基于MATLAB的静止无功补偿器和静止同步补偿器的仿真

静止无功补偿器和静止同步补偿器都是电力系统中的无功补偿装置。本文通过分析静止无功补偿器和静止同步补偿器的组成,比较了两者的特点,并在SIMULINK软件中进行模型搭接及仿真分析。     

基于PSS/E的动态无功补偿装置机电暂态仿真模型

详细介绍了美国PTI公司开发的PSS／E仿真软件所提供的动态无功补偿装置模型,包括CSVGN1,CSVGN3,CSVGN4,CSVGN5,CSVGN6,CSSCST等静止无功补偿器模型以及CSTATT,CSTCNT等静止同步补偿器模型。并将这些模型应用到四机两区域实例系统的机电暂态仿真中,说明静止无功补偿器和静止同步补偿器模型如何在PSS／E中实现,仿真结果同时说明了动态无功补偿装置在维持电压稳定方面起到很好的作用。     

异步风力发电机端无功补偿方案的仿真研究

介绍了风电的发展现状和风电场内无功补偿的原因,建立了包括风速模型和异步发电机模型在内的风电机组模型、无功补偿装置模型和并网风电场的仿真模型,并分别采用并联电容器组、静止无功补偿器和静止同步补偿器三种无功补偿装置在风力发电机端进行无功补偿并对补偿结果进行了仿真分析。     

适用于实时数字仿真的开关脉冲触发补偿算法

定步长仿真算法只能在整仿真步长时刻改变开关状态,这将导致开关动作延时并造成电压电流波形出现非特征谐波。提出了一种适用于实时数字仿真的开关脉冲触发补偿算法,该算法通过在开关动作时在开关两端节点间并联一个补偿电流源,解决了定步长仿真中开关动作时刻与仿真步长不一致的问题。最后,将开关脉冲触发补偿算法应用于单相半波可控整流电路、可控串补(thyristor controlled seriescompensator,TCSC)和静止同步补偿器(static synchronouscompensator,STATCOM)的仿真结果表明,算法是有效、可行的,提高了电力系统全数字实时仿真装置(advanceddigital power system simulator,ADPSS)对电力电子电路模拟的准确性。     

新型静止同步补偿器直接功率控制策略研究

作为先进的无功补偿设备,静止同步补偿器能实时补偿线路有功和无功分量以保证系统具有优良的功率因素,在功率实时计算方面,应用瞬时功率检测理论将采集的功率实时解耦成有功和无功分量,在调制出发方面,利用了功率和开关量的关系对有功和无功分别采取控制,最终,仿真结果表明基于双开关表的静止同步补偿器直接控制控制方法具有稳定、良好的控制效果。     

一种基于全闭环实时数字物理仿真的次同步振荡阻尼控制

为解决呼盟系统火电机组存在的次同步振荡问题,提出一种基于静止无功补偿器的次同步振荡阻尼控制。采用RTDS实时仿真工具与实际系统控制器搭建全闭环实时数字物理仿真平台,实现验证控制策略、优化控制参数及检验控制器有效性等工作。通过频率扫描法仿真实验寻找次同步振荡中心频率,大扰动仿真实验表明,静止无功补偿器能有效抑制火电机组轴系次同步振荡,验证了控制策略正确性及可行性,为现场调试提供指导。     

基于PSIM的±10kvar静止同步补偿器建模及仿真

动态无功补偿装置近年来在风电场及光伏电站应用越来越广泛,为更好地掌握动态无功补偿装置的原理及运行特性,基于电流直接控制策略的控制系统,建立了±10 kvar静止同步补偿器(STATic synchronous COMpensator,STATCOM)的仿真模型;并运用电力仿真(Power SIMulation,PSIM)软件对所建模型进行了系统仿真,得出了STATCOM的动态补偿仿真波形。结果表明:该无功补偿装置具有良好的动态补偿特性。     

DTS中静止无功补偿器的电磁暂态仿真

介绍了对静止无功补偿器的电磁暂态过程所进行的仿真，并将其嵌入调度员培训仿真器（DTS）中，为保证DTS仿真的精度和速度。采用对静止无功补偿器进行电磁暂态仿真，网络其他部分进行常规机电暂态仿真的综合暂态仿真方法，算例结果证实了静止无功补偿器可以有效地维持线的电压水平提高系统的暂态稳定性。     

静止同步补偿器在配电网的应用仿真

配电网电能质量问题日益严重,开发和研制能有效提高供电质量的补偿装置是电力系统研究领域的新热点。通过静止同步补偿器在配电网的应用仿真分析配电系统中静止同步补偿器(DSTATCOM)进行无功补偿的意义。通过对其工作原理的分析,用Matlab仿真软件对在配电网上应用STATCOM无功补偿进行仿真。得到了DSTATCOM随电源电压变化的动态响应波形图。DSTATCOM补偿器在配电系统中达到很好的动态补偿效果,推广应用的前景非常广阔。     

新型静止无功补偿器(SVC)在电力系统中的应用

随着电力糸统的发展,对无功功率进行快速动态补偿的需求越来越大。本文阐述了静止无功补偿器(SVC)工作原理,并基于MATLAB中的动态仿真工具SIMULINK,建立了静止无功补偿器的仿真模型,以含有静止无功发生器的两机系统为例,仿真结果验证新型静止无功补偿器的作用和有效性。     

静止同步补偿器在风电场的应用研究

建立了恒速异步风电机组和静止同步补偿器(STATCOM)的数学模型,使用Matlab中的动态仿真工具Simulink建立风力发电机组和STATCOM的仿真模型。以包含风电场的单机无穷大电力系统为例进行仿真分析,验证了STATCOM对风电场暂态电压稳定性的贡献。研究结果表明:风速小扰动和三相短路的大扰动故障时,STAT-COM能够有效帮助恒速异步风电机组在故障后恢复机端电压,从而改善风电场的暂态电压稳定性,确保风电机组连续运行。     

基于STATCOM的超级电容储能系统的风电并网

为了提高电网的电能质量,探讨了一种与永磁同步发电机(PMSG)相连接的电网控制和运行策略。该电机以直驱变速风电机组和静止同步补偿器(STATCOM)为基础,STATCOM的应用是通过风力涡轮机的不脱网运转能力来提高了系统性能,发电机侧变换器的控制策略是应用STATCOM控制器实现传输效率最大化。通过Matlab对其进行了仿真验证。仿真结果表明,带有STATCOM的超级电容器能量存储系统能够提高风能系统电网故障或扰动时的稳态和动态性能。     

STATCOM在输电系统中的应用

文章介绍了静止同步补偿器（STATCOM）的技术原理,分析了STATCOM在输电系统中的作用,并对国内外输电系统中应用的大容量STATCOM工程进行了总结。以美国Sullivan变电站±100 Mvar STATCOM工程、英国East Claydon变电站±75 Mvar STATCOM工程为例,分别介绍了多重化结构和链式结构的STATCOM的技术特点及实现方式。最后对大容量STATCOM技术的发展趋势及其在我国输电网中的推广应用方式进行了分析。     

STATCOM改善风电场暂态电压稳定性的研究

提出了恒速异步风电机组和静止同步补偿器的数学模型,使用Matlab中的动态仿真工具Simulink建立了静止同步补偿器的控制模型,以包含风电场的单机无穷大电力系统为例进行了仿真计算,验证了静止同步补偿器对风电场暂态电压稳定性的贡献。研究结果表明：风电场发生三相短路的大扰动故障时,静止同步补偿器能够有效帮助恒速异步风电机组在故障后恢复机端电压,从而改善风电场的暂态电压稳定性,确保风电机组连续运行。     

风电并网系统中无功电源优化配置方案分析

分析了风电场无功电源的优化配置,针对实际运行状况,给出一种基于无功优化理论的静止同步补偿器(STATCOM)控制策略。利用风电场并网系统的无功优化数学模型和非线性原对偶内点法解决非线性规划问题的方法,实现了无功电源STATCOM的优化控制,并通过有功网损/灵敏度分析法确定并网系统的无功补偿点。在电力系统仿真软件DIgSILENT/PowerFactory中对某地区部分风电场并网系统进行无功电源配置。仿真结果表明,STATCOM配置方案对提高并网系统电压稳定性、有功网损和电压偏差有更好的改善作用,控制策略有效、可行。     

基于UPQC的三相电流平衡补偿控制

统一电能质量控制器(UPQC)控制单元中既要控制静止同步无功补偿器(STATCOM)又要控制静止同步串联补偿器(SSC),灵活性和速动性降低且成本较高。对UPQC补偿装置进行具体的修改,UPQC的补偿原理主要是通过SSC交流侧输出一串联的电压以改变负载的实际工作电压,对STATCOM部分不要实施控制,故将UPQC中STATCOM部分的全控型电力电子器件换成二极管,从而得到了UPQC装置。以广东某一变电站为例,计算并用Matlab进行了仿真,结果表明,该补偿装置提高了控制的灵活性和速动性,且降低了成本。     

含STATCOM的不同阻尼控制器对次同步振荡抑制的影响

电力系统输电过程中有一定概率产生次同步振荡(subsynchronous oscillation,SSO),这种振荡极易造成汽轮发电机组的大轴损毁,准确分析系统的次同步振荡特性对其防止和抑制有重要意义。研究了静止同步补偿器(STATCOM)的基本结构以及抑制SSO的基本方法,根据不同滤波器设计对次同步阻尼控制器的抑制效果不同,设计了3种次同步阻尼控制器。其中,提出一种新的控制器设计方法,利用该方法设计了窄带通次同步阻尼控制器;最后基于IEEE第一谐振模型,采用PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真软件以及数值计算软件MATLAB,仿真验证3种不同控制器的有效性。     

TSC+STATCOM的混合无功补偿装置协调控制策略研究

提出一种由TSC和STATCOM构成的混合无功补偿装置,兼具TSC大容量、低成本和STATCOM准确无功补偿的优点。采用分层控制结构,利用专家系统来推理协调二者运行。对TSC频繁投切的情况,为避免电容器组投入时的涌流,TSC采用预充电技术,并于电网电压峰值时刻投入。考虑到STATCOM的数学模型为一强耦合、非线性系统,采用逆系统方法对其进行线性化解耦,再用变结构理论进行设计。仿真结果表明,在采用所提控制策略下,该混合无功补偿装置具有良好的补偿效果。     

基于PSCAD的风电场低电压穿越无功支撑仿真研究

首先分析风电场低电压穿越(low voltage ride-through,LVRT)能力,然后介绍以双馈感应发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)为主体的风电场模型以及静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)的控制策略。最后将STATCOM和静止无功补偿器(static var compensator,SVC)分别应用到含风电场的无穷大系统中,在电力系统仿真软件PSCAD上搭建模型,并对系统故障状态进行仿真,在此基础上分析STATCOM和SVC的无功补偿特性,并对补偿效果进行比较。仿真结果表明无功补偿装置可以在系统故障后提供无功支撑,提高了风电场的低电压穿越能力,并且STATCOM无功补偿性能较SVC更优。     

矿热炉混合无功补偿系统优化协调控制研究

为解决矿热炉给电网中其他用户带来的电能质量问题,尤其是电压跌落和电压闪变,提出了一种由FC、SVC和STATCOM组成的混合无功补偿系统。其中FC负责低层低成本无功补偿;SVC负责跟踪补偿无功功率变化,改善三相不平衡;STATCOM则通过快速响应来补偿SVC由于响应速度慢而导致的补偿误差,从而提高整个混合补偿系统的补偿精度。三者通过系统规则判断进行协调控制。对混合无功补偿系统进行仿真试验,分析对比了系统投入前后的电压波形,证明其补偿效果等效于等容量的STATCOM。