TCR—TSC型SVC的非仿射非线性控制器设计

对由晶闸管控制电抗器 (TCR)型装置与多个晶闸管开关电容器 (TSC)型装置组成的静止无功补偿系统 (SVC)建立了一个新的非仿射非线性模型。该模型以晶闸管的触发角为控制量。根据非线性控制的逆系统方法 ,设计了相应的非线性反馈线性化和极点配置的组合控制器。在控制器的设计中利用插值法导出了一个超越方程解函数的具有较高精度的近似计算公式。仿真结果表明了该设计方法的正确性和有效性。

TCR-TSF型滤波补偿装置的仿真研究

研究了一种基于TCR和TSF混合型滤波补偿装置。分析了该类滤波装置的结构、工作原理、谐波抑制机理以及控制系统原理和控制策略。仿真结果验证了装置的有效性和可行性,可进行深入研究,且能够在工程应用中很好地解决相关电能质量问题。

TCR型SVC相控电抗器参数选择

根据TCR型SVC中相控电抗器电流特点,分析其电流基波与谐波分量的关系与规律;通过TCR运用性能比较,探讨相控电抗器参数的合理选择。

带辅助控制的TCR型SVC控制策略研究

针对TCR型SVC稳态运行时为了维持电压稳定需要不断调整输出而造成损耗较多的问题,在基本电压控制策略中加入了电压死区辅助控制:在电压允许误差范围内锁定SVC,在范围外则释放SVC调节电压至范围内。在此基础上,为了能更有效地利用SVC有限的额定容量,对应设计了可根据电压大小而变化的电压参考值,确保SVC输出一直处于可调节范围内且可具有较多的无功储备。针对当系统中含有2次谐波电压分量时会导致TCR电流中产生大量的直流分量问题,加入了TCR平衡辅助控制:通过将快速傅里叶变换和PI调节相结合调制触发角使反并联的晶闸管达到在正方向和负方向的导通时间不相同,将直流电流分量减小到零,保证装置的安全运行。仿真结果表明上述辅助控制具有可行性和有效性。

1580mm热轧带钢35kVTCR型静止型动态无功补偿装置(SVC)介绍

1580mm热轧带钢35kV电源供电系统主要负荷为9台6000kW交-交变频主传动轧机、2台1200kW直流传动立辊轧机、1台1500kW直流传动转鼓式飞剪,为了控制轧机注入系统的谐波电流量,抑制电压波动,提高功率因数,保证轧钢过程稳定、节能、提高轧机效率,并保证轧机供电设备本身及其他用电设备的安全运行,在供电母线安装一套SVC无功补偿装置,进行电能质量治理。

基于Simulink与VB的TCR型静止无功补偿器的仿真

文章以TCR型静止无功补偿器作为仿真对象,重点研究了Simulink与VB的联合仿真技术,实现了VB和Simulink模型的交互。结果显示这种前台用VB编程,后台调用Matlab各种工具的方法能较好地弥补Matlab用户界面的缺陷,对类似的应用有一定参考价值和借鉴意义。

基于TCR+TSF的混合无功补偿方案的研究

针对目前煤矿供电系统中非线性负荷无功消耗大,谐波污染严重的问题,该文介绍了一种混合型无功补偿及滤波方案TCR+TSF,分析了该方案的原理结构、工作方式和控制系统,此外还讨论了TSF支路的投切时间,最后通过MATLAB对该方案进行仿真,仿真结果验证了方案的有效性。

SVC装置TCR电抗器磁场影响分析及对策

研究解决±800kV楚雄换流站SVC装置TCR电抗器运行产生的磁场严重影响周围设备的安全运行问题。通过采取地网解环和将电抗器由1.685 m抬高至3.928 m的措施进行改造,并对实施效果进行分析,发现电缆屏蔽层的感应电流未能达到小于9A的目标值。利用磁场强度实测值进行电抗器高度测算,并根据理论值计算进行验证,得出TCR电抗器需抬高至6.25m才能达到预期目的。

TCR全数字触发电路的设计与实现

由固定电容和相控电抗器构建的SVC系统中,对相控电抗器的快速精确控制是实现无功补偿的关键环节。精确控制电抗器就是构建稳健精确的触发脉冲,本文采用压频变换器和复杂可编程逻辑器件实现全数字触发电路的设计,可靠性方面采用双脉冲+调制机制,精确控制方面达到每伏约10 k Hz左右的变化频率进行控制,实际工程验证效果良好。

高压TCR晶闸管阀组触发控制方案设计及仿真分析

文章简要介绍了一种用于高压TCR晶闸管阀组的电磁触发控制方案,设计了一种结构简单、成本低廉的大功率脉冲电流源生成电路,重点分析了该电路的关键参数作用和工作特性。对电磁触发系统进行了仿真分析和实验验证,结果表明,该触发方案能可靠地完成对高压晶闸管阀组的触发控制,并可以方便地实现控制电路与主电路之间的电气隔离,安全可靠。

采用SVC抑制次同步谐振的机理分析

针对采用静止无功补偿器(SVC)抑制次同步谐振(SSR)的核心问题,即如何提供与扭振模态频率互补的电流分量问题,提出了SVC基波电纳次同步调制的控制机理和数学模型。分析表明:对SVC基波电纳参考值进行次同步频率调制,可控制其输出大小和相位适当的模态互补频率电流,进而在机组中产生对应模态的阻尼扭矩,达到抑制SSR的目的。这一控制机理同时会导致SVC输出超同步和复杂分数次谐波分量。基于详细电力电子电路的非线性电磁仿真和实际SVC设备试验均验证了控制机理和数学模型的有效性和正确性,进一步将所提出的控制机理应用于锦界电厂串补输电系统的SSR问题,数值仿真结果证实了其有效性。

新型电气化铁道电能质量综合补偿系统的研究及工程应用

针对电气化铁路给电网带来的低功率因数、高谐波含量和负序电流的问题,提出了在每个牵引臂安装由静止无功补偿器和混合有源滤波器有机组成的新型并联混合补偿装置。该装置结合静止无功补偿器和混合有源滤波器两者之长,前者动态补偿无功电流并抑制负序电流;后者由无源滤波和有源滤波构成的注入式混合有源滤波器,降低了工程成本和实现难度,并有效抑制了谐波。文中分析了其拓扑结构和补偿原理,并详细介绍了其无功控制方法。将该系统投入牵引变电站运行,对比分析了系统投入前后的波形和数据,证明了该综合补偿系统对改善电网电能质量的有效性和可行性。

并联型高电能质量调节装置的研制

研制了一种具有谐波治理和无功补偿连续可调功能的并联型高电能质量调节装置,该装置主电路由晶闸管控制电抗器(thyristor controlled reactors,TCR)和谐振阻抗型混合有源滤波器(resonant impedance type hybrid active filter,RITHAF)组成。RITHAF无源部分PF(passive filters)提供固定容性无功,而TCR提供可调感性无功,二者结合相当于典型的静止无功补偿器;对于谐波治理,RITHAF起到有源滤波器的作用,由此可提高电网电能质量和功率因数。文章在分析该装置结构的基础上,推导了谐波域和基波域的模型,并对该装置运行时的控制方法进行了研究,模型推导和仿真及实验结果证明了该装置的有效性。

大型电弧炉无功补偿与谐波抑制的综合补偿系统

针对大型电弧炉引起的电压闪变、谐波污染和功率因数低等电能质量问题,提出了一种由静止无功补偿装置与有源滤波器构成的新型综合补偿系统。用静止无功补偿装置快速补偿无功,并通过对其三相不对称控制来改善电网三相不对称和消除负序电流,有源滤波器滤除电弧炉和静止无功补偿装置产生的谐波。通过构造合理的拓扑结构,可使静止无功补偿装置与有源滤波器互不影响,从而实现对其分散控制。将该系统投入实际运行,对比分析了系统投入前后的波形和数据,证明了该综合补偿系统对改善电网电能质量的有效性和可行性。

基于大容量SVC的SCOTT变压器电能质量治理方案及应用

针对斯科特变压器由于运量增大、主变压器的两相工况差异大而造成的电压波动大、功率因数低、谐波和负序电流大的问题,提出在变压器55 kV侧接1个大容量晶闸管控制电抗器支路和3个固定电容补偿支路,其中晶闸管控制电抗器支路和2个固定电容补偿支路安装于重载臂,而另一个固定电容补偿支路安装于轻载臂。结合其拓扑结构,提出以负序电流最小为目标的多约束无功功率优化控制数学模型,并对其控制过程进行详细分析。实际应用表明:该装置解决了重载臂的电能质量问题,使电压跌落从30%减少到11%,功率因数由0.76提高到0.98;并显著减少高压侧的负序电流,提高了变压器的效率和利用率。

电力电子装置高压阀的电介质试验

我国的电力发展战略需要大量使用电力电子装置,电网的安全稳定运行要求电力电子装置在投入前必须进行严格的试验。电力电子装置高压阀是电力电子装置的核心部件,也是最脆弱的环节,是试验的重点。为此介绍了大功率电力电子装置阀(SVC阀、TCSC阀、STATCOM阀和HVDC阀等)的电介质试验,包括IEC标准对试验的要求、试验装置、仪器、局部放电测量方法、测量仪器等。以莱阳钢厂晶闸管控制电抗器(TCR)型静止无功补偿(SVC)工程为例介绍了试验方法在实际工程中的具体应用,给出了试验波形。工程应用的结果证明了试验方法的实用性和有效性。

基于无功控制的电铁电能质量治理装置及应用

为了综合治理电气化铁路给电网带来的低功率因数、高谐波含量和大负序电流的问题,改变目前仅通过补偿无功功率来提高功率因数的现状,提出了在每个牵引臂安装一套晶闸管相控电抗器与固定电容器相结合的静止无功补偿器,通过对整个变电站无功功率的综合控制来提高功率因数、稳定电网电压、抑制谐波并改善负序电流;同时分析了该静止无功补偿器的拓扑结构和无功控制的数学模型及无功计算。在怀化供电段涟源牵引变电站的运行结果表明:装置投运后功率因数从0.8提高到0.96,不平衡度由原来的20.43%下降到1.81%;谐波和负序电流都有较大程度的减少。实践证明,基于无功控制的动态无功补偿方法可改善牵引网的电能质量。

特高压输电线路用新型TCSC方案及其控制策略研究

为了在1 000 kV特高压输电线路或有较大额定电流的750 kV输电线路上加装可控串补(thyristor controlledseries compensation,TCSC),解决目前TCSC中所需晶闸管阀通流能力不足的问题,提出了一种基于双阀控电抗器(thyristor controlled reactance,TCR)支路并联的TCSC实现方案,并对其控制策略进行了研究。通过对幅值相等控制策略下双TCR支路TCSC进行数学建模,设计了相应的阻抗控制环节和幅值相等控制环节,实现了相应的控制目标。仿真结果表明,提出的TCSC实现方案及其控制策略可行,适用于工程应用。

SVC无功补偿技术在济钢热连轧的应用

阐述了济钢热连轧生产线为了降低轧机轧钢时产生的无功冲击、谐波电流等对电力系统和用电设备造成的影响而采用SVC无功补偿技术。通过分析运行中的SVC无功补偿系统对电网电能质量的改变情况,得出了在SVC无功补偿系统投入运行后对抑制电压波动、抑制谐波电流、提高系统功率因数等都起到了明显的改善和提高作用。

可控无源滤波器的原理与实验研究

提出了一种利用晶闸管控制电抗器为可变电抗器的新型可控无源滤波器。通过改变触发角来改变可变电抗器的等效电感,使滤波器在LC参数变化后重新回到谐振状态以实现自动调谐。实验证明该滤波器适于一般电力电子装置的谐波抑制。