大容量高压静止无功补偿装置用晶闸管阀水冷管路优化设计

目前晶闸管控制或晶闸管投切型高压静止无功补偿装置(TCR/TSC型SVC)在电力系统得到广泛应用,其中由晶闸管组成的阀组因功耗大,多用水冷系统散热。在电压等级35 kV及以上、容量120 MVar以上的工程中,晶闸管阀组为满足高电压、大电流系统需要,将要提高晶闸管容量和串联数量,水冷散热系统也要相应增加管路器件来保证散热能力。对原有大容量晶闸管阀组水冷系统管路建立模型,通过理论计算,提出改进方法,并进行试验前后对比,达到提高装置性能并降低成本的优化目的。

高压静止无功补偿装置(SVC)系列标准介绍

已报批的电力行业标准“高压静止无功补偿装置(SVC)”系列标准由系统设计、晶闸管阀的试验、控制系统、现场试验和密闭式水冷却装置5个部分组成,文章介绍了该系列标准制定的背景、适用范围和主要内容,可供执行时参考。

快速调压型高压静止无功补偿装置的研究

针对现有电压调节型无功自动补偿装置(SVQR)和高压晶闸管投切电容器(TSC)存在的不足,本文提出了一种基于晶闸管开关控制技术的快速调压型高压静止无功补偿装置(TVQR)。文中分析了TVQR工作原理,介绍了该装置主电路及工作过程,最后通过仿真、样机试验验证TVQR的可行性。结果表明,文中提出的TVQR不仅响应速度快、无功补偿精细、投切无涌流,而且TSC相比晶闸管阀简单、可靠性高、占地面积小、运行维护简单,具有一定的研究应用价值。

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。

高压干式移磁无级调压软起动装置和就地无功补偿装置在制氧站的应用

以某铅冶炼厂制氧站改扩建项目为例,介绍高压干式移磁无级调压软起动装置和就地无功补偿装置的工作原理及其在罗茨鼓风机上的应用、高压干式移磁无级调压软起动装置和就地无功补偿装置的选型及参数计算、罗茨鼓风机配电系统设计、罗茨鼓风机现场运行效果。

煤矿用高压动态无功补偿装置设计及应用

随着煤矿机电设备自动化程度的不断提升,输送机、破碎机、工矿电机车等大功率电动机和大型综采设备、变频器等大量非线性负载不断投入,引起较大的无功功率消耗,导致煤矿电网功率因数、供电质量与稳定性下降,给煤矿安全生产及经济效益带来较大影响。静止无功发生器SVG(Static Var Generator)作为新一代高压动态无功补偿装置,响应速度快,配合滤波电容器FC(Filter Capacitor)兼具补偿无功、谐波和不平衡功能,对于提高煤矿电能质量具有良好的作用。对煤矿用SVG无功补偿装置系统参数进行了设计,并介绍了装置应用情况。

冶炼厂静止型动态无功补偿成套装置设计

测试某冶炼厂倾动炉运行期间的供电网电能质量发现,其存在谐波干扰、三相不平衡、电压畸变等问题。装设静止型动态无功补偿成套装置能够抑制谐波、提高电压稳定性,是改善电网运行质量的有效技术措施。文章分析了该装置的基本控制原理,介绍了无功补偿计算、三相不平衡调节、滤波器、供电方式、补偿容量等设计要点,结合实际工况对其运行效果进行检验,结果显示,设计方案达到了预期目标。

含静止无功补偿装置的光伏电站高频谐振分析及抑制策略研究

光伏电站汇流网络的阻抗分布复杂,与静止无功发生装置(static var generator,SVG)及电网阻抗交互作用引发的高频谐振问题机理不明,且缺乏有效的高频谐振抑制措施,频发的高频谐振问题已威胁到了光伏并网系统的安全稳定运行。论文针对含静止无功装置的光伏电站高频谐振机理及其振荡抑制措施开展研究工作。首先,建立光伏电站统一阻抗模型,分析光伏电站中各装置阻抗的高频影响因素,并建立高频特征阻抗模型;然后,通过构建光伏电站的序阻抗网络,将光伏电站等效聚合为源–载阻抗系统,分析光伏电站高频谐振的形成机理及其影响因素;提出一种基于SVG高频阻抗重塑的光伏电站谐振抑制方法,通过SVG高频相角补偿实现光伏电站高频振荡的有效抑制,并给出参数整定方法;最后,采用RT-LAB控制硬件在环完成高频振荡机理分析及其抑制控制的实验验证。

考虑暂态稳定性的高压电机就地无功补偿装置主动控制方法

研究考虑暂态稳定性的高压电机就地无功补偿装置主动控制方法,提升主动控制效果。通过建立高压电机就地无功补偿装置数学模型,分析就地无功补偿装置主动控制影响因素;通过改进花朵授粉算法,优化PI调节器参数;利用参数优化后的PI调节器,结合影响因素,得到就地无功补偿装置主动控制的有功、无功电压;利用正负序网络下分别定向矢量控制方法,结合有功、无功电压,得到暂态稳定时就地无功补偿装置输出的无功功率,无功补偿高压电机,实现高压电机就地无功补偿装置主动控制。实验证明:该方法可有效主动控制高压电机就地无功补偿装置,提升高压电机电压与电流的稳定性;在不同高压电机负载率时,该方法均可有效主动控制就地无功补偿装置,提升高压电机功率因数,具备较优的主动控制效果。

静止无功补偿装置最优非线性比例积分电压控制方法

现有最优非线性比例积分电压控制方法电压畸变程度高、超调明显,因此研究静止无功补偿装置最优非线性比例积分电压控制方法。划分电网的无功负荷分布状态,确定静止无功补偿装置补偿位置,计算无功补偿后的网损消耗值,获得无功补偿容量。按照补偿容量大小进行权重分配,得到最终补偿的总容量。运用文化粒子群优化(Cultural Partical Swarm Optimization,CPSO)算法计算不同粒子的目标函数值,获得寻优结果。设置装置控制的反应时间,防止超调。对不同负荷状态中投入静止无功补偿装置改变信息增益,精准控制跟踪变量,从而完成负荷补偿控制。实验结果表明,在时间间隔相同时,实验组的电压不发生畸变,波形比较平滑,无明显超调,动态控制较为良好,提升了静止无功补偿装置投入后的稳定性能。

大容量直流融冰兼静止无功补偿装置的研制与应用

研制了新型大容量直流融冰兼静止无功补偿器(SVC)装置。与小容量直流融冰装置相比,大容量直流融冰兼SVC装置具有以下特点:设备容量较大且具有SVC功能,一次结构上采用2台三绕组换流变压器,高压侧从高压电网直接受电,中压侧连接交流滤波器组,低压侧连接晶闸管阀组;通过14组三相电动隔离开关的位置变换和控制保护系统的功能切换,实现了融冰和SVC运行模式之间的自动切换,可尽量避免人工参与;由于设备应用场合重要性更高且需要长期运行,控制保护系统采用了双系统冗余配置,提高了设备的可靠性。现场应用表明,大容量直流融冰兼SVC装置在融冰模式运行时可有效解决大线径、长距离超高压线路的覆冰问题;在SVC模式运行时可有效提高电网电压的支撑能力。

基于神经网络学习算法和粒子群算法的改进PID控制在高压静止无功补偿器中的应用

以高压静止无功补偿器(static var compensator,SVC)为研究对象,针对传统比例-积分-微分(proportional integral differential,PID)控制器难以对设定值进行有变化的跟踪和对扰动进行抑制的缺陷,提出在传统PID控制器的基础上加入一个2阶微分控制环节以实现公共连接点的电压稳定控制,并采用改进的神经网络粒子群优化算法对控制器的参数进行优化,使得系统瞬态响应性能和控制性能达到最佳。仿真和实验结果验证了所提出的控制方法能够保证快速、无超调的跟踪电压设定值,具有较强的鲁棒性、适应性,提高了SVC系统的补偿精度。

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。

静止无功补偿器改善特高压直流运行性能仿真研究

云南—广东±800kV特高压直流输电系统送端孤岛运行方式下,由于送端系统较弱,直流系统投切交流滤波器或电容器将会在换流母线上产生较大的电压波动,影响直流系统运行。利用实时数字仿真器(RTDS)和南瑞继保公司开发的直流控制保护系统建立了云南—广东±800kV特高压直流输电系统闭环实时数字仿真系统,在此基础上对特高压直流输电工程中应用静止无功补偿器(SVC)抑制换流母线电压波动问题进行了详细的研究。仿真结果表明,利用SVC能够很好地抑制投切交流滤波器或电容器引起的换流母线电压波动,改善特高压直流输电系统运行性能,为解决国内特高压直流工程中类似问题提供了参考。

基于SVG的矿用3.3kV静止无功动态补偿装置的研究

针对工作面供电系统电压波动大、功率因数低、线路损耗大、设备启动困难等问题,提出以SVG技术为核心的无功补偿技术路线,并介绍了一种基于SVG的矿用3.3 kV静止动态无功动态补偿装置的设计方案。工业性测试结果表明,该补偿装置响应速度快,补偿平滑准确,显著提高了工作面设备启动和运行时的功率因数,缩短了启动时间,提高了启动和运行电压的稳定性,有效抑制了谐波,并具有显著的节能效果。

静止无功补偿装置在南方电网中的应用

为了提高静止无功补偿装置(SVC)在电网中的应用效果,基于南方电网500 kV变电站SVC装置的运行经验,总结了SVC装置运行管理中的主要难点及对策,包括定值整定、投运调试、运行管理模式、运行风险监测等。通过分析实际直流线路故障情况下SVC装置的动作行为,验证了南方电网现有SVC装置的定值和运行模式可以有效提高系统电压稳定水平和动态稳定的阻尼比,并指出SVC装置仍存在较大损耗和噪声的缺点。

TCR型动态无功静止补偿装置用于电力拖动

介绍了某轧机改造中 TCR动态无功静补装置(SVC)的研制、安装调试和运行的结果证明 ,研制的 SVC能满意地用于变频调速中。

静止无功补偿器在高压直流系统中的应用

在高压直流系统的逆变站中，可以有效地应用静止无功补偿器（ＳＶＣ）进行无功补偿。本文应用节点分析的方法，对ＳＶＣ的稳态特性进行了研究，得到了稳态时的补偿容量及各节点电压的稳态值。在动态特性方面，着重分析研究了在逆变站交流母线电压波动和三种典型故障情况下，ＳＶＣ的补偿容量及相应参数，并就抑制电压振荡，提高交流系统暂态电压稳定性问题，与采用并联电容器组的无功补偿方式进行了比较，其结果显示出本方案的优越性，验证了这一方案的可行性。

可控整流器型静止无功补偿装置的可行性研究

从理论上分析了可控整流器型无功补偿装置电路拓扑的可行性,即在触发角接近90°的整流桥直流侧通过直流电抗器短接不会发生断流或过流。分析了装置进行无功补偿的机制,即整流桥吸收无功功率与直流侧平均电流近似成正比。对装置及其控制系统进行了建模,并以此为依据提出了控制器设计的基本要求。对装置电路进行了仿真,并通过小模型样机实验验证了该装置的可行性。这种可控整流器型静止无功补偿装置容量不受电抗值的限制,结构紧凑,可以大幅减少交流电抗器的数量并降低有功损耗,有进一步研究和应用的前景。

TCR+FC型静止无功补偿装置的研究

晶闸管控制电抗器+固定滤波器(TCR+FC)型静止无功补偿(SVC)装置在提高电网电能质量上得到大量应用。简要叙述了TCR+FC型SVC装置的工作原理,采用基于瞬时无功理论的控制算法,构建仿真模型进行研究。最后在样机上进行了试验,试验结果表明算法准确、迅速、有效。