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。

无功补偿电容器精准同步投切及消压装置的研制及应用

大庆油田第三采油厂电网低压站所控制室内的无功补偿主要采用并联电容器的方式。该方式需要一次性投入或切除大电容,易产生大涌流及电压变化,造成投切开关及电网用电设备损坏,使无功补偿装置的使用寿命严重低于预计,严重时形成安全问题。此外,采油厂75%的低压配电无功补偿装置是在2010年之前投入运行的,现在已经有近30%的设备无法正常运行,起不到无功补偿的作用,无法满足电能用户功率因数达到0.95以上的要求。

带蓄电池储能装置的静止同步补偿器(STATCOM/BESS)的概况综述

带蓄电池储能装置的静止同步补偿器(STATCOM/BESS)可以快速补偿系统所需要的有功功率和无功功率,可以灵活地解决电力系统中的一些电能质量问题,并且也可以平抑新能源发电的波动性。本文主要针对STATCOM/BESS中各种类型直流侧储能电池接入方式、主电路拓扑结构及其在电力系统中的应用进行总结分析。

基于同步对称分量法的静止无功补偿装置

该文提出了基于同步对称分量法的无功补偿导纳计算方法。该方法以电网三相正序电压为同步参考坐标,再利用旋转对称分量法可以方便地得到电网需要补偿的导纳值。文中提出的三相电压提取方法能有效地消除电网电压的畸变干扰,以电压为同步坐标的旋转对称分量法可消除电流中谐波的影响,从而可准确地计算出电网需要补偿的导纳值。基于该方法设计的静止无功补偿装置无需硬件锁相环,能够快速、准确地补偿对称/不对称负荷的无功功率,维持电压的稳定。采用 PSCAD 软件的仿真和实验结果证明,基于同步对称分量法的补偿导纳计算方法具有较好的效果。

大功率静止同步补偿装置IGBT模块吸收保护电路参数的多目标优化设计

文章针对目前大功率静止同步补偿(STATCOM)装置IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)模块吸收保护电路参数设计中存在的一些问题,对吸收保护电路参数选优问题进行了数学描述,提出了一种采用并行自校正多目标遗传算法来进行大功率STATCOM装置吸收保护电路参数的选型。该算法通过并行进化多种群来确保种群的优良性能和进化的收敛速度,并能够自适应调整遗传交叉概率和变异概率来避免种群的早熟现象,采用阈值制约适应度函数及以不同概率进行的染色体选择操作,可使种群朝多个目标最佳协调点的方向进化,从而得到多目标最优解。应用实例表明采用该方法设计的吸收电路具有较高的工程应用价值。

南方电网±200 Mvar静止同步补偿装置工程实践

静止同步补偿装置(STATCOM)作为一项世界上目前最为先进的无功补偿技术,已大量应用于现代电力系统的负荷补偿,但在输电线路补偿方面的应用尚少。鉴此,介绍了南方电网±200 Mvar静止同步补偿装置的工程实践,包括该工程的设计方案和主要的技术特点,STATCOM的输出谐波、损耗、噪音等性能。南方电网在该工程的实践为大容量STATCOM装置在高压大功率输电领域的应用提供了可供借鉴的经验。

静止同步补偿装置电压调整与合环转换控制策略研究

为实现在维持负载电压稳定的同时顺利进行不停电无冲击合环转供电,构建了静止同步补偿装置(static synchronous compensator,STATCOM),并引入下垂调节。通过改变STATCOM的控制策略,使其作为合环装置参与直流侧合环操作,并对该控制策略进行了分析。最后在PSCAD/EMTDC环境下,通过仿真验证了STATCOM在稳定电压与合环操作中存在的优势。

三电平静止同步补偿装置的设计

选择三电平逆变器作为静止同步补偿器的主电路,使得主电路输出的波形更接近正弦波,谐波含量大大减少;主电路中元件承受电压在截止状态下只有电源电压的一半,当与二电平逆变器采用相同功率等级的开关器件时,输出功率可以提高一倍。设计补偿装置并通过仿真验证装置补偿感性负载和容性负载的特性,仿真结果表明,设计的三电平主电路的静止同步补偿装置能够满足电力系统中常见的无功补偿要求。

南方电网±200Mvar静止同步补偿装置系统调试

南方电网东莞变电站±200 Mvar STATCOM是目前世界上最大的动态无功补偿装置。介绍了该装置系统调试总体内容及其主要试验情况,包括STATCOM与站内固定无功补偿设备配合的控制试验、动态特性试验、双套协调控制试验、运行范围试验和冗余试验。在试验过程中该装置的各项功能及冷却系统等设备工作正常。所完成的各项试验任务为东莞变电站STATCOM工程的系统运行提供了技术支持,但系统过负荷试验和系统短路试验尚待进行。

静止同步补偿装置在中山电网的应用

对广东中山电网220 kV迪光变电站±8 Mvar静止同步补偿装置(static synchronous compensation,STATCOM)的工程实践进行研究。从容量选择、系统接入方式、主电路结构、安装方式、散热和保护等方面介绍了STATCOM的设计方案,并分析其控制策略。通过实测10 kV母线的工作日电压曲线和STATCOM的开环、闭环响应特性曲线对STATCOM的应用效果进行分析,STATCOM参与调压后母线电压能稳定于10.4 kV,STAT-COM能在一个周期内达到满载,能立即响应电压的变化且在306 ms后达到稳态值。应用效果表明STATCOM具有响应速度快、调节平滑连续等优点,是实施电能质量调控的理想设备。

链式静止同步补偿装置控制策略研究

基于负序电流控制思想同时全面考虑系统电压不平衡对链式静止同步补偿装置的影响进行控制策略的研究。链节直流侧电容电压平衡控制是实现工程应用的关键问题,针对该问题设计了3级直流电压控制策略。第1级为全局平均直流电压控制,生成装置整体参考指令,解决装置整体直流侧电压稳定问题;第2级为换流链平均直流电压控制,对装置负序电流进行控制,实现相间直流侧电压平衡;第3级为链节直流电压控制,对每个链节分别进行控制,实现链节平衡。此处设计的控制策略通过实验证明具有良好的性能。

混合串联补偿装置抑制次同步谐振的研究

分析了由静止同步串联补偿器(SSSC)与固定串联电容器(FSC)组成的混合串联补偿装置(HSC)的原理,研究了HSC安装位置和补偿容量配比对发电机电气阻尼特性的影响。结果表明,在不采用主动阻尼控制时,HSC自身能够缓解但不能从根本上解决次同步谐振(SSR)问题。提出了SSSC主动阻尼SSR的控制机理,即通过对SSSC的电压参考值(电抗参考值)进行次同步频率调制,控制其输出电压的幅值和相位使其在系统中产生大小和相位适当的模态互补频率电流,进而在发电机中产生对应模态的阻尼扭矩,实现主动阻尼SSR的目的。设计了主动阻尼控制器,提出了其参数整定方法。复转矩系数法和时域仿真法结果表明,采用主动阻尼控制后,HSC能够有效地抑制SSR。

基于静止同步补偿器与直流调制协调控制的低频振荡抑制方法

为实现交直流互联系统低频振荡的有效抑制,提出一种基于滑模变结构控制理论的直流调制与静止同步补偿器(STATCOM)统一阻尼协调控制策略。首先建立包含高压直流(HVDC)与STATCOM的交直流系统惯性中心模型,整体考虑互联系统阻尼,并引入滑模控制理论设计统一阻尼控制策略;其次将直流调制和STATCOM附加控制对STATCOM电压控制回路的相对增益、惯性转速差作为目标函数,协调优化分配HVDC与STATCOM参与阻尼控制的权重,实现在抑制系统阻尼效果最佳的同时使系统电压保持稳定。最后,利用PSCAD建立四机两区域仿真模型,证明了该控制策略的正确性及有效性。

星接链式静止同步补偿器在直流融冰的应用

两台星接链式静止同步补偿器(STATCOM)通过中性点连接融冰线路可实现直流融冰,该方式谐波小,占地少。文中说明了该融冰方式的控制原理,通过功率分析的方法推导了直流电压波动公式和分析了二倍频环流的原因,并通过仿真分析得到了证明。为了进一步实现工程应用,还分析了STATCOM的优化选型设计,并与传统的静止无功补偿器(SVC)兼融冰装置进行了技术参数和特点的比较,提出了STATCOM用于直流融冰时适合的应用范围,并提出了移动式STATCOM融冰设计的理念和设计方法。

链式静止同步补偿器预充电稳压方法

以直流侧取电的链式静止同步补偿器(STATCOM)为研究对象,研究链式STATCOM在预充电状态下的直流侧电压的稳定状况。分析了直流侧在不采取稳压方案时各个模块电压发散的原因,总结了三种并联阻抗的稳压方案,分别为直流侧并联电阻、交流侧并联电阻以及交流侧并联电容。从理论上详细分析了模块稳压的机理,经过公式推导,给出各种方案下确定参数的详尽计算过程,并且给出了多个模块下的简化计算公式。最后通过4个模块的低压实验对所述理论进行了实验验证。

静止同步补偿器(STATCOM)原理及性能分析研究

合理的无功功率补偿对于输配电系统非常重要。无功补偿装置已经由同步调相机、并联电容器发展到基于大功率电力电子器件的静止补偿装置。静止同步补偿器(STATCOM)是目前用于电力系统中性能较好的无功补偿装置,是柔性交流输电系统(FACTS)的核心。主要介绍了STATCOM的基本原理,指出了其与SVC相比所存在的优势以及STATCOM的发展现状及趋势。随着各电力用户对动态电压质量要求的不断提高,STATCOM必将在电力系统中得到更为广泛的应用。

静止同步补偿器(STATCOM)技术的研究现状与发展

静止同步补偿器(STATCOM)是目前用于电力系统中性能最好的无功补偿装置,是柔性交流输电系统的核心.综述了静止同步补偿器技术的发展现状,分析了静止同步补偿器的基本工作原理、类型、主电路结构、瞬时无功信号检测方法、控制策略,阐述了电流间接控制方法、电流直接控制方法和多电平逆变器的控制方法,并提出今后静止同步补偿器技术的发展趋势.

多个静止无功补偿器并联运行的结构选择

多个静止无功补偿器(STATCOM)模块并联运行是解决大容量无功补偿的有效方法。本文在分析了现有并联结构的基础上,选择了集中控制型结构。该种结构下,由集中控制器计算无功电流并进行分配,各STATCOM模块根据集中控制器给出的指令发出补偿电流。建立了STATCOM模块并联运行的仿真系统,仿真结果显示,该方案在运行过程中有模块故障退出的情况下,仍具有良好的补偿效果。

配电网静止同步补偿器

配电网静止同步补偿器(D-STATCOM)作为DFACTS家族中重要的成员之一,在无功补偿方面具有比传统的无功补偿装置性能更好,运行范围更宽等优势。通过对装置工作原理、数学模型和控制策略的介绍,给出了装置的仿真结果,仿真结果表明D-STATCOM的补偿效果是明显的。

静止无功补偿装置中的全数字频率自适应锁相技术

当电网不平衡和电压畸变的情况下,传统的基于dq同步坐标变换的三相同步锁相环(SRF-PLL),存在无法准确锁定电压相位及频率的不足,不能很好满足静止无功补偿装置(SVC)的应用要求。基于目前存在的难题,提出一种易于工程实现的全数字频率自适应锁相技术,利用频率自适应相序检测器的正负序完全分离性能及其滤波特性,准确锁定电压正序基波频率和相位;给出此锁相技术在SVC主控装置中的数字实现方案,搭建基于主控装置控制算法源程序的SVC控制系统仿真模型。根据某炼钢企业电弧炉系统实际运行参数,对提出的锁相环性能进行仿真研究,PSCAD/EMTDC仿真结果表明,在电网不平衡和电压畸变时该锁相环可以准确锁定相位频率,且锁相性能不受系统频率偏差和波动的影响。