TSC W/660KVAR动态无功功率补偿器在焊接生产线上的应用

综述了动态无功功率补偿器的工作原理及其特点,介绍了其在汽车焊接生产线中的应用效果,快速动态补偿功率因数,降低网损,高效节能,增加变压器带载容量;分相动态补偿解决了焊接生产线带来的谐波和电压闪变干扰问题;就地补偿,稳定系统电压,抑制电压闪变,提高电网电压质量。

静止无功补偿器的小波神经网络PID控制方法研究

静止无功补偿器(SVC)是电力系统中应用广泛的动态无功补偿装置。针对传统比例积分微分(PID)在SVC动态调节过程中由于控制器参数固定而存在动态响应、自适应能力差的问题,提出了一种基于小波神经网络PID(WNNPID)的SVC电流反馈电压稳定控制方法。首先,分别选取SVC的电压差ΔUr、电压误差ΔU和补偿电压USL作为WNNPID控制器的输入信号,而控制器的输出为SVC的参考电纳。然后,采用小波神经网络(WNN)和增量式PID控制对WNNPID控制器的结构进行设计。最后,采用Matlab/Simulink仿真平台对所提控制方法进行仿真,并与基于反向传播(BP)神经网络PID的控制效果进行了对比。仿真结果表明,所提WNNPID控制方法具有更稳定的电压控制效果、较快的响应速度、较好的动静态响应性能和较强的自适应能力。

基于暂态电压稳定性指标的动态无功优化配置方法

以往采用的动态无功配置方法大多以确保静态电压稳定为目标,而快速可控的动态无功补偿装置更适用于抑制现代电网容易出现的暂态电压失稳问题。因此,文章在考虑感应电动机动态负荷特性的基础上,提出了一种评估暂态电压稳定性的新指标。该指标充分计及感应电动机负荷特性的动态响应过程,涉及多故障集下的节点暂态电压稳定性指标和系统暂态电压稳定性指标,以此评估实际电网中任意节点或整个系统的暂态电压稳定性。同时,基于系统电压稳定性指标提出一种动态无功补偿装置优化配置方法,比较不同配置方案下的系统电压稳定性指标值,以得到最优方案。最后通过IEEE39节点算例和某地区实际电网的仿真,结果验证了指标用于量化评估实际系统暂态电压稳定性的有效性。

阻尼联络线低频振荡的SVC自适应模糊控制器研究

从暂态能量的角度对区域模式振荡的过程进行分析,提出以降低区域间振荡能量为控制目标的阻尼控制策略,设计出附加在SVC上的自适应模糊控制器,以提高互联系统的动态稳定性水平。该控制方案不需预知系统具体参数,通过对系统运行状态和控制效果进行评判,依据模糊规则自适应地对控制参数进行调节,实现对区域模式振荡的有效抑制。数字仿真表明,该控制器能有效地提高互联系统的动态稳定性水平,对不同的系统运行方式和振荡模式具有较强的鲁棒性。

南方电网西电东送通道动态无功补偿应用研究

以南方电网2008年规划电网为背景,研究南方电网西电东送通道应用动态无功补偿的必要性,提出南方电网西电东送通道应用动态无功补偿的具体方案。研究结果对南方电网开展动态无功补偿试点工程有一定的指导意义。

静止无功补偿器(SVC)的一种新型非线性鲁棒自适应控制设计方法

为提高提高多机电力系统的暂态稳定性,该文首先建立了静止无功补偿器(static var compensator,SVC)系统的一个含有时变参数不确定性的二阶非线性动态模型,然后在SVC动态模型的基础上,利用自适应控制技术和鲁棒控制技术设计了SVC系统的控制器。为了验证所设计的控制器的有效性,以一个经典的三机九母线电力系统作为测试系统,对鲁棒自适应SVC控制器与PID SVC控制器和反馈线性化SVC控制器分别进行了比较研究。仿真结果表明,与PID SVC控制器和反馈线性化SVC控制器相比,所提出的鲁棒自适应SVC控制器具有良好的性能。

考虑快速动态无功补偿的二级电压控制

提出了一套考虑快速动态无功补偿装置(如静止无功补偿器/静止同步补偿器(SVC/STATCOM))的二级电压控制体系,致力于在稳态电压控制和暂态电压稳定中充分发挥SVC/STATCOM快速动态无功补偿的优势,其包含两个相对解耦独立的控制阶段:第1阶段将SVC/STATCOM与传统无功调节设备统一纳入协调二级电压控制模型,充分利用SVC/STATCOM的快速调节特性,并防止反调;第2阶段建立二次规划模型进行动态无功储备的优化控制,利用慢速动态无功补偿装置置换出SVC/STATCOM的无功功率,提高电网动态无功储备水平。通过时序和空间上的相互协调,充分发挥各类无功补偿装置在二级电压控制和暂态电压稳定预防控制中的作用。Nordic系统的算例测试结果证明,该体系能够有效提高传统二级电压控制的响应速度,避免SVC/STATCOM与传统电压控制装置间的反调现象;同时,能够有效地进行暂态电压稳定的预防控制,提高扰动后的系统电压的恢复效果。

计及动态负荷的电力系统静止无功补偿器(SVC)与发电机励磁控制

基于微分代数控制系统的反馈线性化方法,进一步研究了具有非线性负荷的电力系统中静止无功补偿器(Static var compensator,SVC)和发电机三阶模型的励磁控制,表明具有非线性负荷和SVC装置的NDAS(3)仍可以通过状态反馈精确线性化,从而得到具有代数方程的Brunovsky标准型。提出了具有非线性负荷的电力系统SVC与发电机励磁控制的完全精确线性化设计。该控制方法可以同时满足发电机功角稳定和SVC节点处电压。仿真结果表明该方法具有很好的效果和优越性。

基于暂态电压稳定指标的动态无功优化配置方法

以往的动态无功配置方法大多以确保静态电压稳定为目标,而快速可控的动态无功补偿装置更适用于抑制电网的暂态电压失稳。文中首先分析并指出故障后的极限切除时间是系统暂态电压稳定性的一个衡量指标,安装动态无功补偿可以延长故障的极限切除时间。根据这种特点提出了一种基于极限切除时间指标的动态无功优化配置算法,比较各种配置方案对电网故障后极限切除时间的改变量以得到最优方案。通过IEEE39母线系统的算例说明了该方法的有效性。

静止无功补偿器自适应动态规划电压控制方法

为解决传统比例?积分?微分(proportional integral differential,PID)控制应用于静止无功补偿器(static var compensator,SVC)非线性控制系统存在的不足,提出了一种基于自适应动态规划(adaptive dynamic programming,ADP)的SVC自适应优化控制策略。采用小波神经网络和BP神经网络分别设计执行依赖启发式动态规划(action dependent heuristic dynamic programming,ADHDP)的执行网络和评价网络,以增强ADHDP对性能指标函数的逼近能力和控制律优化能力,然后用其设计了SVC控制系统的电压调节器。在Matlab/Simulink仿真平台对所提出的ADHDP控制方法进行了仿真,并与执行网络、评价网络均采用BP神经网络设计的经典ADHDP控制方法的控制效果进行了对比,验证了基于ADHDP的SVC电压优化控制方法的可行性和有效性。相比之下,所提出的ADHDP控制方法具有更好的电压稳定和控制效果,控制系统具有较快的响应速度、较好的动态和静态稳定性和较强的自适应能力。

三相-两相牵引变电所用无功动态补偿与谐波治理混合系统的研究

针对单相牵引负荷波动性大,随机性强,造成大量谐波、无功及负序分量的特点,提出一种应用于电气化铁路的单相无功动态补偿与谐波治理混合系统(hybrid var and harmonic dynamic compensator,HVHC)。系统由混合型有源电力滤波器(hybrid active power filter,HAPF)及静止无功补偿器(static var compensator,SVC)组成,其中SVC包括晶闸管投切电容器(thyristor switched capacitor,TSC)和晶闸管控制电抗器(thyristor controlled reactor,TCR),用来动态连续补偿无功功率,HAPF用来动态抑制电网及无功补偿装置产生的谐波,电力机车产生的负序分量可通过在平衡变压器接线方式下控制2个牵引供电臂的负载来消除。提出HAPF和SVC复合控制策略及分频控制方法,可有效地消除两者之间的耦合,提高单相系统谐波及无功电流的跟踪精度,克服电网电压畸变对系统的影响。仿真及实验结果证明该系统响应速度快,抗干扰能力强,治理效果满足要求。

基于阻抗模裕度指标的动态无功补偿装置优化配置方法

基于非解析复变电力系统的动态分析方法,提出计及负荷特性的阻抗模裕度指标(impedance modulus margin index,IMMI)计算方法。其计算公式能够简单且直观地利用电力系统运行参数。IMMI能够准确地评估负荷节点电压稳定性的水平,从而判定电压稳定薄弱环节。在上述研究基础上,提出动态无功补偿装置优化配置的新方法。它能实现实时跟踪负荷节点的等值电路参数,动态的搜索动态无功补偿装置配置最佳位置。再综合考虑配置点的配置容量的确定原则,比较多种配置方案的效果与成本,得出最后动态无功补偿装置的优化配置方案。通过IEEE 14节点系统和广东电网某220 kV片区网络的案例说明了新方法更加直接有效。

一种低成本动态无功补偿装置及两级协同优化运行方法

为实现高能耗企业配电网低成本动态节能,提出了一种兼顾DSTATCOM快速无功补偿及TSC低成本大容量无功补偿优势的混合型无功动态补偿器。该新型拓扑结构由一台较小容量的DSTATCOM和较大容量的多组TSC构成。其中,DSTATCOM能实现快速连续无功调节,TSC实现无功的分级调节,二者协同工作实现低成本快速无级无功调节。在分析HVC基本工作原理的基础上,本文对HVC的控制方法进行了研究,提出基于专家决策的HVC复合控制策略,确保了HVC快速大容量地进行无功补偿。同时,本文对多组HVC装置同时工作时的优化运行问题进行了深入研究,提出利用两级协同优化补偿算法,获取各补偿装置的最优投运无功量,实现全局优化节能。基于上述思想,为某冶炼厂研制了低成本动态节能系统,运行结果表明该系统比传统无功补偿装置节能效果更佳,同时可推广应用于高压配电网。

一种构建网络状态空间模型的新方法及其在SSR研究中的应用

在总结输电网接线特点的基础上,给出网络部分状态变量的选取方法及电容支路动态导纳矩阵的定义,并提出一种形成电力系统网络状态空间模型的新方法。该方法无需通过复杂的拓扑分析生成网络常态树即可确定网络的状态变量,无需按照严格的规则对支路和节点进行编号,即可方便地生成网络状态空间模型,且在网络结构变化时网络状态空间模型修改容易,适于进行多机系统的次同步谐振(subsynchronous resonance,SSR)特征值分析。以国内某多机串补输电系统为例,利用文中所提方法分析了系统的SSR特性及静止无功补偿器对其SSR问题的抑制作用,并通过时域仿真验证了所提方法分析结果的有效性。该方法可为火电厂的系统接入方案规划以及SSR抑制措施的设计提供指导和理论支撑。

一种改进的近似动态规划方法及其在SVC的应用

近似动态规划的基本思想是通过近似计算代价函数,从而避免动态规划中的"维数灾"问题。随机选取初值使得近似动态规划方法需要多次的学习才能最终收敛,极大地限制了在实际系统中的应用。针对上述问题,提出一种基于改进PID神经网络的直接启发式动态规划算法,将初始执行网络与PID控制器之间建立起一种等价关系,因此可以利用已经设计好的PID控制器来指导其初值选取,从而使算法收敛性大大提高。改进的神经网络与常规PID神经网络相比,结构简单且具有更好的扩展性,性能上具有更强的鲁棒性。对4机2区系统的静止无功补偿器附加阻尼控制进行仿真测试,仿真结果表明基于改进PID神经网络的直接启发式动态规划算法和初值选取方法的有效性,并且在部分状态反馈和延时两种情况下有着很好的控制效果。

基于DSP的低压动态无功补偿控制器的设计

针对传统的无功补偿控制器反应不够迅速及数据采集功能的不足,设计了一种基于TI公司TMS320LF2407A的动态无功补偿控制器。控制器采用三个单片机模块化设计以提高性能,采用Q格式计算提高运算速度,采用先进的电容器投切方式提高电容器的使用寿命。控制器具有的多种数据采集方式可分别利用GPRS或CDMA网络构成远程无线通信网络或直接采用手抄器或U盘完成对控制器数据的收集。该控制器已在工厂投入使用,运行结果表明该动态无功补偿控制器能快速补偿电网无功,使功率因数保持在较高水平,较好地改善了供电质量,提高了供电系统的经济效益,达到了设计要求,

基于电流调制的高功率动态静止无功补偿装置

提出了一种新型的高功率动态静止无功补偿装置。基于电流调制作用 ,通过耦合电感间的换流与开关器件通断相位角的控制 ,该装置可输出超前电压的电流 ,以补偿电网中常见的感性无功。采用正弦脉宽调制 (SPWM)方法 ,可改善电流波形。通过补偿模块之间的并联 ,并结合相移的SPWM技术 ,进一步提高系统的容量和开关频率 。

多馈入直流受端电网动态无功补偿选址研究

随着大容量直流输电的广泛应用,若动态无功功率储备不足,当发生直流闭锁等严重故障时,系统面临暂态电压失稳风险。提出综合电压涨幅指标法研究多馈入直流受端电网的动态无功补偿选址问题。通过系统电压弱区域分析和时域仿真,结合静止无功补偿器(SVC)的响应指标和容量等参数确定SVC的最优安装地点。对大规模交直流混联系统仿真结果验证了所提方法的有效性和工程实用性。

基于瞬时对称分量法的电网无功补偿方法

针对电网无功补偿需测量相角,无法实现实时补偿的问题,提出一种实时求取系统无功功率的方法,它将瞬时无功理论和对称分量法相结合,利用实时序分量功率实现系统无功补偿,并将其应用在有电弧炉的配电网系统中。MATLAB仿真表明:该方法可以实现三相不平衡系统的无功功率补偿且没有时间延迟,从而保证了无功功率的稳定,解决了无功功率波动引起的电压波动问题。

静止无功补偿器对提高阳城送电稳定水平的研究

利用ＢＰＡ软件重点针对阳城～淮阴长距离输电线研究静止无功补偿器（ＳＶＣ）对系统故障后暂态和动态稳定的影响。并对ＳＶＣ的不同安装地点进行分析比较。数字仿真的结果表明：静止无功补偿器能提高系统稳定性和动态性能。