含SVG的双馈风场风速变化条件下高频谐振问题分析

大规模风电并网导致宽频谐振问题日渐凸显,业内多认为电缆电容效应、控制器参数变化等是导致谐振的主要因素,而关于静止无功发生器(static var generator, SVG)、风功率变化与高频谐振内在因果关系研究尚未展开。针对低风速风场系统高频谐振问题,首先基于谐波线性化理论,考虑功率外环作用,建立SVG和双馈风机(doubly-fed induction generator, DFIG)的序阻抗模型。其次将风速变化纳入风机变流器建模,并建立空载电缆投入时风速变化与SVG阻抗的联系。然后利用阻抗交互揭示风机变流器阻抗变化对SVG阻抗特性的影响机理,指出区域内空载电缆投入后,低风速不仅降低系统在高频的鲁棒性,而且扩大了SVG高频负阻尼范围,导致系统高频谐振风险增加。最后,基于STARSIM-HIL搭建含SVG的双馈风场电磁仿真模型,并进行软硬件在环实验。实验结果证明了理论分析的正确性。

发电机组低负荷下的SVG无功补偿技术应用分析

低负荷运行容易导致发电机组无功功率不足、电压不稳定等问题,影响电力系统的稳定性和可靠性。探讨了在发电机组低负荷条件下应用静止无功发生器(SVG)技术进行无功补偿的途径。分析了SVG在维持电压稳定、改善功率因数以及减轻低负荷运行对发电机组的不良影响等方面的表现和有效性,并通过实验和仿真开展评估验证。

构网型逆变器与SVG并联系统无功功率协调控制策略

以静止无功发生器(static var generator,SVG)为例,针对构网型逆变器和SVG并联系统的电压稳定性问题,提出构网型逆变器与SVG并联系统无功功率协调控制策略。将并联系统的运行状态总结为四种工况,通过工况识别、无功补偿量计算、无功功率分配策略、工况切换,来协调不同工况下构网型逆变器与SVG注入公共耦合点的无功功率,使并联系统在各种情况下均可稳定可靠工作。在MATLAB中搭建模型并进行仿真,结果表明所提控制策略可以实现工况的快速识别与切换、无功补偿量的计算、无功功率的分配,以及对公共耦合点电压的快速支撑。

应用于复杂工况的输出电流自锁相SVG控制策略

静止无功发生器SVG(static var generator)的无功调节功能依赖其网相位跟随能力,因此受锁相环节影响较大。当电网存在背景谐波、不对称运行等复杂工况时,基于系统电压锁相的方式需要设计正/负序提取、谐波提取等辅助环节,增加了系统的复杂度与非线性。基于此,提出了一种基于输出电流自锁相的SVG控制策略,在不添加辅助环节的前提下提高了SVG在复杂工况下的适应能力。首先,对SVG的控制策略与锁相方式进行了阐述,分析了不同工况下SVG的输出特性。然后,详细解释了所提自锁相方法的工作机理,论证了电流自锁相具备较好的环境适应能力,并通过Bode图分析验证了所提策略具备良好的响应特性。最后,通过实验验证了理论分析的正确性。

基于SVG的煤矿供电节能监控系统设计

随着煤矿大功率非线性负荷设备的大量投入运行,导致煤矿配电网电能损耗严重,产生谐波污染。针对此问题,该文以某煤矿供电系统为研究对象,以实现煤矿节能优化控制为目标,以矿用隔爆SVG(static var generator)动态无功补偿为工具,通过组态软件开发基于SVG的煤矿配电网节能监控系统。该系统在无功优化补偿、降低功率因数、降低电能损耗等方面具有精准性和实时性,通过SVG监控交互界面实时查看SVG运行过程中各个参数,为煤矿企业节能优化控制提供可靠的技术平台。

级联H桥型SVG功率单元失效后检测方法

本文主要介绍了级联H桥型SVG功率单元的组成原理和功率单元失效后的检测方法,对功率单元失效后如何检测进行了较详细的介绍。

链式静止无功发生器SVG功率单元故障及处理方法

链式静止无功发生器SVG每一相上的功率单元相互串联,功率单元结构尺寸和电气参数完全相同。功率单元内部主要由单元驱动板、IGBT模块、散热器、薄膜电容器、电阻器和母排等元器件组成。功率单元发生故障后,将会导致SVG整机故障停机。本文对SVG功率单元故障进行分析并提出故障处理的方法。

某风电场四套SVG故障跳闸分析

本文主要介绍了某风电场四套SVG故障跳闸后的分析过程,最终确定是由于后备式UPS导致水冷系统PLC失去供电,导致SVG跳闸。

适用于多种容量SVG功率柜的设计与应用

静止无功发生器(Static Var Generator,SVG)又称高压无功补偿器,因具有无极补偿、补偿后功率因数高、补偿时间短、使用寿命长和结构简单等优势,成为无功功率补偿技术领域的主要发展方向。文章提出的一种适用多种容量的SVG功率柜,主要包括柜体、风机和托盘组件。柜体内部设有风道。托盘组件包括叉车孔、支撑梁以及阶梯导轨等结构。相邻2个阶梯导轨的阶梯相对布置,托盘组件与柜体活动连接,可以一起放入或取出SVG模组,适用于多种容量的SVG功率柜。这种方法减少了功率柜数量,节省了存储空间,优化了布局,提高了吊装的效率和安全性,减少了电缆接线人员,降低了人工成本。

分布式光伏配电网电压无功优化研究

为解决分布式光伏接入配电网引起的电压越限质量问题,建立以有功网损和电压偏差最小为目标的无功优化数学模型。通过对光伏并网点的电压进行分析,提出了一种加权方式的电压功率与静止无功发生器控制补偿相结合的协同控制策略。为提高模型的求解能力,采用改进的粒子群优化算法,引入变异操作防止算法陷入局部最优;为提高算法的收敛效果,采用改进的异步学习因子。在IEEE-33节点配电系统中进行算例验证,结果表明了模型的正确性和策略的有效性。

考虑SVG补偿装置的大型光伏并网系统振荡分析与抑制

大型光伏电站由于远离负荷中心,长距离输电线路所产生的电网阻抗不可忽略,电网阻抗对于多逆变器相并联的大型光伏电站中某一个光伏发电单元而言将会等效放大数倍,从而造成并网点电压降低导致系统不稳定。光伏电站中的静止无功发生器(static var generator,SVG)等无功补偿装置可以用来降低电网阻抗对于并网点电压的影响。然而,研究发现,在补偿容量逐渐增大的情况下,无功补偿装置与逆变器系统之间的相互影响将会使系统出现振荡现象,而在逆变器控制回路内采用串联校正方式可以有效消除这种现象,从而保证系统的稳定运行。仿真结果与实验验证了理论分析的正确性。

SVG自适应无功检测方法及控制系统的研究

柔性交流输电系统对智能电网的发展至关重要,新型的静止无功发生器(SVG)是柔性交流输电系统的关键设备。SVG的补偿效果取决于对电网无功电流的检测精度。本文首先建立了SVG的数学模型,结合自适应理论实现瞬时无功电流检测的噪声对消,对现有无功检测技术加以改进,从而提高系统无功电流检测的精准度。确定了配合改进算法的直接电流控制策略,设计了SVG无功补偿系统框图;仿真结果表明:SVG无功补偿系统能够有效的补偿三相电网侧的无功功率,基于自适应理论的无功检测算法能够提高补偿效率,平衡稳定电网输出,从而保证电能质量。

用于低压领域的单相SVG控制系统与电路设计

针对静止无功发生器(Static Var Generator,简称SVG)在低压领域动态无功补偿中的应用,提出了一种适合单相桥式电压源型SVG的无功电流控制策略。介绍了基于这种控制策略的控制系统设计及电路实现方法,并通过实验验证了这种控制策略和控制系统以及电路设计的有效性和实用性。所设计的控制系统全部采用硬件电路来实现,电路具有简单、可靠、抗干扰能力强、实用及成本低廉的特点。

SVG的自适应控制方法研究

针对静止无功发生器在传统比例积分(简称PI)控制方法下,固定的PI参数值无法满足在电网环境发生改变时的补偿性能这个问题,笔者提出一种自适应控制方法。通过分析静止无功发生器的结构及工作原理,详细介绍了自适应控制方法的原理;并结合某煤矿电网的负载情况,对静止无功发生器进行了系统仿真,同时通过与传统PI控制方法下的仿真结果进行了对比分析,验证了文中所提出控制策略的优越性。为了进一步的验证在实际应用中的可行性,搭建了实验平台。实验结果表明了自适应控制算法的有效性,该控制方式具有响应快、稳定性好、抗负载扰动能力强等优点。

采用YNd-SVG的电气化铁路负序补偿模型及控制策略

从有源无功补偿的角度提出一种基于YNd接线变压器与静止无功发生器的负序补偿方法。构建负序补偿的通用数学模型,以YNd11接线变压器为例,基于该数学模型将负序补偿的拓扑结构分为补偿模式I和II两类。分别构建同相及异相供电负序补偿的静止无功发生器无功容量及电流数学模型,并提出一种确定负序补偿方案的方法。提出适用于同相供电及异相供电情形下的补偿模式I和II的双闭环控制策略,达到稳压和保证响应速度的目的,能够实现负序的满意度补偿。以某牵引变电所数据为例说明负序补偿方案的确定方法,结果表明了所提方案在满足国标要求下能够降低补偿装置的容量;通过仿真验证了该补偿模式I和II控制策略在实现负序补偿的有效性和准确性。

电气化铁路背靠背SVG补偿系统方案研究

针对电气化铁道牵引供电系统存在大量的负序、谐波、无功等问题,提出了基于平衡变压器的背靠背SVG补偿方案.方案中综合潮流控制器装置主要由两个背靠背的单相二极管箝位型三电平电压源变流器构成,主要用于传递有功功率、补偿无功功率及谐波,使得牵引供电系统相对电力系统而言,是一个三相对称纯阻性网络.以实测牵引负荷作为给定负荷进行仿真验证,结果表明,该方案能实时动态地补偿电气化铁道谐波、无功和负序电流,改善电气化铁道电能质量.

基于三相VSI的PWM型SVG的系统仿真

基于电压源逆变器(V S I)的静止无功发生器(SVG)直接应用PWM控制技术,具有结构紧凑、易于控制、谐波含量小以及功率密度大等优点。文中给出了基于三相V S I的6 kV/±200 kV.A PWM型SVG的主电路结构与参数,提出了一种SVG的直接功率控制方式。应用M ATLAB进行系统仿真,表明基于V S I的PWM型SVG具有良好的动态性能与静态补偿效果,验证了主电路与直接功率控制方式的正确性、优越性与有效性。

基于SVG+智能电容的混合式无功补偿系统研究与设计

为了实现低成本、精确地大容量无功补偿,设计了一种基于"SVG+智能电容"混合式无功补偿系统。系统由一台高精度补偿的小容量静止无功发生器(Static Var Generator,SVG)和多台智能电容组成。首先对混合系统中SVG的电流跟踪控制进行分析,针对PI控制对周期性信号跟踪性差和重复控制在负载突变时导致补偿电流畸变的问题,提出采用加权式并联型重复控制的电流跟踪控制策略。然后对整体系统的运行特性进行分析,给出系统无功分配控制方法。最后以TMS320F28335作为混合式系统的核心控制器,设计了一套混合式无功补偿系统。通过仿真和试验结果表明,混合无功补偿系统可以对无功电流进行有效的补偿。

SVG的直流电容选择分析

SVG中逆变器直流电容的选择与逆变器结构、控制策略、线路参数等都有很大的联系。从矢量分析的角度出发 ,通过 RL C动态过程的数学模型 ,分析 SVG直流电容的大小在不同逆变器结构和控制方式下对系统的影响。在保证系统动态稳定条件下 ,同时给出了不同系统结构和负载扰动下的电容选择范围。

基于静止无功发生器详细模型的机电暂态仿真适应性分析

机电暂态仿真是大电网分析的重要工具。现有电力电子设备的机电暂态模型一般呈现理想电流源特性,无法体现设备自身稳定性及能力约束对于系统暂态特性的影响。在电力电子化电力系统背景下,以上不足降低了仿真准确性,制约了电网运行极限制定与新能源送出能力。文中基于旋转坐标系推导了静止无功发生器及控制系统的标幺化数学模型,并建立了对应的机电暂态模型。在建模精度与电磁暂态模型一致的前提下,通过模态分析法对比了机电暂态仿真与电磁暂态仿真的主要差异,揭示了机电暂态仿真的能力边界与适用范围。结果表明,机电暂态仿真能够揭示与工频能量流有关的功角、频率、电压稳定特性,而不能反映与电网动态强相关的谐振或者宽频振荡特性。