新型载波移相同步脉冲发生器的研究

提出一种新型载波移相同步脉冲发生器。该发生器基于工业以太网分布时钟,可以产生纳秒级的高精度同步脉冲信号,信号用来同步链式多电平逆变器所有阀体输出的PWM脉冲。该控制系统成功应用于10 k V/1 Mvar级静止同步补偿器（STATCOM）装置。     

基于敏感用户的电压暂降治理设备控制策略

提出了基于敏感用户的电压暂降设备控制策略。在建立静止同步补偿器(STATCOM)数学模型、分析控制策略的基础上,运用变参数控制法对控制策略进行改进,最后以某典型工业负荷供电为例验证控制策略的有效性。算例结果表明,控制策略能够有效提升电压暂降设备治理效果,抬升负荷侧电压。     

多直流馈入系统电压支撑强度指标及其在南方电网STATCOM配置方案研究的应用

采用EMTDC和BPA仿真工具,分析了动态无功设备对交流系统故障情况下直流逆变站母线电压和直流功率的影响。配置动态无功设备情况下故障后直流逆变站电压及功率恢复的时间加快,同一时刻直流逆变站电压及功率都比无动态无功设备情况下有所提高,且直流功率的增量与电压的增量基本呈比例关系。从有效抬高各逆变站的母线电压,改善直流功率的恢复特性,提高系统稳定性的角度出发,提出各母线对多回直流逆变站电压支撑强度的指标。该指标可以用于动态无功设备配置站点对多回直流支撑作用的敏感性分析。在该指标计算和系统稳定分析的基础上,提出了南方电网STATCOM的配置方案。该方案被采纳,相关工程已在2013年投产。     

多级注入式电流源型STATCOM模型和非线性控制策略研究

提出一种特别适合应用在大功率应用场合下的新型电流源型多级注入式STATCOM拓扑结构,巧妙地利用了注入式控制技术、多电平技术和零电平技术能够使主桥开关在基频下工作产生可控的连续交流输出电流,输出高质量的电流波形,同时交流侧不需要连接电容就可以较好解决常规电流源变换器吸收电容难题。推导出多级注入式电流源型STATCOM的数学模型。给出了STATCOM仿射性状态方程采用反馈控制线性化设计控制器方法,设计非线性控制转换为采用线性化状态方程来设计。利用PSCAD/EMTDC对所建立的多级注入式CSC-STATCOM模型进行仿真并给出具体结论。     

基于STM32分布控制的级联H桥STATCOM设计

针对目前级联H桥STATCOM存在的结构的冗余度较低;采用IGBT时成本较高;控制系统与触发系统的电源较为复杂;系统信息传递由于隔离的需要,必须选用光纤通信,研究并设计了一款基于STM32分布控制的级联H桥STATCOM装置。文中介绍了该装置基本拓扑结构与控制系统的实现原理;采用低次谐波最小法原则计算出每个H桥中MOSFET的开通关断时间,实现拟合正弦波输出。分布控制部分由STM32系列芯片作为控制芯片,控制各H桥的触发、信息采集并将信息传递给作为主机的DSP芯片;在EMTP电力系统电磁暂态分析仿真软件中搭建了12H桥级联的仿真模型,仿真结果表明了设计的正确性和可靠性。另外,还设计了12H桥级联STATCOM的实验装置,该装置实现了设计功能,验证了文章内容的可行性。     

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。     

基于多级电压注入式STATCOM装置的性能研究

对一种新型的多级注入式电压源型变流器进行分析和研究。它可以进一步消除谐波,解决可串接开关技术的动态电压平衡问题,大大提高了高功率变流器的运行效率和可靠性。同时它结合了二极管嵌位多级变流器、多级注入式VSC以及软开关的优点。它可以作为一个理想的STATCOM装置使用,在仿真中,使用了EMTDC-PSCAD进行了稳态、动态的详细分析。证实了它能大大减小谐波含量,降低开关损耗。     

多分辨HHT在STATCOM并补线路故障位置识别中的应用

引入多分辨分析方法对Hilbert-Huang变换(HHT)进行改进:根据信号的特征尺度对信号筛分后进行经验模态分解(EMD)处理,然后对固有模态函数(IMF)分量进行Hilbert变换,求取各分量的瞬时频率和幅值。通过对信号按不同时间尺度进行滤波,有效消除模态混叠;同时对信号进行分段样条拟合,减少计算量。用多分辨HHT方法对含静止同步补偿器(STATCOM)的并补线路保护在稳态和故障暂态时的测量信号以及在不同故障位置时的谐波进行仿真分析,结果表明:STATCOM会使故障时保护安装处的电压谐波含量明显增大;谐波分量的特征与故障回路中是否包含STATCOM有关,故障回路包含STATCOM时特征谐波的幅值很大,否则幅值很小。将该谐波特征用于STATCOM并补线路的故障位置识别,可以自适应地判断故障点的位置,与距离保护相结合,可以有效地解决距离保护用于并补线路时的超越误动和欠范围拒动问题。     

基于FPGA的静止补偿器PWM脉冲发生器设计

研制了基于现场可编程门阵列 (FPGA)实现的、用于± 50 0 kvar静止补偿器 (STATCOM)的 PWM脉冲发生器。该脉冲发生器通过接口单元接收 DSP写入的 PWM脉冲宽度数据 ,然后产生 PWM波形 ,其工作不受 DSP影响。同时介绍了脉冲发生器的基本原理、硬件构成和实现方法。该脉冲发生器已应用在工业和试验运行的± 50 0 kvar STATCOM中 ,实际运行经验表明 ,该脉冲发生器精度高、可靠 ,可解决非对称和无功控制不平滑问题 ,而且所研制的脉冲发生器也适用于其他类型的逆变装置。     

ANN-Based STATCOM Tuning for Performance Enhancement of Combined Wind Farms

Although the wind farms based on squirrel cage induction generators (SCIG) is cheaper than the wind farms based on doubly fed induction generators (DFIG), it is always in desperate need for reactive power compensation. Nevertheless, the wind farms based on DFIG are expensive compared with the SCIG wind farm, it features by its ability to control the active power independent of reactive power. However, combined wind farm (CWF) has been developed to collect the benefits of SCIG and DFIG wind turbines in the same wind farm. In this article, artificial neural network (ANN) is used to evaluate gain parameters of static synchronous compensator (STATCOM) in order to improve the stability performance of CWF. The impact of tuned STATCOM on the performance of CWF during gust wind speed and during three-phase fault is comprehensively investigated. The performance of CWF with STATCOM tuned by ANN is compared with its performance when the STATCOM tuned by the multiobjective genetic algorithm (MOGA) and whale optimization algorithm (WOA). The results show that the performance of CWF can be enhanced using STATCOM tuned by ANN more than MOGA and WOA.