电网电压稳定与无功功率补偿的研究

从电压稳定的基本概念和现有的研究成果出发,分析了电压稳定的机理和无功功率补偿的方法,明确现今电网无功问题的三个特点,说明系统的无功功率平衡与电压稳定和电压崩溃是密不可分的,并就无功补偿的不同方式,对防止电压崩溃的发生提出了相应的对策。分析了静止无功补偿器（SVC）与静止无功发生器（SVG）的工作特性与基本原理,对SVC与SVG进行了比较与述评,得出了应用SVG可以更好地控制无功功率的分布,提高电网的电压稳定水平,有效地避免电压崩溃的结论。     

基于暂态电压恢复特性的SVG无功补偿装置优化配置方法

以湖南电网为例,基于PSASP的时域仿真结果,分析了SVG的布点位置对电网暂态电压恢复特性的影响。仿真结果表明,受湖南电网负荷分布特性的影响,分布式SVG配置于湘东和湘南地区对电网具有较好的电压支撑效果;此外,仿真结果还表明,SVG配置在220 kV变电站的低压侧对湖南电网暂态电压恢复特性的提升效果要优于将其配置在500 kV变电站的低压侧。     

无功功率补偿设备--静止补偿器

本文介绍可控饱和电抗器型、可控硅控制电抗器型和自饱和电抗器三种静止补偿器的基本原理和特性。     

应用于配电网的STATCOM电压与无功功率综合控制方法

本文首先介绍STATCOM的基本工作原理,并简述项目应用的基本概况;针对配电网对动态无功补偿装置提出的要求,设计了STATCOM电压与无功功率综合控制算法及控制参数整定方法,通过PSIM仿真模型验证了控制方法的可行性。该STATCOM设备已经在广东电网取得了良好的应用,通过对比STATCOM投运前后系统的电压与无功情况,进一步验证了控制方法的有效性,保证了配电网供电的可靠与稳定。     

动态电压恢复装置的电压瞬时跌落补偿技术研究

介绍了动态电压恢复装置的基本结构及工作原理,通过相量图的分析,得到了电压瞬时跌落补偿的电量关系式及几种典型的补偿方法.同时,讨论了补偿计算所需的瞬时跌落电压特征值的快速测量方法.     

基于级联式电压源逆变器的静止同步补偿电压控制器的设计

为了提高静止同步补偿器的耐压水平和容量,尽量限制系统谐波失真,同时减少逆变器的附属设备,设计了一种新型级联式电压源逆变器构成的静止同步补偿电压控制器,并对该控制器的运行进行了研究。根据该级联式三相三电平电压源逆变器的拓扑结构,该静止同步补偿器可以在没有变压器的情况下运行,并可以限制谐波失真到一个非常小的值。同时,给出了由级联式多电平电压源逆变器构成的静止同步补偿器的运行原理。     

用静止同步补偿器抑制配电网电压闪变

近30年来，电力电子装置应用广泛，成为电力系统中最大谐波源。各种开关电源、不间断电源和电压型变频器等对电网谐波污染问题日益突出。电力机车是单相整流负荷，它在消耗电能的同时向供电系统注入大量高次谐波，并产生负序电流。由于电气化铁道容量很大且分布很广，故电力机车也是影响面较大的污染源。     

并网风电场电压稳定的无功补偿策略

为解决并网风电场引起的电压稳定问题,提出了一种利用静止同步补偿器和双馈感应风力发电机稳定并网点电压的两级无功协调补偿策略。该策略的第一级无功补偿由静止同步补偿器工作于电压调节模式,当静止同步补偿器输出无功达到最大值仍不能很好稳定并网点电压时,利用双馈感应风电机组作为补偿单元的第二级无功补偿启动。算例分析表明,所提出策略可以抑制并网点电压波动,并具有一定的电压支持能力。     

用现代无功补偿装置抑制配电网的电压波动

电压波动会降低产品质量,同时引起照明闪烁,影响人的身体健康和降低劳动效率.由于长期以来对电压波动和闪变关注不够,致使这个电能质量指标不断恶化.抑制电压波动必须依靠现代化的无功补偿装置.文中分析了静止无功补偿器(SVC)和新型无功发生器(STATCOM)的工作特性.参照实际110 kV变电站及相关电网的参数,建立了分析电压波动的仿真计算模型.通过仿真计算,比较了在负荷电流周期性波动情况下,采用电容器或采用SVC进行无功补偿时变电站10 kV母线的电压波动情况.仿真计算表明:电容器会扩大电压波动的幅度,SVC能很好地抑制电压波动, 减小SVC的调差系数可以显著提高抑制电压波动的效果.     

补偿配电网电压不平衡的静止同步补偿器控制方法研究

将静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)经电感电容(inductor-capacitor,LC)滤波器滤波后并入电网来调整和平衡配电网电压,通过对电网电压不平衡条件下STATCOM的负序等效电路分析,提出一种新的正、负序电压双环叠加控制策略。正序电压控制环控制公共连接点电压为给定值,负序电压控制环实现公共连接点电压三相对称控制。新控制策略基于瞬时功率平衡思想,采用神经元自适应算法来整定比例积分微分(proportional-integral-derivative,PID)控制参数,具有成本低、鲁棒性好等特点,可在电网电压不平衡时有效地调节和平衡配电网电压。仿真和实验结果表明该方法的有效性。     

角形级联型STATCOM不平衡工况下的无功功率控制策略

针对电压不对称工况下级联静止同步补偿器(STATCOM)的无功功率控制问题,提出一种适用于角形级联型STATCOM的柔性无功控制策略,通过改变正序和负序无功功率指令值的比例,能够在电压不对称工况下柔性地调节输出的正序和负序无功功率,改善公共连接点电压。结合应用于常规两电平的柔性无功控制策略与角形STATCOM电流控制指令求解方法,利用相量分解法,推导了电压不对称工况下的零序电流和相电流解析表达式,所提策略利用电压和电流瞬时值实时计算电流指令,具有较好的动态性能,同时根据推导的相电流表达式可以实时限制相电流幅值最大值,在提供无功功率的同时可以确保STATCOM运行在安全范围以内,提高了STATCOM的工程实用性。最后,仿真验证了所提方法的正确性和有效性。     

DSTATCOM用于减缓电压跌落的双矢量控制器设计

利用叠加原理和等值电路模型,对并联型电压源换流器用于减缓电压跌落进行了理论分析;建立了采用LC滤波器的并联型补偿装置的数学模型,设计了同步旋转坐标系下的双矢量控制器,即外环电压控制器和内环电流控制器;借助PSCAD/EMTDC软件建立了系统的仿真模型,对配电静止同步补偿器(DSTATCOM)用于减缓电压跌落进行了仿真研究。针对不对称电压跌落,利用延迟信号抵消法提取电压和电流的正序及负序分量,采用正序和负序2组比例积分控制器分别对正序分量和负序分量进行闭环反馈控制,实现了对不平衡电压跌落的无静差补偿,并通过仿真分析进行了初步验证。     

静止无功补偿器在上海电网中的应用

静止无功补偿器（SVC）能够在系统发生故障时快速地增加无功出力,维持系统的电压稳定,保证系统的安全运行。文章介绍了上海电网220kV干练变电站的SVC系统,对该系统安装后的实际效果进行了分析,对SVC在上海电网中的进一步应用进行了讨论。     

风电场接入对周边地区电网电压稳定性的影响分析

考虑风资源的随机性和所接入电网的结构特点,针对主流的双馈机组所构成的风电场,分析了风电场接入对接入点周边地区电网电压稳定性的主要影响,详细论述了风电场接入容量与电压稳定性的关系、电网出现大扰动时的暂态稳定性以及风电场低电压穿越能力。在此基础上,提出了改善电压稳定性的相关措施,研究了静止同步补偿器（static sync...     

静止无功补偿器和故障限流器提高电压稳定性的研究

介绍静止无功补偿器和故障限流器的工作原理,以恒速异步风力发电为例阐述二者在维持系统电压稳定方面发挥的作用。     

DSTATCOM直流侧电压滑模控制研究

直流侧电容电压的稳定很大程度上决定了应用于配电网的静止同步补偿器(DSTATCOM)电流发生能力,针对传统对直流侧电压控制方法的不足,提出一种新型滑模变结构控制规律。对DSTATCOM指令电流运算和电流跟踪控制两个重要部分进行了详细说明,合理选用电气器件并设计了一台10 kVA的DSTATCOM样机,实验结果表明这里提出的一种具有饱和特性的滑模控制可有效减小采用一般滑模控制产生的电压抖振现象,并显著减少了DSTATCOM补偿后系统电流毛刺情况,验证了该控制规律的合理性与有效性。     

苏州南部电网的电压稳定问题及无功补偿策略研究

本文首先介绍了苏州南部电网现状及未来发展规划。在此基础上,针对苏州南部电网存在的电压稳定问题进行了研究,分析了电压失稳的机理,梳理了影响电压稳定的关键因素,并提出了安装动态无功补偿装置的解决措施。通过对调相机、静止无功补偿器(SVC)和静止同步补偿器(STATCOM)3种常用动态无功补偿装置的原理、配置方案和接入后对电网影响的研究和论证,提出了解决苏州南部电网电压稳定问题的结论与优化建议:2020年在吴江安装1组300 Mvar的STATCOM补偿装置,即可提升系统故障恢复后的电压水平,并维持检修方式下N-2故障的苏州南部电网电压稳定。     

10kV区域补偿型动态电压补偿器的补偿选线研究

提出了区域型动态电压补偿器(Dynamic Voltage Restorer,DVR)的设计思想,介绍了该DVR的主电路拓扑、电压跌落检测算法、参考电压计算方法和脉冲调制方法。基于目标变电站及馈线下不同负荷类型,根据不同负荷类型对电压暂降的敏感性,提出了确定区域补偿型DVR接入位置的馈线选择原则,以某变电站为例说明了具体的选线方法。仿真分析了不同故障类型下DVR的补偿效果,验证了其设计的有效性和合理性。     

投切无功功率补偿装置导致电压波动的研究

针对高压变电站主变压器低压侧无功功率补偿装置投入或切除过程中引起投切点处电压波动幅度过大,导致低压无功设备无法选择问题,以某500kV变电站为实例建立计算模型,通过分析计算,阐述了变电站在无功功率补偿装置投切过程中电压波动幅度的计算方法及影响因素,得出66kV母线电压最大波动范围为-6.4%～ 4.8%,提出了降低主变压器中—低短路阻抗、降低主变压器低压变比电压等切实可行的解决方案。     

风电集中并网运行对系统电压稳定性的影响研究

风力资源的不确定性和风电机组本身的运行特性使风电机组的输出功率随之变化,对电力系统来说相当于一个大的扰动。随着风电穿透功率的逐步增加,大规模风电并网运行的电压稳定性问题亟待研究。利用Matlab/Simulink建立风电场仿真模型,详细分析了不同风速模型、风电场装机容量及短路故障切除时间下风电场对电压稳定性的影响。把静止同步补偿器(Static Synchronous Compensator,STATCOM)应用到风电场中,仿真结果表明,STATCOM可以改善风电场的电压稳定性,提高了风电机组的低电压穿越能力,确保风电机组连续运行及电网安全稳定。