一种具备谐振抑制能力的新型SVC及控制策略

为了兼顾谐波治理需求,同时避免传统无源滤波器容易引起系统谐波谐振的问题,提出一种基于混合型有源滤波器(HAPF)的新型静止无功补偿器(SVC)结构,并量化推导了有源滤波部分的谐波控制系数的合理设计范围。在此基础上,提出一种基于同步旋转坐标和改进广义积分控制的HAPF控制策略,从频率特性角度剖析了闭环跟踪精度及控制稳定性,并进一步校核新型SVC的谐振抑制能力。最后,搭建新型SVC样机实验平台,验证了所提方法的可行性和有效性。

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。

配电网综合电气节能关键技术研究

针对目前配电网综合电气节能技术单一,尚无系列化关键技术,节能设备存在固有缺陷等问题,文章提出了高压配电网高品质节能的无功动态补偿与谐波治理混合系统、低压配电网低成本高效节能的混合型无功补偿器、全局优化节能的实时无功优化调度系统,并研发了相应的节能设备。在深入分析上述系统拓扑结构的基础上,提出了相应的控制方法。仿真及现场应用效果表明,这些节能技术可有效解决目前配电网电气节能存在的问题,可保障配电网的安全稳定运行,并大幅减少高压配电网的电能损耗。

选择性谐波补偿方法在HAPF中的应用

如何降低混合有源电力滤波器有缘部分电流容量,消除无源滤波器补偿无功及谐波时产生的谐振是混合有源电力滤波器的重要目标。为此,提出一种具有选择性谐波补偿的混合型有源电力滤波器(HAPF)。将有源滤波器与单调谐无源滤波器的电感并联组合,此拓扑结构显著降低了APF上的电流。并且采用具有选择性谐波补偿功能的比例谐振(PR)控制器,可选择地滤除含量较高的谐波。控制器在同步参考系下实现,相比PI控制使用谐振器数量减半,稳定性好,动态响应速度快。并且通过理论分析、仿真与实验验证了该混合滤波器结构和控制方法的可行性和有效性。

基于静止无功补偿器动态相量模型的混合仿真算法

为了提高含非线性元件电力系统的仿真速度,采用动态相量技术,提出了机电暂态与动态相量(TSP-DP)混合仿真算法.推导了考虑谐波特性的静止无功补偿器(SVC)的动态相量模型,并基于网络分解思想,将外部系统使用传统准稳态模型进行机电暂态仿真;SVC采用动态相量模型进行电磁暂态仿真,并嵌入传统机电暂态仿真程序,2种仿真通过接口母线进行数据交换和仿真协调,以实现全网的TSP-DP混合仿真.在含SVC的IEEE 9母线和新英格兰39母线系统上进行了仿真验证,结果说明TSP-DP混合仿真算法具有与DCG EMTP全网电磁暂态仿真相同的精度,比传统混合仿真效率提高了1倍.

无功动态补偿在电弧炉供电系统中的应用

大功率电弧炉产生大量低次谐波电流,引起三相负荷不平衡。造成电网电压波动,严重影响了电力系统中各设备的正常运行。为了解决这个问题,必须要进行谐波滤波和无功补偿。介绍了谐波抑制和动态无功补偿的基本原理,并根据35 kV供电系统的现状,结合现代控制技术的成果,将SIMADYN-D控制器应用到无功动态补偿控制系统实现对电网的谐波滤波和无功补偿。实际运行结果证明此方法提高了系统的功率因数,减少功率损耗,稳定电压,提高了系统供电质量。

静止无功发生器负序和谐波电流抑制研究

针对工业负荷运行时产生大量负序和谐波电流的情况,提出了一种可以补偿负序和谐波电流的静止无功发生器控制策略,该策略对正、负序电流分别采用dq轴电流解耦跟踪控制,对谐波电流采用比例谐振(PR)电流控制。最后通过实时数字仿真(RTDS)和动模试验验证了在实际工程中SVG控制器负序和谐波补偿算法的正确性。

4200kW交-交变频同步电机高压动态补偿系统设计与分析

中板改造工程新装2台4 200 kW交-交变频同步电机,由于轧钢机在运行中会向电网输出大量的谐波并且对电网电压产生频繁的冲击引起电压波动,对电网的安全运行以及其他具有正常负荷的用电系统造成严重影响,同时影响自身生产效率的提高。为解决上述问题,根据轧钢机及电力系统的主要技术参数,计算了无功补偿容量及滤波支路电容器的容量,并设计了(TCR+FC)型的高压动态无功补偿装置系统,给出主要设备参数。最后对系统的应用进行了分析,6kV母线侧功率因数月平均值达到0.95以上,电压波动下降到2.0%。

基于STATCOM无功补偿系统设计与分析

由于交-交变频主传动在运行过程中将产生与输入频率及相数相关的特征谐波以及与输出频率及相数相关的旁频谐波等高次谐波和电压波动;为了解决上述问题并考虑到工程投入的问题,设计了STATCOM+FC补偿方案,采用基于DSP的全数字化控制器,控制器响应时间≤10 ms,系统响应时间≤20 ms;能使系统平均功率因数达到0.95以上,谐波电流和电压波动优于国标允许值。

晶闸管控制电抗器型动态无功补偿装置分析与应用

介绍了晶闸管控制电抗器(TCR)型无功补偿装置的各次谐波电流表达式,推导得到了电抗器电感量计算公式,分析了谐波无功功率与基波无功功率之间的关系。通过分析发现晶闸管控制电抗器谐波损耗在控制角α为140。时与基波无功功率之比最大,在控制角α为102。时最小,电抗器总无功功率在控制角α为102。时最大,按照此时工况计算电抗器电感量能够保证TCR安全运行。

对济钢黄钢线的谐波污染治理及其功效

以济钢35kV轧钢机静止型动态无功补偿装置(SVC)改造方案为例,介绍了济钢黄钢线的谐波污染情况、治理情况及治理效果。

GB/T 15576—2020《低压成套无功功率补偿装置》与T/CPSS 1001—2019《低压混合式动态无功补偿装置》标准差异分析与研究

两个相继发布的标准GB/T 15576—2020《低压成套无功功率补偿装置》和T/CPSS 1001—2019《低压混合式动态无功补偿装置》,均对低压成套无功补偿装置有针对性的技术要求和检测规定。从标准适用范围、术语和定义、装置分类方式、使用条件、基本防护、控制和保护功能、性能试验、电磁兼容性测试、环境温度性能试验等方面出发,研究分析了两个标准的主要差异,为相关人员提供参考。

一种交—交变频调速的动态无功补偿控制系统

分析了粗轧机冲击负荷对电网的影响后，在晶闸管控制电抗器（TCR）型补偿方案的基础上，提出一种新的TCR动态无功补偿技术。使用瞬时无功检测和平均功率因数补偿相结合的方法，设计出三相全控的数字控制系统。