综合提升新能源高占比受端电网小干扰和暂态电压稳定性的SVG优化配置方法

由于新能源发电设备的弱支撑性,新能源高占比的受端电网的电压支撑强度难以满足系统安全稳定运行的要求。为了解决现有静止无功发生器(static var generator,SVG)配置方法未能充分提升系统小干扰电压稳定性和暂态电压稳定性的问题,提出了一种综合考虑系统小干扰电压稳定和暂态电压稳定的SVG优化配置方法。首先,在第一阶段考虑SVG投资运行总成本和系统小干扰电压稳定裕度,在第二阶段引入SVG接入对系统故障后暂态电压稳定裕度的影响。然后,利用基于组合赋权法和相对熵距离的改进理想解法得到最优配置方案。最后,应用PSDBPA对新能源高占比受端电网算例进行分析,验证了所提配置方法能充分发挥SVG对系统电压稳定的提升作用。

SVG协同双馈风电场的暂态控制策略研究

为了充分考虑装设静止无功发生器(static var generator,SVG)的双馈风电场故障状况下的非线性特性,使用一种参数自适应超扭曲滑模控制器(super-twisting adaptive sliding mode control,STASMC)对多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)系统的零动态(zero dynamics,ZD)方法进行改进,提出一种ZD-STASMC方法来协调控制双馈机组和SVG。使用ZD方法将原始系统部分线性化,简化了控制设计任务。为了进一步提高在参数不确定性和外部扰动下的电压调节能力,将ZD方法与STASMC相结合。通过STASMC构造辅助输入提升了ZD方法的鲁棒性,减少了建模误差和实际过程中各种误差的影响。改进后的ZD方法减小了线性化误差的影响,加强了双馈感应发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)的暂态性能。最后,通过算例系统在三相故障下的仿真验证了所提ZD-STASMC控制的有效性。

高压级联SVG电流PR控制策略

对SVG在出现无功阶跃扰动时的补偿控制进行深入研究。SVG在无功功率调节时,如果出现阶跃扰动,无功功率的调节会直接影响有功功率的调节,这是因为传统的旋转坐标系控制方法对于有功功率和无功功率的控制环路之间存在耦合关系。为此,文中引入了有功和无功的解耦控制。另外,无功的阶跃信号会引起直流母线电压的突变,故将直流分量引入装置侧输出电流的值,并将这个直流分量滤除,保证控制的稳定性。最后在仿真的基础上,以光伏电站为背景对所提方法进行现场验证,结果充分证明了该算法的有效性。

发电机组低负荷下的SVG无功补偿技术应用分析

低负荷运行容易导致发电机组无功功率不足、电压不稳定等问题,影响电力系统的稳定性和可靠性。探讨了在发电机组低负荷条件下应用静止无功发生器(SVG)技术进行无功补偿的途径。分析了SVG在维持电压稳定、改善功率因数以及减轻低负荷运行对发电机组的不良影响等方面的表现和有效性,并通过实验和仿真开展评估验证。

高压SVG级联H桥模块等电位研究

高压级联型SVG装置由数个H桥模块级联而成,由于其电压等级、绝缘要求高,H桥模块不接地,处于悬浮状态。IGBT工作会产生大量的热量,因此开关器件衬底需要紧贴散热器表面以更好的散热,但同时也形成了较大的分布电容。散热器受IGBT开关电压和分布电容影响会感应电压,悬浮散热器就相当于电磁辐射源,会产生严重的电磁干扰。本文通过建立H桥模块近场耦合模型,分析了散热器悬浮的危害,并搭建仿真模型进行验证。最后针对散热器悬浮及等电位联结对模块电磁干扰影响的研究,搭建试验平台,通过多维度比较,最终得到散热器直流中点等电位联结为最佳方式。

基于LADRC的双馈风机与SVG协调控制的并网系统研究

为了解决双馈风机(doubly fed induction generator,DFIG)在并网或运行时给电网带来的稳定性问题,提出了静止无功发生器(static var generator,SVG)与DFIG协同补偿无功的方法,并在此基础上通过线性自抗扰控制(linear active disturbance rejection control,LADRC)代替传统的PI控制来控制变流器,以及加装超级电容储能对DFIG的变流器直流侧控制进行优化。最后结合风电场的实际情况,在MATLAB中搭建了使用LADRC的含超级电容的双馈风机并网模型,并对其并网时的交直流波动以及无功功率的传输进行了仿真分析,实验结果验证了该控制策略可以提高双馈风机稳定运行的能力,解决功率波动时变流器交直流侧功率不平衡的问题,与SVG的协同控制策略可以提高系统的低电压穿越能力,提高了整个风力发电系统的稳定性。

基于SVG动态损耗模型的变电站无功补偿设备协同经济运行策略

当前静止无功补偿器(static var generator,SVG)设备损耗参数仅标注额定功率下的稳态损耗,难以在不同运行状态下实现损耗的动态精细化管理。针对变电站无功补偿设备运行损耗过大的问题,在SVG动态运行损耗模型的基础上,提出一种考虑静止无功补偿装置(static var compensator,SVC)损耗特征的协同经济运行策略,以提升变电站无功补偿设备的运行经济性。首先,对SVG动态运行损耗模型和SVC模型进行分析。然后,提出多台SVG协同经济运行的最优投运台数判据和实时功率分摊准则。最后,提出无功功率完全补偿和考虑无功补偿价值的变电站无功补偿设备协同经济运行策略。通过搭建Simulink仿真系统,验证了所提协同经济运行策略的有效性。

构网型逆变器与SVG并联系统无功功率协调控制策略

以静止无功发生器(static var generator,SVG)为例,针对构网型逆变器和SVG并联系统的电压稳定性问题,提出构网型逆变器与SVG并联系统无功功率协调控制策略。将并联系统的运行状态总结为四种工况,通过工况识别、无功补偿量计算、无功功率分配策略、工况切换,来协调不同工况下构网型逆变器与SVG注入公共耦合点的无功功率,使并联系统在各种情况下均可稳定可靠工作。在MATLAB中搭建模型并进行仿真,结果表明所提控制策略可以实现工况的快速识别与切换、无功补偿量的计算、无功功率的分配,以及对公共耦合点电压的快速支撑。

基于SVG附加电流反馈阻抗重塑的双馈风电场次/超同步振荡抑制策略

双馈风电场易与电网相互作用引起次/超同步振荡,针对目前抑制振荡时阻抗重塑法适应性不强的问题,提出一种基于静止无功发生器(SVG)附加电流反馈控制的阻抗重塑法,该方法建立的虚拟阻抗可跟随风电场的阻抗特性变化而改变,其灵活性强于通过建模分析设计出的固定虚拟阻抗。首先,基于SVG和风电场并网阻抗模型推导了该方法所加入的虚拟阻抗公式。然后,根据阻频特性分析了该方法的有效性以及阻抗重塑控制参数对抑制效果的影响。最后,根据青海省某双馈风电场并网模型,在PSCAD/EMTDC中建立了电磁暂态仿真模型,仿真结果表明:所提方法可以在不同振荡情况下实现对场站的阻抗重塑,灵活抑制风电场次/超同步振荡。

基于模型预测控制的全功率变速抽水蓄能与SVG功率协调控制

全功率变速抽水蓄能机组(FSC-VSPSU)通过背靠背变流器接入电网,具有功率快速可调、有功无功独立解耦的优点,在近年来得到了广泛关注。由于新能源场站具有波动性,通常配置静止无功发生器(SVG)来维持系统电压稳定。针对SVG易出现容量不足的状况,研究FSC-VSPSU与SVG功率协调控制。分析了FSC-VSPSU与SVG无功调节特性,提出了基于模型预测控制的功率协调控制策略。采用模型预测控制协调响应时间不同的FSC-VSPSU与SVG,通过电压灵敏度计算无功和电压的关系,建立以并网点电压、FSC-VSPSU电压偏差最小以及SVG无功储备最大为目标的模型预测控制(MPC)问题数学模型,求解得到FSC-VSPSU与SVG功率参考值。通过仿真验证了所提模型预测控制的可行性以及其相较于下垂控制的优越性。

基于SVG的电子病历编辑器的研发及应用

目的:消除传统病历编辑器对操作系统、客户端、浏览器功能特性的依赖,解决跨平台不一致、性能慢、文件存储不规范等问题,支撑云原生智能电子病历研发和信创适配。方法:基于Model-View-Controller模型研发新电子病历编辑器,在浏览器上运行,不依赖具体的操作系统;使用XML格式存储,不依赖具体的数据库;使用程序编码解决个别国产浏览器出现的显示、打印、导出问题。结果:编辑器实现了跨平台、多终端一致性,性能极大提升,可在国产操作系统、数据库、浏览器上正常运行。结论:新电子病历编辑器的研发和应用,消除了传统C/S电子病历向B/S云电子病历迁移的核心技术障碍,可以加速医疗信息化行业的国产化适配进程。

基于故障穿越演化特性的SVG电磁暂态模型测辨方法

建立准确的静止无功发生器(static var generators,SVG)白盒电磁暂态仿真模型是分析电网电压稳定特性的前提。然而,由于SVG的控制器结构和参数保密,其建模大都基于典型控制结构和参数,模型的暂态输出特性与实际差异较大。针对上述问题,提出了基于SVG厂家封装黑盒模型故障穿越(fault ride-through,FRT)演化特性的电磁暂态模型测辨方法。首先,分析了厂家黑盒模型的拓扑特征,通过多工况故障穿越响应测试,厘清了其故障穿越演化特性。然后,通过分析不同控制环节暂态切换过程对SVG故障穿越响应特性的影响和作用途径,提出了基于SVG故障穿越响应演化形态的控制器结构辨识方法。通过分析SVG不同控制环节参数对其故障穿越响应特性的分阶段作用原理,提出了基于故障穿越响应幅值的控制器参数分步辨识方法,形成了SVG的白盒化电磁暂态模型测辨方法体系。最后,将建立的不同型号白盒仿真模型与对应厂家黑盒模型进行了故障穿越响应特性对比分析,发现其误差远小于现行标准的允许误差,证明了提出方法的有效性和通用性。

新能源场站风冷与水冷SVG运行对比分析

新能源场站常配置静止型无功补偿发生器(SVG)用于电力系统无功与谐波的补偿。SVG功率模块中的关键器件IGBT工作时会产生热量,为保证功率模块的稳定运行,常采用风冷和水冷两种冷却方式对功率模块进行散热。对比不同的SVG冷却形式,为后续新能源场站的SVG建造和选型提供参考。介绍了两个新能源场站的运行概况,分析了两个场站的SVG无功补偿方案。从阀组设备温升、设备噪声、设备运维等方面对比风冷和水冷两种冷却方式SVG的运行状况。水冷SVG在使用寿命、运行可靠性、设备维护、现场适应性等方面均优于风冷SVG,但水冷方案因增加了水系统和外冷风机,使其复杂程度较风冷方案稍高。水冷方案较好地解决了室内阀组滤网灰尘多及室内风机噪音大的问题,更适用于对现场环境噪声及污秽敏感的场合,在成本预算足够的情况下建议优先选用水冷SVG。

基于Boost型APD的角接SVG直流侧电压纹波抑制方法

在级联H桥多电平静止无功发生器(Static Var Generator,SVG)中,H桥固有的结构特性使得角形级联SVG直流侧电容电压存在二倍频纹波,电压波动影响电能质量补偿效果甚至导致系统失调。为抑制角形级联SVG的H桥直流侧二倍频电压纹波,文中提出了基于Boost型有源功率解耦(Active Power Decoupling,APD)的角形级联H桥多电平SVG的设计方案。有源功率解耦电路将波动功率和稳定功率相互分离,采用储能元件吸收波动功率,从而削弱了H桥直流侧电压波动。利用MATLAB/Simulink搭建仿真平台进行仿真,结果表明基于Boost型有源功率解耦的角形级联H桥多电平SVG能够有效抑制直流侧电容电压的二倍频纹波。

SVG动态无功补偿在特殊领域的应用

静止无功发生器(SVG)是目前最先进的无功补偿装置,可在传统补偿装置无法有效治理的场合起到显著的补偿效果。本文以某检测中心试验站电压波动问题治理为例,简述该试验站在开展断路器通断能力和成套装置短路耐受强度试验时对电网电能质量带来的影响,详细叙述了SVG在本应用场合的选型、设计及应用效果验证。最终的研究结果对SVG在特殊应用场合下的设计具有一定的借鉴意义。

煤矿供电系统中SVG无功补偿技术的具体应用

研究了供电系统中SVG (Static Var Generator,静止无功发生器)无功补偿技术的具体应用。首先对SVG的原理进行了分析。其次以A煤矿项目为例,分析了该煤矿无功补偿情况及现状问题,提出选用SVG代替现有FC (Filter Compensation,谐波补偿)装置的方案,并详细地对SVG的监控系统及运行测试进行了分析。结果显示,SVG的应用可以提高煤矿电网功率因数、治理谐波、抑制电压波动,达到节能降耗和改善电能质量的效果。最后展望了SVG无功补偿技术的前景,并提出了相关的建议。

220 kV光伏电站SVG高频振荡仿真分析

本文主要介绍了220 kV光伏电站SVG高频振荡引发电压波动的故障案例。首先,通过分析现场故障录波,初步确定故障原因为SVG与系统振荡;其次,基于RTlab仿真平台搭建了光伏电站全站和附近局部电网的电磁暂态模型并开展故障复现,仿真复现结果与故障录波基本一致;最后,提出了“消除SVG高频段负阻尼”的振荡抑制措施,并通过仿真验证其有效性。本文的新能源场站SVG高频振荡分析可为今后类似故障的防范和处理提供经验与参考。

SVG新型电力系统安全稳定在光伏行业应用

风电光伏等新能源行业的大量并网非线性负荷和冲击性负荷的广泛应用,带来了严重的电能质量问题,功率因数低,电网电压波动及闪变等。本文从治理电网质量的角度,介绍了新风光SVG系列产品的特点,将自换相桥式电路通过变压器或者电抗器并联在电网上,适当地调节桥式电路交流侧输出电压的幅值和相位,或者直接控制其交流侧电流就可以使该电路吸收或者发出满足要求的无功电流,实现动态无功补偿的目的。

高压SVG智能化散热控制策略研究与应用

本文介绍了新风光电子科技股份有限公司的风冷SVG,通过升级控制算法,使用低压变频器、各种环境传感器,实现散热风机智能化控制,在节能减排、提高环境适应性上有很好的应用效果。

煤矿6kV SVG静止型无功补偿技术应用研究

为提高电网运行的稳定性,以挖金湾煤矿为研究对象,针对矿井供电系统运行期间功率不达标、电路过补欠补发生的情况频繁、电压波动与压降大、供电系统运行不稳定等情况,提出采用静止型无功补偿装置SVG对供电系统进行补偿技术手段,结合煤矿电路负载的实际情况,对SVG电路及硬件电路进行了设计,动态检测供电网络中电压、电流变化,对供电系统进行精准无功补偿,实践表明,SVG无功补偿装置投运后,供电电网上高次次谐波电流均明显降低,其数值均控制在国标值范围内,功率因素有效提高,无功冲击的最大值相较于未投运前大大降低,综合性能得到了明显增强。