D-STATCOM实时同比例限流保护的研究

并联型配电网无功补偿装置(D-STATCOM)在电力系统实际运行中经常发生输出电流过大的情况,需要采取有效的限流措施来保护设备。针对现有限流方法的不足,提出了实时同比例限流方案以防止过电流损害设备。这种保护方法的优点在于:当D-STATCOM发生过流期间,电流被限制在允许范围内,并使装置在其能力范围内继续起到补偿的作用,而且谐波补偿效果较好。通过仿真研究证实了该保护方案的有效性和实用性。     

基于DSP和新型滑模控制的DSTATCOM研究

为提高配电网静止同步补偿器(Distribution Static Synchronous Compensator,DSTATCOM)控制系统的鲁棒性和动态性能,在对DSTATCOM非线性数学模型时域分析的基础上,得出滑模控制的一般规律。为削弱滑模控制的抖振现象,提出一种新型滑模控制方法。该方法将滑模面分解为两个滑模子面,根据滑模子面的偏离程度分别采用不同的滑模控制规律,既保证了电流跟踪的快速性又削弱了抖振现象。研制了一台基于DSP的DSTATCOM样机,给出硬件原理和软件设计流程。实验结果表明,该控制方法动态响应快、鲁棒性好、能较好地抑制电流的毛刺现象,证明了该方法的正确性和可行性。     

基于MMC的D-STATCOM直流侧电压控制策略研究

针对模块化多电平换流器(MMC)子模块单元器件参数差异、并联损耗等原因导致的配电网静止同步补偿器(D-STATCOM)直流侧电压不稳定问题,提出一种直流侧电压分层控制方法.通过电路的等效变换,建立基于MMC拓扑的D-STATCOM装置补偿电流和环流的数学模型,同时采用准比例谐振(PR)控制策略实现对指令补偿电流的跟踪和2倍频环流分量的抑制.通过对MMC模块整体、相间及各个单元分别控制,进而实现对直流电压的全局控制.最后,通过相关仿真和实验验证所提电流、电压控制策略的有效性.     

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。     

D-STATCOM不平衡负荷补偿电流的3种设计方案

介绍了用于不平衡负荷补偿的三相三角形连接的配电网静止同步补偿器（D-STATCOM）中补偿电流的3种设计方案,即电纳补偿原理、最大相电流最小化设计和无零序设计方案。从所需的最大补偿相电流和补偿电流零序分量等性能指标和工程意义与实现要求等方面对3种设计方案进行了比较。在负荷严重不平衡的情况下,补偿装置三相分担的负荷不均衡会限制装置的补偿能力,也容易导致一相或两相过流。最大相电流最小化设计,可以尽量实现三相电流大小均衡,从而提高设备利用率,扩大不平衡负荷补偿范围。无零序设计方案的效果与最大相电流最小化设计方案接近。     

不平衡系统中D-STATCOM的控制策略

不平衡系统中配网静止同步补偿器D-STATCOM的控制是D-STATCOM的重要研究内容。提出一种根据FBD功率理论,以单位功率因数为补偿目标的D-STATCOM新型控制方法。该控制方法将目标电流进行序分解,对其正、负序分量分别转换到两个独立的旋转坐标系中,对正、负序电流的d轴和q轴分量分别采用比例-积分(proportional integral,PI)控制。由于正序和负序分量在相应的旋转坐标系中d轴和q轴分量均为直流,简化了控制器设计。该方法采用电网电流控制的闭环结构,直流侧电容电压的调节模块直接产生电流的参考值,不需要复杂的无功电流检测过程,控制系统结构简单。     

静止坐标系下D-STATCOM自适应无差拍控制

提出一种静止坐标系下配电网静止同步补偿器（D-STATCOM）的自适应无差拍控制方法。首先针对传统的D-STATCOM无差拍控制模型在开关频率低时存在较大误差的问题,将一个开关周期内的电网电压作为变化量来考虑,建立了新的静止坐标系下的D-STATCOM的无差拍控制模型。其次,为了克服D-STATCOM参数变化对补偿器性能的影响,利用最小二乘法进行参数的在线估计,以自适应修正控制模型,提高了补偿精度。另外,为了满足该控制方法对补偿电流参考值和电网电压进行预测的要求,提出一种复合预测方法,有效地提高了预测算法的精度和动态性能。仿真和实验结果表明所提出的控制方法具有控制精度高、响应速度快的特点。     

一种改进的静止同步补偿器

提出一种改进的静止同步补偿器,通过在补偿器和系统之间串入谐振于系统基波频率的谐振电感电容组,提高连接阻抗对输出电压中谐波的滤除能力,从而达到提高补偿电流波形品质的目的。对串入电感电容谐振组后补偿器原理进行分析,并对谐振组的电感电容选取进行了讨论。利用Matlab建立物理模型对改进静止同步补偿器进行仿真研究,仿真结果验证了改进的静止同步补偿器能够有效性的进行无功功率补偿。     

基于相位补偿谐振控制器的STATCOM电流控制策略

非线性负荷的广泛使用对静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)应用提出了无功补偿和谐波抑制的双重需求.对此,在STATCOM无功PI控制的基础上,基于谐振控制器和网侧电流检测设计了闭环谐波抑制方案.由于控制系统延时和阻感性被控对象的影响,补偿高频次谐波时,系统稳定性...     

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。     

不平衡补偿时静止同步补偿器的分相控制

通过分析不平衡补偿时补偿器输出电压与补偿电流的关系,并利用三相三线系统中没有零序电流通道的特点,证明了通过向补偿器三相输出电压中加入零序分量,能够达到使其输出电压幅值相同的目的。基于此原理,提出一种配网静止同步补偿器在不平衡补偿时的分相控制方法。该控制方法以各相无功功率为零作为控制目标,在保持调制比相同的情况下通过调节补偿器各相输出电压相对于系统电压的相角差δ来调节各相的输出电流,实现了补偿器的分相控制。通过分析说明了采用该控制方法的系统达到稳态时,电网电流三相平衡且功率因数为1,达到了无功补偿和负载功率平衡的目的。利用Matlab对分相控制方法进行仿真,仿真结果验证了该控制方法的正确性和有效性。     

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。     

基于粒子群优化PID的D-STATCOM控制研究

为了实现配电网无功功率的动态补偿,提出了一种配电静止补偿器（D-STATCOM）电压控制的新方法—基于粒子群优化PID的直接电压控制。该方法利用瞬时功率平衡的思想获取电压指令信号,使用该控制方法进行优化控制,使得D-STATCOM能够维持系统公共连接点的电压稳定在给定值附近,而且对主要参数的扰动具有鲁棒性。仿真结果表明,该控制方法有效可行。     

多功能并网变换器容量优化控制策略

随着"双高"电力系统的发展,并网环境呈现薄弱、复杂态势.电网阻抗的存在使得并网点容易受谐波干扰及无功功率波动的影响,恶化并网电能质量,影响并网变换器友好并网,仅以有功功率为传输目标的传统并网变换器已难以适应上述工况.基于现状提出一种具有谐波抑制功能的光伏逆变器控制策略.指令电流由谐波检测环节和直流侧稳压控制环节组成,根...     

基于电压矢量滞环控制D-STATCOM补偿不平衡负载的控制策略

为了提高D-STATCOM补偿不平衡负载的性能,采用一种基于电压空间矢量的滞环电流控制方法,该方法利用电流误差矢量与参考电压矢量的空间分布,根据控制规则,得出最优控制电压矢量,使电流误差控制在滞环宽度以内,采用空间电压矢量消除相间影响。在降低开关频率的条件下,既有较好的电流响应速度,又能有效限制电流误差,且控制简单,运算量小,易于DSP实现。仿真结果证明了该方法的正确性和可行性。     

负载不平衡下D-STATCOM控制策略的仿真研究

通过分析建立配电网静止同步补偿器(D-STATCOM)在负载不平衡时各序等效电路中的数学模型,提出了将反馈线性化同时应用于正序、负序模型的控制策略。针对三相三线制下负载不平衡时电流可分解为正、负序分量的特点,分别在正、负序同步旋转坐标下进行补偿。其中,正序控制使装置发出负载需要的无功电流,提高功率因数;负序控制用于补偿由于负载不平衡出现的负序电流,从而使电网侧电流平衡达到国标要求。最后在PSCAD中搭建了10 Mvar/10 kV D-STATCOM系统进行仿真验证,证明了该控制策略补偿负载不平衡的同时能发出满足要求的无功功率,并且在电网侧出现超过国标的不平衡时仍能达到较理想的效果,显示出此控制策略的有效性。     

供用电系统谐波滤波与无功功率补偿仿真软件

谐波治理的重要手段是采用各种形式的滤波器,开发实用的滤波器设计软件非常必要。介绍了所开发的供用电系统谐波滤波与无功功率补偿仿真软件的基本功能及特点:用工程文件方式保存工程设计基本参数、滤波方案及滤波器参数配置等;可在一个数据表中进行4种滤波器任意组合滤波方案的设置;仿真计算滤波电容器额定参数等,并可在额定频率和频率偏差情况下进行滤波效益与参数校验工作。所开发的软件参数输入与修改便捷,可方便地进行用户谐波电压与电流超标情况、电容器谐波放大问题分析、滤波效果校验、滤波器阻频特性分析等。在某钢厂的应用实例证明该软件可靠、稳定、方便。     

基于DSP和滑模变结构控制的三相三线有源电力滤波器

针对滑模变结构控制方法在有源电力滤波器中的应用问题,提出了基于DSP的有源电力滤波器的谐波和无功电流实时检测方法,建立了三相三线有源电力滤波器电流控制回路数学模型,提出了滑模变结构控制方法,对该控制策略下三相三线有源电力滤波器的控制性能进行了分析,该方法跟踪的快速性好,系统的稳定性好,具有良好的纠偏能力。给出了基于该检测和控制方法的有源电力滤波器的仿真和实验结果,结果证明了该方案应用于有源电力滤波器的正确性和可行性。     

D-STATCOM自适应检测算法的研究

提出了一种新颖的配网连续动态无功发生器（D-STATCOM）指令电流检测法——参考模型自适应检测法。参考模型自适应指令电流检测法是一种在线的自调节算法,运用MATLAB/Simulink工具对FBD法和自适应检测法进行仿真分析,D-STATCOM的指令电流检测算法采用参考模型自适应方法时,补偿的动态响应时间快,动态性能最佳。仿真和实验结果论证参考模型自适应检测法的有效性,同时工程现场应用的稳定运行,证明了运用自适应检测算法的D-STATCOM装置动态补偿无功功率和三相不平衡、抑制谐波时,具有良好的动态性和实用性。