储能型双馈风电场联合STATCOM的无功协调控制

针对传统双馈风电机组(DFIG)低电压穿越(LVRT)能力不足问题,提出了储能型双馈风电场联合STATCOM的无功协调控制。该控制是在网侧变流器（GSC）原有的模型上将超级电容经隔离型DC/DC变换器并联到风机直流侧,以此吸收故障期间直流侧产生的不平衡功率;在发生低电压故障时,根据超级电容投入情况,对两侧变流器和并联在风机出口母线上的STATCOM进行无功协调控制来支撑电网电压;同时超级电容储能装置采用电压电流双闭环控制,满足了系统稳定性和经济性的要求。仿真结果表明：该方法应用在风电并网系统中可以使DFIG的LVRT能力得到极大的提升。     

改进控制律的变结构STATCOM无功补偿控制

静止同步补偿器(STATCOM)是柔性交流输电系统(FACTS)的重要组成部件,本文建立了静止同步补偿器在三相静止坐标系下的数学模型,通过PARK变换将ABC坐标转化为d-q坐标。鉴于STATCOM在d-q坐标下的强耦合性,采用状态反馈精确线性化方法将该模型线性化解耦,构造出一个伪线性模型。然后,采用一种改进的指数趋近律变结构控进行了STATCOM无功补偿控制器的设计。最后,使用Matlab/Simulink对所设计的控制器进行了计算机仿真,并与传统的PI控制器比较,说明了变结构控制的STATCOM无功补偿控制器设计的可行性和有效性,同时也证明了改进的指数趋近律变结构控制的优越性。     

STATCOM影响高压直流输电动态响应性能的仿真研究

在同步旋转坐标系下采用STATCOM(Static Synchronous Compensator)的暂态数学模型,基于非线性反馈线性化的逆系统方法,构造出STATCOM的伪线性系统,依据滑模变结构控制理论设计出STATCOM的滑模变结构控制器。在交直流系统中,SVC、STATCOM等不同的无功补偿装置对HVDC系统故障时动态响应性能的影响不同,通过对SVC,常规PI控制的STATCOM与变结构控制的STATCOM进行比较,仿真结果表明后者能更好地提高HVDC系统在故障时的动静态性能。     

一种抑制多馈入直流系统后续换相失败的低压限流单元参数优化策略

多馈入直流输电系统受端换流站电气距离近,直流系统与交流系统之间、直流系统与直流系统之间相互作用也更为复杂。当交流系统较弱时,故障恢复期间提供的无功支撑不足,容易引起多回直流系统发生后续换相失败。配置无功补偿装置,优化控制环节参数等措施均有利于改善直流系统的故障恢复特性。基于此,提出一种抑制多馈入直流系统后续换相失败的低压限流单元参数优化策略,利用静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)输出的无功大小来衡量直流系统恢复程度,并将STATCOM输出的无功功率和直流电压相结合作为输入信号,随故障发展过程自适应调整低压限流单元输入输出特性,降低系统发生后续换相失败的概率。在PSCAD/EMTDC中搭建含STATCOM的双馈入直流输电系统模型,仿真结果验证了所提策略的有效性。     

用于不对称补偿的STATCOM的解耦控制策略

大容量冲击性负荷对电网造成电能质量危害,使电网电压和电流产生谐波和不对称,危及用户安全,电网中的负序电压还会使常规STATVOM产生过流.论文提出了一种适用于对称或非对称补偿时STATCOM的解耦控制策略,给出了一种对变流链中各直流电容电压实施平衡控制的方法,并通过STATCOM的批量工程应用验证了所提出的控制策略的有效性和实用性.     

基于改进型LADRC的STATCOM抑制双馈风电场次同步振荡策略

针对双馈风电场经串联补偿线路送出引发的次同步振荡问题,提出了一种基于改进型线性自抗扰控制(LADRC)的静止同步补偿器(STATCOM),实现对系统次同步振荡的抑制。LADRC设计时考虑延时因素,在控制计算中消除由信号测量、传输等延时导致的输入量之间时间轴上的不匹配。基于改进型LADRC设计了STATCOM的附加阻尼控制器、电压外环、电流内环控制器以及锁相环,使STATCOM为系统提供正阻尼,同时增强控制系统的速动性和抗干扰能力,以适应次同步振荡工况,并从阻抗角度分析了STATCOM抑制次同步振荡的作用机理。在MATLAB/Simulink中搭建了系统的时域仿真模型,实验结果证实了所提出的抑制策略在动态性能和抗干扰方面的优越性。     

Investigation of different load changes in wind farm by using FACTS devices

In this study, voltage, active power and reactive power variation of load bus were examined by Flexible AC Transmission Systems devices (FACTS) in grid-connected wind farm. In the system, FACTS devices, Static Synchronous Compensators (STATCOM), Static VAr Compensators (SVC), Static Synchronous Series Compensators (SSSC) and Thyristor Controlled Series Compensators (TCSC), were used. Also, dual feed induction generator (DFIG) was used as generator in the wind farm. This simulation study was done via Matlab/Simulink environment. According to different values of active and reactive loads at different times being attached to the system, shapes of load bus voltage, active power and reactive power variation were given, also the results were presented in tables. In the conclusion of this study, by means of FACTS devices that is used in the wind farm, instability was healed within a short time.     

扩展二级电压的多Agent协调控制

基于多Agent系统的分布式协调机制,研究了发生事故的紧急情况下综合考虑多种类型电压控制器(AVR,SVC,STATCOM)的扩展二级电压协调控制。在应用一种慢相关技术将电力系统划分为多个电压控制区的基础上,提出了多Agent间进行任务协助请求时的选择原则,确定了Agent间的协调机制。以装设2台SVC,2台STATCOM和10台发电机AVR的新英格兰系统为例进行数字仿真,结果验证了该控制方案的有效性和灵活性。     

基于链式STATCOM的三相不平衡负载的平衡化补偿

链式STATCOM由于具有分相控制能力、输出无功电流谐波含量低、响应速度快等优点而适合于不平衡负荷的平衡化补偿。给出了采用链式STATCOM实现平衡化补偿的主电路结构及电压-无功综合控制方法。三相补偿电流相量采用对称分量法通过矢量变换获得,单相无功功率采用单相瞬时无功功率算法得到,链式逆变器采用特定谐波消除PWM算法(SHE-PWM)以保证输出无功电流的谐波总畸变率小于5%,同时保证直流侧电容电压的稳定。对所给出的补偿方法进行了仿真研究,结果验证了链式STATCOM进行快速平衡化补偿的能力。     

大容量STATCOM主电路结构的分析和比较

针对目前缺乏对大容量静止同步补偿器(STATCOM)主电路结构的深入研究和比较这一现状，基于现有的典型大容量STATCOM，总结了提高装置容量的若干主要措施，构建分析了多种适用于大容量STATCOM的可行的主电路结构。在对各种结构方案进行细致深入的仿真和分析基础上，将它们在可靠性、性能、经济等多方面做了评估比较，对各种主电路结构的异同优劣进行了全面科学的阐述，提出了优选的原则和建议，可作为设计、研制大容量STATCOM主电路的参考。