±200 Mvar STATCOM在500kV水乡站的工程实践

大容量静止同步补偿器(STATCOM)对于增加受端负荷母线动态无功支撑、提高电压稳定性具有重要意义,但在输电线路补偿方面的应用尚少。介绍了南方电网±200 Mvar STATCOM成套设备首次应用于500 k V电压等级——500 k V水乡站,包括在该工程的设计方案和技术特点、阀组功率单元、成套设备柜体布置以及控制保护系统工程中得以实现,最后对现场调试运行等情况进行分析说明,南网水乡站工程为大容量STATCOM在高压大功率输电领域的应用提供了经验借鉴。

500kV水乡变电站±200 Mvar STATCOM主要技术介绍

介绍了水乡站STATCOM基本原理、主要设备组成、基本技术数据,主电路、控制、保护及水冷系统的主要技术,说明了水乡站STATCOM容量世界最大、额定电压高及技术极其先进,是电力电子技术、控制技术及计算机技术综合应用的结晶,其优异灵活的调控性能、暂态快速响应能力及输出的大容量功率是其在系统故障过程中保障电网安全稳定运行的基础。已有的运行实践证明:在系统故障时,水乡站STATCOM能可靠动作,响应时间小于20ms,暂态最大可提供300Mvar无功功率。

基于GTO的±20Mvar STATCOM的现场运行及改进

随着电力系统规模的不断扩大 ,电力系统无功问题及动态电压稳定问题日益突出 ,高压大容量新型静止无功发生器 ( STATCOM)是解决上述问题的强有力手段。文中简单介绍了中国首台±2 0 Mvar STATCOM工业样机的基本原理 ,重点描述了± 2 0 Mvar STATCOM的现场运行情况 ,根据现场记录的数据给出了装置的运行率、计划停运率及强迫停运率。对装置在现场运行中出现的问题及故障的原因进行了分析 ,并提出了改进措施。± 2 0 Mvar STATCOM的现场长期运行 ,为大容量 STATCOM的进一步完善及工业化提供了宝贵的经验 。

南方电网±200 Mvar静止同步补偿装置工程实践

静止同步补偿装置(STATCOM)作为一项世界上目前最为先进的无功补偿技术,已大量应用于现代电力系统的负荷补偿,但在输电线路补偿方面的应用尚少。鉴此,介绍了南方电网±200 Mvar静止同步补偿装置的工程实践,包括该工程的设计方案和主要的技术特点,STATCOM的输出谐波、损耗、噪音等性能。南方电网在该工程的实践为大容量STATCOM装置在高压大功率输电领域的应用提供了可供借鉴的经验。

±200MVA链式静止补偿器STATCOM的主电路联接型式分析

从技术性能和经济性等角度详细分析了"Y型"联接型式及"Δ型"联接型式的特点,总结出适合南方电网±200MVA链式静止补偿器STATCOM的主电路联接型式。

基于载波移相PWM控制策略的±200MVA级链式STATCOM的直流电容电压控制方法

本文详细描述了载波移相PWM控制策略,给出了基于载波移相PWM的直流电容电压平衡控制方法,使其适应南方电网±200MVA链式STATCOM的性能要求。

基于等电位原理的±100Mvar高压STATCOM的弱电网电流闭环测试方法

在±100 Mvar高压静止无功补偿器STATCOM(static synchronous compensator)的设计中,三角形接线能够耐受短路工况而被采用。大容量STATCOM的波动容易在试验中引起电网过压或过流从而出现故障,因此必须进行专门的测试,以验证整机的绝缘耐压和电流特性。将充电过程和放电过程进行分离,基于等电位原理提出了一种适用于弱电网的高压STATCOM装置电流闭环的测试方案。该方案能够等效产生测试电流,较方便地验证了控制策略中电流采样及电流控制能力,以及整机的绝缘耐压水平。通过Simulink仿真及现场试验,验证了该方案的有效性,为解决高压大容量STATCOM的测试提供了一种新的方法。

链式STATCOM并网LCL滤波器参数的优化设计

分析了级联H桥变流器拓扑下STATCOM的LCL滤波数学模型,研究LCL滤波参数对STATCOM系统的稳定性、滤波特性、补偿效果和阻尼损耗的影响,提出一种链式STATCOM输出LCL滤波器电感比线性优化的新方法。在降低系统阻尼损耗的同时,对LCL参数进行优化设计和选择,使得STATCOM系统输出特性满足设计要求。最后,通过搭建电压10 kV、容量6 Mvar链式STATCOM的试验样机,验证了该方法的可行性和优越性。

100MVA级静止同步补偿器的可靠性分析

为分析高压大容量STATCOM的可靠性,以南方电网35kV/±200MVA链式STATCOM为研究背景,采用"金字塔"综合评估模型对STATCOM的核心部分即阀组单元和主电路结构进行了可靠性建模和预估。针对由于高压大容量STATCOM运行数据缺乏和结构单一导致的存在可靠性分析结果准确度不高的问题,在STAT-COM试验和现场数据相对缺乏的条件下,采用Bayes信息融合法对STATCOM的主电路结构的k/n(G)系统模型进行了相关的可靠性分析。该方式的预估结果与现场运行结果相符,证明其可以提高了系统可靠性预估的准确性。最后指出,对现场试验信息的和运行数据进行完整有规律地统计和整理是今后STATCOM可靠性研究的重点工作之一。

±50 Mvar STATCOM装置在上海电网中的应用

上海电网是典型的大受端电网,受电比率已达用电负荷的35%。上海220 kV电网分7片运行,各分区内电压支撑能力和联络能力不强,动态无功储备缺乏,极易引发电压稳定问题。其中黄渡分区最有必要配置动态无功设备,在西郊变电站安装了±50Mvar STATCOM动态无功补偿装置。±50Mvar及以上STATCOM装置目前世界上仅有7台,该台是我国完全拥有自主知识产权的设备,技术达到世界先进水平。从安装运行后的情况看,黄渡分区线损率至少可降低5%左右。