无功功率补偿设备——静止补偿器

本文介绍可控饱和电抗器型、可控硅控制电抗器型和自饱和电抗器三种静止补偿器的基本原理和特性.

静止无功补偿器(SVC)的一种新型非线性鲁棒自适应控制设计方法

为提高提高多机电力系统的暂态稳定性,该文首先建立了静止无功补偿器(static var compensator,SVC)系统的一个含有时变参数不确定性的二阶非线性动态模型,然后在SVC动态模型的基础上,利用自适应控制技术和鲁棒控制技术设计了SVC系统的控制器。为了验证所设计的控制器的有效性,以一个经典的三机九母线电力系统作为测试系统,对鲁棒自适应SVC控制器与PID SVC控制器和反馈线性化SVC控制器分别进行了比较研究。仿真结果表明,与PID SVC控制器和反馈线性化SVC控制器相比,所提出的鲁棒自适应SVC控制器具有良好的性能。

新型SVC中无功功率检测及滤波器的优化设计

针对工业整流系统谐波抑制与动态连续功补的需求,提出一种新型的静止无功补偿器SVC拓扑算法。基于改进的瞬时无功功率理论,在线计算整流系统网侧有功和无功功率,将Butterworth滤波器和均值滤波器相结合,优化设计高性能的数字低通滤波器,为新型SVC提供快速而准确的有功与无功在线测量值。通过Matlab/Simulink仿真计算,表明优化的数字低通滤波器具有良好的动态响应速度和稳定性。

静止无功功率补偿技术研究进展综述

静止无功补偿器主要用于改善交流供配电系统的电压稳定性、提高功率因数。本文将对静止无功补偿技术的发展水平作一般性描述。主要介绍各种技术的基本原理以及各种静止无功补偿设备的优缺点。基于逆变和脉宽调制技术的无功发生器是近几年新出现的补偿设备。最后,介绍了国外最新的两种静止无功补偿装置,并提出今后无功补偿技术的发展趋势。

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。

基于PSCAD/EMTDC的不平衡负载的静止无功功率补偿研究

在总结已有的研究成果基础之上,将瞬时无功功率理论应用于提高功率因数和补偿三相不平衡负荷的静止无功功率补偿器控制之中。用PSCAD/EMTDC软件建立了补偿三相不平衡负荷的静止无功功率补偿器的仿真模型。通过理论分析和仿真研究验证了该软件及所建立的仿真模型能很好地模拟补偿三相不平衡负荷的静止无功功率补偿器的电路。

现代电力系统中无功功率及静止无功补偿装置

研究无功功率有三个目的：为了解决现代电力系统中，与无功功率相关的一系列新的技术问题；为了保证电能质量，促使电力系统安全运行；为了掌握无功功率的经济规律，通过统计、理论分析和各项技术措施来达到经济运行的目的。该文对能够以无机械传动部件而达到提供无功出力的装置，即静止无功补偿装置(简称SVC)进行了介绍。

基于集成门极换向晶闸管与链式逆变器的±50Mvar静止同步补偿器

基于集成门极换向晶闸管(integrated gate commutated thyristor,IGCT)和链式逆变器的±50Mvar静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)已研制完成并投入工业运行。文中给出了±50Mvar STATCOM的主电路构成及主要参数、150Hz优化脉宽调制(pulse width modulation,PWM)控制策略、直流电压平衡控制策略及自平衡反馈线性化无功控制策略,并给出了现场的试验结果。试验结果表明±50Mvar STATCOM装置的各项性能指标都达到了预期目标。

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。

基于静止同步补偿器的风电场无功电压控制策略

双馈感应风力发电机(doubly fed induction generator,DFIG)的无功输出随着有功功率的变动而存在波动性,并且在有功输出处于一定范围时需要吸收无功功率。对此,在分析其P-Q关系的基础上,引入静止同步补偿器,提出抑制无功功率波动、保证风电有功输出的无功控制策略,并据此建立了无功实时控制系统。该控制系统具有运行方式灵活、无功响应快速等特点,可扩大风电场的无功运行范围,提升调节品质,提高并网点与电网的电压水平,有效地解决DFIG无功输出存在波动性及一定条件下吸收无功的不足。实际算例仿真表明,所提控制策略是可行、有效的。

蚁群优化PI控制器在静止无功补偿器电压控制中的应用

静止无功补偿器(static var compensator,SVC)通常用来进行负荷补偿或系统补偿,在系统补偿时往往用于电压稳定控制,针对电压稳定控制的工况,文中提出一种采用蚁群算法优化PI控制器参数的方法,克服了常规PI控制对被控对象数学模型的依赖性,简单易于实现。蚁群优化算法中,以时间与误差绝对值乘积积分(integral of time-weighted absolute error,ITAE)准则作为寻优目标函数,对PI控制器的比例、积分参数进行调整、寻优,使SVC系统的响应过程达到最优。仿真和实验结果表明,该最优PI控制器能快速跟踪SVC系统的电压设定值,基于该PI控制器的SVC能迅速进行无功补偿,具有较强的适应性和较高的补偿精度。

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。

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

单周控制静止同步补偿器的死区补偿策略

单周控制静止同步补偿器是一种十分有效的无功补偿新方法,但由于其主电路功率器件存在固有死区,若不进行死区补偿,将严重影响装置的输出电压,使其波形失真,谐波含量加大。本文在进行了充分理论分析的基础上,提出了单周控制静止同步补偿器的控制新策略。该方法通过改进的单周控制,实现了对主电路功率器件死区的补偿,使系统准确性和稳定性得以提高。仿真和实验结果表明,新方案能够达到理论分析时预期的效果,从而可为工程应用提供参考。

单电流检测配网静止同步补偿器的改进控制策略

主要阐述了应用于配网静止同步补偿器(DSTATCOM)单电流控制方案及其改进策略,并对直流侧稳压问题进行了详细的分析,给出了控制直流侧电容电压稳定的PI参数整定方法,并引入了自适应模糊PI控制器,直流侧电容电压采用PI和自适应模糊PI 2种控制方式进行了对比。对采用所提电流控制策略的DSTATCOM进行了仿真研究,并制作了实验样机。仿真和实验验证了该控制策略应用于DSTATCOM的有效性和可行性,实验结果同时证明采用自适应模糊PI控制的DSTATCOM系统响应速度更快,而且没有超调和振荡,具有较强的鲁棒性。

基于DSP的静止无功补偿装置控制器设计

介绍了基于数字信号处理器 (DSP)设计的SVC控制器的结构、功能及特点 ,具体分析了该控制器针对不同补偿对象时的设计方法 ,详细介绍了控制器各部分的硬件和软件设计 ,并指出了设计SVC控制器时应该注意的关键技术问题。SVC样机的现场试验结果表明 ,该控制器具有优异的性能 。

基于概率法的静止无功补偿器设计

采用概率论方法对SVC(静止无功补偿器)的辅助阻尼控制器进行鲁棒设计,电力系统的多运行状态采用概率法进行描述。首先根据负荷变化曲线求得系统特征根的概率属性,传统的特征根分析法被扩展成为概率特征根分析法。然后推导概率的特征根灵敏度指标,并成功地用于SVC阻尼控制器的定位,输入信号选择与参数设计。所提出的方法也通过一个两区域四机系统进行检验,证实了该方法的有效性。

基于PSS/E风电场静止无功补偿器仿真建模

风电场静止无功补偿器(SVC)仿真建模对研究大规模风电场接入地区系统电压稳定具有重要意义。为此,介绍PSS/E仿真软件自带SVC标准模型,并归纳总结SVC控制器自定义建模流程与方法。结合冀北某实际风电场,建立典型风电场SVC控制器恒电压和恒无功控制方式下的自定义模型。仿真结果与现场实测的比对表明,该自定义模型正确、实用,且同样适用于电力系统其他柔性输电设备的自定义建模。

静止无功补偿器对提高电铁电压稳定水平的研究

利用OrCAD软件对在电气化铁道上装设SVC后的效果进行研究。并采用实时测量的数据针对建构的数学模型编程实现SVC对电压稳定和无功补偿的效果。数字仿真和算法的编程效果表明 :静止无功补偿器能提高系统稳定性和动态补偿无功 。

带静止无功补偿器功能的直流融冰装置过电压保护及绝缘配合

带静止无功补偿器(SVC)功能的直流融冰装置已经广泛应用于融冰装置的设计制造中。这种直流融冰装置兼具SVC和直流融冰2种功能,造成其2种工作模式下的稳态运行特点和故障过电压来源及幅值存在差异,对装置的控制保护系统和绝缘设计提出了不同的要求。为此,以典型参数的12脉动带SVC功能的直流融冰装置为研究对象,通过仿真建模,分析了装置的稳态运行特点、典型故障过电压及其影响因素。分析结果表明,2种工作模式的公共避雷器配置参数应以融冰模式的运行电压为参考,其最苛故障过电压来自融冰线路断线故障。在这种避雷器配置方案下,换流变压器阀侧和晶闸管两端的绝缘裕度在SVC模式下比在融冰模式下分别高10%和40%,符合装置运行于SVC模式时间远大于融冰模式的运行策略。