能技术单一,尚无系列化关键技术,节能设备存在固有缺陷等问题,文章提出了高压配电网高品质节能的无功动态补偿与谐波治理混合系统、低压配电网低成本高效节能的混合型无功补偿器、全局优化节能的实时无功优化调度系统,并研发了相应的节能设备。在深入分析上述系统拓扑结构的基础上,提出了相应的控制方法。仿真及现场应用效果表明,这些节能技术可有效解决目前配电网电气节能存在的问题,可保障配电网的安全稳定运行,并大幅减少高压配电网的电能损耗。     

变速运行双绕组感应发电系统混合励磁的研究

双绕组感应发电机的无功功率是由功率绕组侧的励磁电容和控制绕组侧的PWM静止变换器混合励磁提供的,励磁电容的大小会对控制绕组励磁变换器的容量产生影响,在不同转速、不同负载下分别进行了试验,研究了其影响规律.结果表明,在给定转速范围内,励磁电容的增大有利于减小额定负载运行时控制绕组的容性电流,不利于降低空载运行的控制绕组感性电流.     

Dynamic Reactive Power Compensation and Cost Analysis for Isolated Hybrid Power System

The wind-diesel-based isolated hybrid power system requires dynamic reactive power compensation for the fast recovery of voltage under load and input changes. Dynamic compensation techniques give a better voltage response but at a high cost; in contrast, the static compensator reduces the compensation cost by compromising on the voltage response. The use of, both, static as well as dynamic compensators together may give cost-effective reactive power compensation for predefined transient limits of voltage response. This paper presents the pricing of reactive power compensation under steady-state and dynamic conditions of a system with fixed capacitor (FC) and STATCOM. The main contributions of the paper are: (1) evaluation of reactive power compensation using FC as a static and STATCOM as a dynamic compensator, (2) fast recovery of voltage response using genetic algorithm-based tuning of the STATCOM controller's gain constant, (3) evaluation of reactive power compensation cost for steady and dynamic conditions due to change in load and/or input demand, and (4) comparison of responses obtained for the optimized case with a pre-existing reference compensation method.     

日无功计划优化模型和算法的研究

根据实际无功电压管理工作的需要,建立了日无功计划数学模型。应用一种充分结合粒子群优化算法和遗传算法各自优点的混合优化策略来求解该模型,提出将遗传算法中的变异原理引入传统粒子群优化算法,以弥补粒子群优化算法全局搜索能力较弱的欠缺,充分发挥两种算法的优点,改善优化的性能。对北京市电网的计算和分析表明了本文所提出模型和算法的正确性和实用性。     

380V/100A三相三线制混合型有源电力滤波器应用实例

介绍了三相三线制混合型有源电力滤波器在变频调速电动机谐波治理和无功补偿方面的运行情况。三相三线制混合型有源电力滤波器由RC高频吸收电路、LC单调谐无源滤波电路和IGBT三相全控有源滤波电路组成,具有有源单元容量小、直流侧电压低、谐波抑制率高、无功功率补偿可灵活调节和动态电压适应性强等特点。实现了混合型电力滤波器与电容器组并联挂网运行,使总谐波畸变率下降约50％,功率因数由0．65提高到0．9以上。