新型低谐波静止无功补偿器及其应用

介绍了一种基于 PWM技术的新型静止无功补偿器 ( PSVC)。在单机无穷大系统中 ,运用小扰动分析法推导出了 PSVC的一阶惯性模型。理论分析证明 ,PSVC与 TCR和 TSC等其他静止无功补偿器 ( SVC)相比 ,可以更快速、精确地补偿无功功率 ,而且自身几乎不产生谐波 ,从而有效地稳定系统电压。对

一种新型的低谐波静止无功补偿器介绍

介绍了一种基于VSC和PWM技术的新型静止无功补偿器(SVCLight)。理论分析证明,SVCLight与TCR和TSC等其它静止无功补偿器(SVC)相比,可以更快速、精确地补偿无功功率,而且自身几乎不产生谐波;从而有效地稳定系统电压,缓解电压闪变。

低谐波静止无功补偿器的研究

本文提出了一种基于TCR模块、十二脉动的竞争无功补偿器拓扑结构.它通过Y/Y/△三绕组变压器接入中、高压系统,低压侧采用双绕组结构,接有多组三角形接线的TCR模块.此拓扑注入系统的谐波电流极小,在电抗器整个运行方式下,注入系统的谐波电流不需要任何滤波装置便能达到国家标准,不但具有常规TCR的所有功能,还有占地面积小,损耗低,控制保护易于实现,可靠性高,冷却系统容易实现等优点.对系统进行了基于EMTDC/PSCAD的数字仿真研究,仿真结果验证了所提拓扑结构谐波特性好,无需附加滤波设备的结论.

新型低谐波静止无功补偿器

《继电器》(2004—22)上载文介绍了一种基于VSC(电压源换流器)和PWM(脉宽调制)技术的新型静止无功补偿器(SVC Light)。该装置电路简单，可将换流器设备封闭在简单的模块结构中，其模块化设计使装置可预先在工厂里装好并完成各种试验。它与传统的静止无功补偿器相比，补偿无功功率更快速、精确且本身几乎不产生谐波。在瑞典某钢厂安装后，补偿效果良好并可有效缓解电弧炉等设备引起的家庭或办公场所电压的波动和闪变。

基于电流的静止无功补偿装置电容器过电压保护

针对串联电抗器的静止无功补偿装置中电容器两端未安装电压互感器导致不能精准实现电容器过电压保护的问题,提出了一种基于电流的并联电容器谐波过电压保护方法。首先,采集电容器两端的电流,利用傅里叶算法计算各次谐波电流;其次,推导电容器基波、谐波电流与电压的关系,依据所推导公式计算电容器两端各次谐波电压;最后,通过仿真软件对文中推导公式进行验证,并阐述了继电保护装置实现电容器谐波过电压保护的方法。结果证明该方法理论推导与实际仿真结果相符,提高了电容器过电压保护可靠性。

低容值级联对称半桥型静止同步补偿器

级联H桥型的静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)具有模块化程度高、可靠性高、输出谐波特性好等优点,受限于直流电容电压波动要求,子模块需要采用大容值电容,阻碍了变流器的高功率密度化。为降低STATCOM的成本及体积,该文提出一种低容值的级联对称半桥型STATCOM,可较大程度减小子模块电容值及开关数量。通过分析低电容值条件下直流侧电容电压波动规律,揭示了直流侧电容值、电容电压波动大小与输出无功电流的关系,提出直流侧电容选取方法。为最大化利用直流电压,研究直流侧电压参考取值原则,实现对电压波动的峰、谷值控制,提出直流总电压控制及子模块电容电压均衡控制策略。分析了容性与感性无功模式下STATCOM的运行范围,揭示运行范围与电容电压波动上限的关系。最后,通过仿真与实验验证了电容值降低方法与控制策略的正确性及有效性。

基于MATLAB的TSC静止无功补偿器仿真研究

随着我国经济高速增长,各行业的电力需求急增且区域用电不均,有效的无功调节手段是解决这些问题的有效措施。基于此,文章分析了晶闸管投切电容器型(TSC)静止无功补偿器的基本原理,并分析了TSC主回路的主要部件、电容器连接方式、电容器分组方式、晶闸管投切电容器的控制系统及电容器容量的确定,通过计算完成MATLAB仿真实验建模,在MATLAB中完成了对晶闸管投切电容器型静止无功补偿器的仿真分析。

基于级联式多电平变换器的静止无功补偿器拓扑研究

电力系统实时无功补偿对提升电能质量至关重要,传统的无功功率补偿常采用大容量的电抗器、电容器,体积大、重量大、效率低。静止无功补偿器采用全控开关器件构成,具有可控,动态响应速度快,损耗低,效率高的优点。以单相H桥为级联单位串联而成的级联式多电平变换器可通过对各个H桥进行移相控制,输出多电平波形,提高输出电压正弦度,降低谐波含量,减小滤波器的体积,且具有扩展性强,适应性强,实现容易等优点。介绍了级联式多电平变换器的拓扑与工作原理及适用于该变换器的基于三角载波移相技术的PWM调制策略,通过降低开关管的开关频率,提高系统的效率。最后搭建了仿真模型验证了该拓扑与调制策略的有效性。

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。

电网的无功补偿与谐波治理

当前,无功补偿和谐波治理已经成为确保电力系统稳定、高效运行的核心技术。研究表明,使用高性能的无功补偿装置,如SVG(静止无功发生器)可以实时地调节电网的无功平衡,从而提高电网的电压稳定性,同时减少能源损耗。通过采用先进的无源或有源滤波器,可以有效地消除电网中的谐波,避免设备损坏和系统失稳。结合数据分析,当无功补偿和谐波治理得到有效管理时,系统的电压波动可以减少40%,能源损耗可以降低25%。

具有谐波分频补偿功能级联静止同步补偿器

传统的静止同步补偿器功能(STATCOM)较为单一,特别在大功率领域主要以补偿无功或稳定电压为主,提出一种谐波分频补偿技术,能够在动态无功补偿的同时实现20次以内的谐波治理,解决了目前大功率领域中无功与谐波不能综合补偿的问题。此外,给出了装置基于平均开关法的数学模型,在此基础上实现有功和无功电流的解耦控制。该补偿器采用8级级联H桥结构,配合载波移相SVM技术运用,装置最大可实现17电平的电压波形,电流电压利用率高且易于数字化实现。最后,仿真和实验结果表明,基于谐波分频控制技术的6 kV级联同步补偿器能够在实际电网中,以较低的开关频率,准确、有效地实现无功功率与谐波的综合补偿。

基于模糊PID的静止无功补偿器电压控制方法

应用传统方法控制静止无功补偿器电压后,不仅电压回归稳态的耗时较长,且功率损耗较高。为此,本文提出基于模糊PID的静止无功补偿器电压控制方法,根据静止无功补偿器电路特点,建立数学模型,通过对补偿器电流作傅里叶变换,确定补偿器电压状态,然后,建立模糊PID控制规则,将补偿器电压修正值输入补偿器数学模型中对电压进行修正控制。应用该方法后,静止无功补偿器电压回归稳态时间在1 s以内,单位节点功率损耗在25 MW以内,电压得到有效控制。

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。

低压型静止无功补偿器在工程中的应用

比较了在企业配电网电能质量治理工程中,采用低压型静止无功补偿器的就地治理方案与高压集中治理方案的区别,介绍了低压方案的优点。并通过工程实例,证明了低压方案能更为有效地治理直流轧机所产生的电压波动、谐波超标、功率因数低等电能质量问题。

静止无功补偿器提高小水电引起的低频振荡阻尼方法研究

为解决云南小水电消纳问题,提出解决小水电消纳问题的工程通用化解决方案。首先分析了小水电接入地区的低频振荡问题,研究了小水电对系统阻尼特性的影响机理。然后详细分析了利用静止无功补偿器(static var compensator,SVC)提高区域内和区域间低频振荡阻尼的原理,并提出了大量小水电接入地区SVC的优选接入地点,通过两机四区域的简单网络验证了最优接入点。最后以云南滇西北小水电送出为例,进行仿真分析。结果表明,SVC可以有效提高小水电输送能力,并验证了安装地点的正确性和有效性。

静止无功补偿器与有源电力滤波器联合运行系统

提出一种具有功率因数校正、补偿负载不平衡和滤除电网谐波电流的静止无功补偿器(static var compensator,SVC)和有源电力滤波器(active power filter,APF)联合运行系统电路结构。其中,SVC由晶闸管控制电抗器(thyristor controlled reactor,TCR)及固定电容器(fastness capacitor,FC)组成,主要用来快速补偿无功,并通过对其三相不对称控制来消除电网三相不对称和负序电流;APF部分主要用来消除电网及SVC引起的谐波电流,同时抑制固定电容器与电网等效阻抗间可能的串并联谐振。在分析SVC和APF联合运行系统基本工作原理的基础上,对联合运行时的控制方法进行研究。仿真和实验结果证明了该联合运行系统的可行性。

静止无功补偿器的新型最优非线性比例积分电压控制

针对传统PI应用于静止无功补偿器(static var compen-sator,SVC)这个非线性复杂系统上,所体现出的快速性与稳定性之间的矛盾,以及对精确数学模型的依赖性,适应性及鲁棒性较差,该文设计了以非线性函数与传统PI控制器串联起来构成非线性PI控制器,简单易于实现。并且提出基于改进的单纯形加速算法(simplex method,SPX),以时间乘以误差绝对值积分(integrate of time multiplied absolute error,ITAE)准则作为寻优目标函数,对非线性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。仿真和实际应用结果表明该最优非线性PI控制器,不但能快速、无超调的跟踪SVC系统的电压设定值,而且可实现对无功功率、三相不平衡等多个因素的综合补偿,具有较强的鲁棒性、适应性和较高的补偿精度。

利用配电网静止无功补偿器改善配电网电能质量的方法

随着社会的发展,用户对电能质量的要求越来越高。能快速响应的配电网静止无功补偿器(DSTATCOM)是改善配电网系统电能质量的一种有效方法。文章提出了一种新的平衡不对称负荷的方法,并通过仿真和实验证明了DSTATCOM 抑制电压跌落、电压波动及平衡三相不平衡负荷的有效性和可行性。

静止无功补偿器多目标统一控制方法

针对静止无功补偿器(static var compensator,SVC)补偿配电网负荷引起的电压波动、功率因数较低和负序电流问题,提出一种多目标统一控制器。它主要由功率因数闭环–负序电流补偿前馈控制支路和SVC安装点电压闭环–负序电流补偿前馈控制支路组成,两条控制支路可依据补偿目标自动切换。对功率因数闭环控制设计了模糊PI控制器,可依据滞环环宽对功率因数进行粗调及细调;对SVC安装点电压闭环控制采用最优非线性PI控制算法。建立了被控对象SVC的控制模型。工业应用结果不仅证明了本文理论分析及所提多目标统一控制方法的正确性和有效性,还对SVC在工程应用上的产品化起到一定的借鉴作用。

静止同步串联补偿器与静止无功补偿器的相互作用分析与协调控制

以同一系统中静止同步串联补偿器(static synchronous series compensator,SSSC)和静止无功补偿器(static var compensator,SVC)的共同作用为研究对象,建立了2者的数学参数模型,推导出控制器之间相互作用的量化关系式。通过控制参数分析和仿真分析得出结论:灵活交流输电(FACTS)装置的控制方式和电气耦合程度对SSSC和SVC的相互作用有很大影响。最后基于直接反馈线性化(DFL)方法设计了SSSC和SVC协调控制器,仿真结果验证了该协调控制策略的有效性。