点焊机三相不平衡负荷的静止无功补偿

为了提高对三相不平衡负荷电能质量问题的有效治理,介绍了基于同步对称分量法的不平衡负荷的补偿方法,并研究了具有分相补偿能力的静止无功补偿装置(SVC)。通过对汽车工业点焊机负荷的实测数据介绍了三相不平衡负荷的电能质量问题,并针对点焊机的不平衡补偿进行了动态模拟试验。试验结果表明,设计的不平衡负荷补偿装置不仅具有较好的动态跟踪性能,且具有良好的补偿效果,值得在实际工程应用中推广。

基于直流侧电压平衡控制的静止无功补偿器控制策略研究

本研究提出了基于直流侧电压的平衡控制策略。该策略采用两层电压控制,第一层为三相电压的各相电压的平衡控制,第二层为各个功率单元的电压平衡控制。利用Matlab/simulink搭建了仿真模型,结果表明:采用该方法,静止无功补偿器能够快速实现无功功率平衡。

基于不平衡补偿的低压配电网电能质量问题及治理对策研究

针对目前电力电子化配电系统三相负荷不平衡、电能质量下降及谐波分散等问题,提出一种动态响应快及输出谐波小的电能质量综合治理方案,其包括综合治理方式和复合重复控制策略。通过算例分析可知,在特定次谐波补偿模式中发现补偿前后谐波含量减少;不平衡电网补偿后电流畸变消除且电压电流同相位,这说明了综合治理的有效性。在实验验证中,所提方案可实现25 kW感性无功到25 kW容性无功的连续输出,满足技术指标中无功调节-100%~100%的要求,且输出功率与指令值偏差仅为0.49%,满足技术指标中小于3%的要求。此外,补偿后的三相电网电流THD降至4.7%;经过不平衡补偿治理,不平衡度降至1.4%,因此说明所提方案在治理三相负荷不平衡、电能质量下降及谐波分散等问题的有效性。

基于瞬时无功功率理论的三相不平衡负荷补偿

在研究当前补偿装置的基本原理以及补偿信号检测方法的基础上,针对不平衡负荷下的电力系统提出了一种基于瞬时无功功率理论补偿导纳的新算法。该算法以对称分量法为理论支撑,针对不平衡电路特点,通过理论分析得出以瞬时无功电流表达的补偿导纳通式,以该算法作为静态无功补偿器(SVC)控制策略,可在进行无功补偿的同时实现三相不平衡补偿。为有效改善SVC容量利用率,通过讨论补偿导纳的各种不同情况,对于晶闸管控制电抗器(TCR)并联固定电容型SVC的各项参数进行合理的分析,并总结了在不同的条件约束下所补偿范围的大小。最后结合SVC参数的合理选取,通过多种不同的算例分析验证了算法的正确性、有效性。

基于YNd变压器与静止无功发生器的电气化铁路同相供电综合补偿方案

针对以负序为主的电气化铁路电能质量问题,提出一种基于YNd变压器与静止无功发生器(SVG)的电气化铁路同相供电综合补偿方案及控制策略。以YNd11变压器为例,将基于YNd变压器与静止无功发生器的同相供电综合补偿方案分为二端口补偿模式和三端口补偿模式。研究负序补偿的基本原理,构建二端口补偿模式和三端口补偿模式的同相供电综合补偿数学模型,并给出确定补偿方案的方法。根据不同的补偿模式数学模型,提出相应的补偿控制策略,通过仿真验证同相供电综合补偿方案及控制策略的正确性和有效性。结果表明,综合补偿方案能够实现公共连接点处因牵引负荷引起的负序问题的治理,并且不会带来新的电能质量问题,同时可兼顾治理公共连接点处牵引负荷带来的谐波问题。

无功和三相负荷不平衡的序分量法补偿控制

将静止同步补偿器(Static Synchronous Compensator,STATCOM)并入电网来补偿无功功率和配电网三相负荷不平衡。通过对称分量法和叠加原理,对配电网三相负荷不平衡情况下正序、负序等效电路进行分析,提出一种新的正、负序补偿电流叠加补偿控制方法。正序控制环采用δ-θ控制,实现配电网无功功率补偿和保持STATCOM直流侧电压稳定;负序控制环采用φ-θ控制,实现STATCOM补偿三相负荷不平衡产生的负序电流,使电网侧三相负荷保持平衡。仿真和实验结果表明,该方法可以有效地补偿电网无功功率和三相负荷不平衡。

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。

基于级联有源滤波器与静止无功补偿器的综合补偿控制方案

级联多电平有源滤波器(CS-APF)与静止无功补偿器(SVC)同时运行存在稳定性及无功补偿控制优化等问题。文中提出一种统一控制策略,结合SVC和CS-APF的功能特点,使SVC对负载正序无功分量及负序分量的补偿进行前馈控制和电网电纳(不包含CS-APF分量)反馈控制;CS-APF对晶闸管相控电抗器(TCR)与电网负载谐波的补偿进行前馈控制,并去除SVC中固定电容分量,进行电网电流反馈控制,同时对SVC无功补偿进行二次优化补偿。另外,提出一种TCR谐波电流预计算方法,根据TCR触发角当前值与电网电压锁相环相位,构建TCR谐波电流,实现对TCR谐波的预计算。仿真和实验研究表明,在该综合控制方案下,SVC与CS-APF控制不存在闭环,系统稳定性高,TCR谐波补偿无滞后,无功补偿响应较快,补偿能力强。

三相不平衡与无功功率的综合补偿方法

在电力系统中,三相负荷的随机变化会产生三相不平衡,从而给电网带来了一系列问题。文章针对三相不平衡负荷的补偿原理进行了深入研究,提出了基于dq变换的补偿算法,并且设计了无功功率和三相不平衡的综合补偿系统。通过仿真验证了这种综合补偿方案的正确性和可行性。

计及配电网阻抗和无功补偿的完整综合负荷模型的参数辨识

为了直接描述配电网的作用,中国电力科学研究院提出了综合负荷模型(synthetic load model,SLM)。其中需要辨识的参数较多,所以往往将电容补偿并入恒定阻抗,经常采用的是电动机并联恒定阻抗的简化SLM模型。然而,通过辨识获得的简化SLM模型可能会引起分析和计算中的一些不合理问题。针对计及配电网阻抗、电动机、静态负荷(ZIP)方程,提出参数辨识方法,包括辨识策略、初始化计算过程和无功补偿的完整SLM模型,给出考虑频率影响的模型以及辨识过程。通过仿真算例和应用实例,验证该方法的有效性。

基于Dd接线变压器及静止无功发生器的电气化铁路同相供电综合补偿方案

为解决电气化铁路以负序为主的电能质量问题,提出在牵引变电所设置基于Dd接线变压器及静止无功发生器的负序补偿装置的电气化铁路同相供电综合补偿方案,根据负序补偿装置的结构,将同相供电综合补偿方案分为2端口补偿模式和3端口补偿模式;通过定义无功补偿度和负序补偿度,构建2端口补偿模式和3端口补偿模式下的综合补偿数学模型,基于此定义最大无功补偿量,给出确定综合补偿方案的流程;针对不同补偿模式,提出相应的控制策略,并仿真验证综合补偿方案及控制策略的正确性和可行性。结果表明:综合补偿方案在实现公共连接点处负序综合补偿的同时,还能兼顾该处牵引负荷可能引起的谐波的补偿。

基于DSP的不平衡补偿和单纯形优化的静止无功补偿器

针对静止无功补偿器SVC(Static Var Compensator)作为不平衡负荷补偿和电压稳定控制的工况,提出了不平衡补偿和优化控制方法。对于不平衡负荷补偿,提出基于虚拟对称三相系统的同步参考旋转坐标变换的补偿电纳计算方法,利用电网电压中的一相电压构造虚拟的对称三相系统,由此可以准确计算所需的补偿电纳,该方法计算简单,基于该方法的静止无功补偿器不需要硬件锁相环,能够快速、准确地补偿负荷的无功功率;对于电压稳定控制策略,提出了基于改进的单纯形加速算法SPX(Sim Ple X method)优化递推积分PI控制方法,以ITAE准则作为寻优目标函数,对PI控制器的参数Kp、Ki进行实时调整、寻优,使SVC系统的瞬态响应过程达到最佳,能快速、无超调地跟踪SVC系统的电压设定值。仿真和实验结果表明所提不平衡补偿和优化控制方法的可行性和有效性。

考虑非线性负荷的静止无功补偿器控制研究

针对电力系统具有非线性负荷的情况下 ,在经典的非线性系统几何结构理论的发展基础上 ,结合非线性系统微分几何理论 ,提出了关于微分代数系统的 M导数、M括号等一些新的概念和定义 ,并详细推导了微分代数系统的完全精确线性化设计。然后将其应用于具有非线性负荷的电力系统静止无功补偿器的控制 ,得到了非线性控制规律。仿真结果表明 ,所设计的静止无功补偿器非线性控制器与常规 PID控制相比 ,具有较好的阻尼特性和电压维持能力 ,同时 ,由于该设计计及了负荷的变化 ,从而更接近于实际情况。

用神经网络实现三相不平衡与无功综合补偿

电网中功率因数及三相不平衡是影响供电的重要因素 ,使用电力电容器作为执行器件对电网中功率因数及三相不平衡实施综合补偿 ,具有较高的实用价值。简单介绍了电网中功率因数及三相不平衡综合补偿原理。利用神经网络具有自学习能力的特点 ,设计了一个三层神经网络将其运用于电网补偿之中。文章给出计算机仿真及初步的实验结果。实验结果说明了使用神经网络实现三相不平衡与无功综合补偿的有效性。

一种低压配电系统无功补偿综合控制方法

无功补偿是低压配电系统电能质量治理的重要环节。在现有的无功补偿技术中,针对多个无功补偿柜采用多个独立的无功补偿控制器,正常工作时各个控制器之间无法实现有效调配,造成柜内电容不断反复投切,从而导致满负荷的无功柜过快老化甚至损坏;同时,柜内的静止无功发生器(SVG)无法与电容进行整体控制,其毫秒级的响应速度使自身一直处于满负荷工作状态,无法发挥其优势。为此,本文提出一种无功补偿综合控制方法,通过实时采集电力系统中的电压、电流及功率,实时协调控制LC和SVG补偿模块。将此方法应用于实际工程中,结果表明该控制方法可改善供电品质、提高系统功率因数。

三相不平衡与无功功率综合补偿系统的研究

在中低压配电网中 ,三相负荷随机变化 ,产生三相不平衡 ,从而给电网带来了一系列的问题。本文针对三相不平衡负荷的补偿原理进行了深入的研究 ,提出了补偿算法 ,并且设计了无功功率和三相不平衡补偿的综合系统。仿真结果和实际运行表明 ,此方法是有效的。

面向不平衡负荷补偿的静止无功补偿装置的研究

首先结合基于瞬时无功功率理论的负序和无功综合补偿的策略来实现对不平衡负荷及负荷的功率因数进行补偿,后通过改进负序和无功综合补偿方法来改善过补偿问题。

三相四线三电平静止无功补偿发生器在不平衡负荷下的新控制方法

在三相四线配电网络中存在着大量的无功与非线性负荷,低压静止无功补偿发生器在负荷平衡的情况下,无功补偿效果较好,而在负荷不平衡的情况下,往往补偿效果不太理想。本文提出了一种对三相四线三电平静止无功补偿发生器在不平衡负荷下的新控制方法,可以在三相四线系统中负荷不平衡的情况下,较好地补偿无功电流。本文在Matlab/Simulink环境下搭建了仿真模型,并对比了所提方法与传统方法在负荷不平衡情况下的补偿效果。仿真结果表明,在三相四线系统中,本文所提的方法能够有效地补偿三相无功功率,并且对负荷不平衡情况下的无功补偿效果良好。

静止无功补偿器对感应电动机负荷电压稳定性的影响

以简单的两节点系统为研究对象,采用考虑机电暂态过程的三阶感应电动机负荷模型,详细分析了静止无功补偿器(SVC)在小扰动和大扰动情况下对系统电压稳定性的影响。仿真结果表明,在小扰动情况下安装SVC可以提高感应电动机负荷的最大负载转矩和电压水平;在大扰动情况下能够减小故障对暂态电压稳定产生的影响,并且能够延长暂态电压稳定的极限切除时间,提高系统的暂态稳定性。

静止无功发生器负载不平衡补偿范围研究

三相全桥静止无功发生器SVG(static var generator)应用于低压小功率中无功与负序电流的补偿。本系统采用d-q双序同步旋转的分序控制策略,从稳定系统直流侧电压出发,分析了SVG补偿的无功电流与负序电流之间的关系,推导出负序电流的补偿范围不受正序分量的限制。在补偿额定正序无功电流时,利用三相中输出的最大电压来衡量系统补偿负序电流的最大范围。当并网系统电抗取值5 m H时,计算出电流正负序比例最高不超过43%。最后在Matlab/Simulink中搭建系统仿真模型。仿真结果验证了系统的控制策略与不平衡补偿范围计算方法的正确性。