动车试验线牵引供电TSC+TSR型三相平衡补偿装置控制系统研制

动车试验线采用三相电源给单相负载供电,出现的不平衡状况可由平衡补偿装置进行补偿。针对动车试验线TSC+TSR型平衡补偿装置,设计了一套完整的控制系统。运用结果表明,该系统有着良好的调控补偿性能。

特高压分级式可控高抗的集约化设计与应用

特高压分级式可控高抗(HCSR)解决了固定高抗在限制过电压和无功补偿方面无法兼顾的矛盾,其系统调控的灵活性高,为特高压交流电网的安全、稳定运行提供了保障。HCSR各个分设备不仅具有特高压设备重量重、体积大、结构复杂等特点,分设备之间的集成设计、绝缘配合均会导致建设用地需求大幅增加,这与国家严控建设用地增量的政策存在偏差。为此,本文充分考虑户外环境因素的影响,合理利用立体化空间设计理念,创新性提出了取能电抗器区域转接母线垂直设计,以及成套装置局部GIS设计的集约化设计方案。在合理控制设备和工程建设成本的前提下,优化解决了其粗放型使用建设用地的问题。采用集约化设计后,HCSR占地可节约25%左右,效果显著。

多绕组变压器负载可控型可调电抗

为使可调电抗器能快速连续调节且不产生谐波,提出一种新的可调电抗原理:使用晶闸管和电压型PWM逆变器作为多绕组变压器二次侧负载,通过对晶闸管的开关控制和对逆变器输出电流的控制实现变压器一次侧等效阻抗的任意调节。晶闸管的开关控制实现可调电抗的粗调,从而晶闸管开关绕组占有可调电抗的主要容量;逆变器输出电流控制实现可调电抗的细调,逆变器输出绕组容量很小,从而降低了成本。实验结果表明该新型可调电抗器具备电感线性连续可调、谐波电流小的优良性能。

应用非线性元件耦合矩阵模型的谐波潮流算法

基于非线性元件的线性耦合导纳矩阵模型提出一种谐波潮流的新算法,并以晶闸管控制电抗器(thyristor controlled reactor,TCR)为例来阐述潮流算法的思路。由于谐波耦合导纳矩阵是非线性元件TCR线性化后的模型,将该数学模型与系统方程联立,通过求解一系列线性方程即可获得系统谐波潮流结果。在供电电压严重畸变的情况下,提出用谐波电压积分求得TCR开关函数的关断角,由此对耦合导纳矩阵模型进行修正,再用修正后的模型迭代求解谐波潮流。时域仿真法验证修正后TCR谐波导纳矩阵模型的精确度和谐波潮流算法的有效性。

变压器式可控电抗器绕组电流与触发角的关系

变压器式可控电抗器(CRT)各绕组的电流与其各个控制绕组晶闸管的触发次序及触发角大小关系密切。在根据各个控制绕组触发角的大小规定触发次序后,采用分段线性化的方法,建立了用自、互电感表示的电路方程,通过求解电路方程,得出所有绕组电流瞬时值在任意时段上的矩阵表达式。通过傅里叶分解求得所有绕组基波电流的傅里叶系数与各个控制绕组晶闸管触发角之间的非线性函数关系式的矩阵形式,进而得到其基波电流有效值。分析和算例结果说明,所给出的CRT绕组电流计算公式适用于CRT的所有工作方式;控制绕组逐级短路的工作方式只是一个特例。

TCR非线性特性的线性耦合导纳矩阵模型

提出一种模拟晶闸管控制电抗器(thyristor controlled reactor,TCR)谐波产生特性的新模型。该模型把TCR的时域非线性特性变换成一个频域线性导纳矩阵。该矩阵把TCR的谐波电压、电流耦合在一起,没有任何近似,且该矩阵是一个常量,不随系统谐波参数变化。所提出的模型为电力系统谐波潮流的计算开辟了一个新思路,通过计算机仿真的波形对比验证了模型的精确性。

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。

动车试验线牵引供电动态平衡补偿装置的研制

为满足新一代高速列车试验,保证牵引变电所供电质量,消除负序电流影响,充分发挥电力系统的输电能力,本文对采用牵引变压器与动态平衡补偿装置(TSC+TSR)结合的牵引供电系统展开研究。在介绍当前试验系统存在问题、三相平衡补偿方案设计及工作原理的基础上,研制开发了TSC和TSR结合的动态无功平衡补偿装置,实现了良好的补偿电流,能无级跟踪牵引负荷的变化,保证了在全负荷范围内三相母线电流的完全平衡对称,提高了系统的安全性能,适应于三相和单相牵引变压器系统。

基于静止无功补偿的单相变三相电源变换研究

单相电源变换为三相电源的技术在电气化铁道辅助用电和偏远山区供电方面有广泛的应用前景,寻找一种电源变换技术为这些用电场所提供高性价比的三相电源具有现实意义,但其技术问题一直未能很好解决。本文介绍单相交流电源变为三相交流电源的分相原理,给出单相电源变换为三相电源的2个理论方案;介绍晶闸管控制电抗器(TCR)和晶闸管投切电容器(TSC)的工作原理,与单相电源变换为三相电源的原理相结合,提出分别基于TCR和TSC的单-三相电源变换器的实现方式,进而得出适用于电气化铁道和偏远山区供电的单-三相电源变换设计方案。

静止无功补偿器(SVC)应用的最新进展

在电力系统中,最大限度地发挥输电线路的设计容量和提高系统运行稳定性的问题日益突出,大功率冲击性负荷和不平衡负荷也日益严重。由晶闸管控制电抗器(TCR)和晶闸管投切电容器(TSC)构成的静止无功补偿器(StaticVar Compensator,SVC)可以就地提供动态无功补偿,是解决这些问题的经济有效的方法。自上世纪70年代SVC开始投入商业运行以来,30多年间世界各国都不断有SVC投入运行,并取得可观的收益。目前有资料记载的绝大多数SVC项目,特别是100MVar以上的大容量项目,都是由少数大型跨国公司承接的,如ABB、阿尔斯通和西门子等。本文介绍在日本和纳米比亚进行的[(SVC)-238.1(\317\356\304\277\243\254\322\324)]此说明SVC的设计特点。

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。

交流输电线路静止无功补偿器(SVC)控制系统

静止无功补偿器(SVC)系统是目前世界上柔性交流电输电系统发展的一个重要方向,具有增加输电网络的传输容量,提高输电网络运行稳定性等优点,相对传统的无功补偿方法更具有实时性和精确性。根据无功补偿的原理分析了SVC的基本组成和工作原理,提出SVC控制系统的基本模型,给出模型中各模块的主要功能,同时从整体运行的角度提出了控制系统的保护措施。

动车试验线牵引供电三相平衡补偿装置的系统设计

动车试验线电压由10kV升压供给25kV单相牵引负荷,供电电源采用SVC动态无功补偿的三相平衡补偿系统。本文介绍了该系统的平衡补偿原理、补偿装置构成、装置参数选择及平衡控制,探讨了系统稳定性问题,并通过仿真对TSC电路参数进行了优选。该系统补偿方式新颖,性能优良。

TCR+TSC型SVC协调控制的仿真分析

分析了TCR+TSC型SVC的工作原理,以及TCR与TSC的协调控制策略。PSCAD/EMTDC仿真表明:TSC作分级粗调,补偿容性无功;TCR作相控细调,补偿感性无功;二者协调控制,可进行平滑连续的无功调节。当SVC安装在10kV母线侧时,以10kV母线电压为控制目标可比以220kV母线电压为控制目标更精确快速地控制电压。

新型谐波抑制及无功补偿装置建模与仿真

针对大部分冲击性负荷影响电网的电能质量,本文提出一种新型低压谐波抑制及无功补偿装置。在分析新型滤波装置的结构和工作原理的基础上,利用Matlab/Simulink软件建立了装置的仿真模型,并采用了自定义模块设计出相应控制策略的控制器,对控制系统进行了仿真验证。仿真结果表明,新型滤波装置在电压波动、谐波和无功补偿方面具有优良的特性,同时也验证了本文所建模型的正确性和控制系统的可行性。装置能够在工程应用中很好解决相关电能质量问题,值得深入研究。

新型SVC无功补偿装置的研究及实现

为了研究高性能的SVC无功补偿装置,针对TSC+TCR型SVC在无功补偿的时候不仅能够详细精确地控制无功电流,同时,可以在系统产生的较为严重的谐振时退出所有补偿电容器的优点,本文分析了单相TCR工作原理,三相TCR三角形联结的谐波及其抑制措施,为了提高大扰动时补偿器运行的灵活性以及减少稳态运行时的损耗,开发了TSC+TCR型SVC补偿器;文中给出了此款SVC的试验及其结果波形,该TSC+TCR型SVC不仅能够补偿系统三相不平衡、实现无功功率的无级平滑调节,而且能够在过负荷情况下保护装置,本文对无功补偿器的工程设计及应用具有一定的指导意义。

基于RTDS的SVC控制系统数字仿真研究

研究静止无功补偿控制系统,运用实时数字仿真工具建立特例仿真试验模型,对该控制系统的可行性以实例验证。利用RTDS综合仿真试验平台,构建230 kV变电站仿真模型。模型中,利用晶闸管投切电容器TCR和晶闸管控制电抗器TSC组成静止无功补偿装置。该装置的控制系统可以实现对电力系统电压进行采样,监视电力系统等效导纳的变化趋势,建立电力系统导纳和TCR点火角的关系,通过调节点火角来限制电力系统变化趋势的扩大。仿真结果表明该静止无功补偿控制系统可以稳定电力系统电压并实现功率因数的实时调节。

基于Matlab的静止无功补偿装置仿真分析

静止无功补偿装置(SVC)作为一种新的电压调控手段,可以对安装处的电压进行快速、准确和连续地调节,更好地维持安装处的电压水平,改善暂态稳定性,以及降低电力系统的振荡阻尼。为研究SVC的特性,利用Matlab的Simulink工具箱,对SVC装置完成了建模和仿真分析。仿真结果表明,静止无功补偿装置在稳态和动态下可维持母线电压在一定的范围之内,并具有一定的稳定控制能力。

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。

高压无功补偿装置用驱动电路的取能原理分析

文章结合晶闸管控制电抗器(TCR)、晶闸管投切电容器(TSC)、静止无功发生器(SVG)的运行特点,重点介绍了这3种装置的驱动电路或触发电路的取能方式和原理特点。同时介绍了一种通用的低压取能方式,并比较各种取能方式的优缺点。