静止无功发生器补偿电网电压不平衡的控制及其优化方法

针对电网电压不平衡问题,提出了一种用静止无功发生器(SVG)抑制公共连接点(PCC)不平衡电压的控制方法。该方法既发挥了SVG补偿系统无功功率的优势,又在电网电压严重不平衡时扩展了SVG的补偿功能,充分地利用了补偿装置。文中详细讨论了SVG补偿电网电压不平衡的原理,将SVG控制作为受负载端负序电压控制的电流源,分析了其补偿性能与各个参数的相互关系。在补偿效果相同的前提下,对系统的控制参数进行了优化,使SVG的补偿容量最小。最后介绍了PCC处负序电压的实时检测方法。仿真和实验结果表明,该方法可以有效地补偿电源或负载引起的电压不平衡问题。

SVC补偿型定速风电机组模型及其特性分析

在电力系统仿真软件DIgSILENT/PowerFactory中建立了静止无功补偿器(static var compensator,SVC)补偿型定速风电机组的模型,分析了其稳态和暂态特性以及由SVC补偿型风电机组组成的风电场对电网的影响,分别采用上述风电机组模型和用电容器组进行补偿的普通定速风电机组模型进行仿真实验,比较结果表明SVC补偿型风电机组具有快速调节无功功率的能力,当系统故障时,该风电机组可快速恢复系统电压,且风电机组启动过程对系统的冲击较小。

SVC电压控制与阻尼调节间的相互作用机理

通过对含静止无功补偿器(static var compensator,SVC)的单机无穷大(single machine infinite-bus,SIMB)系统进行电磁转矩计算,从理论上分析SVC的电压控制和阻尼调节之间的相互作用关系,既要保证同时为系统提供正的同步转矩和阻尼转矩,电压控制增益和阻尼控制增益的取值需满足一定的限制关系。通过对PSASP中36节点系统进行特征值分析,从广义阻尼的角度分析SVC控制参数对系统阻尼的影响。分析结果表明,电压控制增益和时间常数可改变系统的总阻尼,阻尼控制增益只能对系统的阻尼特性进行重新配置,从而改善系统的弱阻尼区间振荡模式。仿真验证了上述结论的有效性。

电力系统次同步谐振抑制措施综述

在远距离大容量的输电线路中加入串补电容可以提高系统的输送能力,但是会出现次同步谐振问题,危及发电机组轴系安全和电力系统的稳定。阐述了次同步谐振问题产生的机理及现有的抑制措施。并对工程实际中常用的几种抑制措施的原理、功能及经济性进行了分析和比较,指出了各种措施的优缺点。最后根据经济技术比较的结果,给出了具有较好应用前景的抑制方案。

静止无功补偿器用于抑制厂用电系统电压波动仿真

厂用电系统中一般带有集中电动机负荷,异步电动机启动会引起母线电压严重的波动。系统装设静止无功补偿器(SVC)是有效解决电压质量问题的方法之一。文中采用配有自动电压调节器(AVR)的发电机励磁与系统母线装设SVC的方法,SVC采用闭环控制,研究其对电压稳定和无功补偿的效果。通过对某电厂厂用电系统的仿真计算表明,该方法可提高厂用电电压的水平,并且缩小了异步电动机的启动时间,减少了大型异步电动机启动对系统母线电压的波动和无功功率的冲击。

基于振荡能量消耗的HVDC和SVC附加阻尼控制

系统的总振荡能量和振幅对应,消耗振荡能量的元件对振荡衰减的贡献为正,具有正阻尼。提出了一种以消耗振荡能量为目标的阻尼控制设计方法,推导了高压直流输电(HVDC)和静止无功补偿器(SVC)的附加阻尼控制策略。该方法统一了基于能量函数下降的一大类阻尼控制策略设计方法,并为这类方法建立了严格的理论基础。控制策略的设计还需要考虑对其他元件振荡能量消耗情况的影响。研究了考虑负荷的SVC附加阻尼控制策略,在附加控制中引入频率偏差项增加负荷的振荡能量消耗,增强阻尼控制的效果。仿真结果验证了控制策略的有效性。

基于多重三电平桥结构的静止无功发生器

针对一般电压源逆变器拓扑在静止无功发生器(SVG)逆变电路中输出电压质量的不足,提出了一种多重三电平桥结构。采用瞬时无功功率理论,分析了基于该拓扑结构的静止无功发生器实现无功功率控制的等效电路及工作原理。并设计了一种基于电流直接控制的控制方法,采用双闭环反馈控制策略,通过三角波比较方式的脉冲宽度调制技术对电流波形的瞬时值进行控制。经过对系统主电路进行仿真分析,获得了较高的逆变器输出电压质量和准确的三相无功指令电流,同时得到了补偿后网侧电压和电流的波形,电压和电流基本同相位,实现了对无功功率的有效补偿。

利用TCR抑制发电机次同步谐振的仿真研究

为研究用晶闸管控制的电抗器(TCR)抑制次同步谐振(SSR)的原理及其控制,采用电气阻尼分析及时域仿真验证相结合的方法分析了TCR抑制SSR的基本原理,并在此基础上提出了TCR相应的控制器结构—比例型控制器。采用时域仿真实现的复转矩系数法—测试信号法,以IEEE次同步谐振第一测试系统为例,建立了SVC的真实时域仿真模型及比例型控制器模型,分析了在比例型控制器的控制下,TCR对发电机组次同步谐振阻尼特性的影响,同时考虑了TCR容量的变化对机组阻尼转矩系数的影响。最后通过时域仿真对所得结果进行的验证表明,采用比例型控制器的TCR可以大大提高谐振点附近电气阻尼,从而有效地缓解SSR。

基于灵敏度综合分析的含光伏配电网无功补偿位置选择

灵敏度分析的一个重要应用是无功补偿位置的确定。采用有功和无功灵敏度指标的综合分析,充分考虑了含光伏电站的配电网中有功功率和无功功率对节点电压的影响,利用灵敏度指标综合判别武的绝对值大小判断薄弱的线路,因为这些薄弱环节往往是安装无功补偿装置的首选位置。然后在确定的补偿位置安装静止无功补偿器(SVC),并应用修改后的IEEE9节点算例对本文提出的确定无功补偿地点的方法进行验证,结果表明该方法有效可行,补偿效果比较显著。

柔性交流输电系统控制器的多目标协调设计

为提高远距离输电系统的线路传输能力和暂态稳定性,采用可控串联补偿器(TCSC)和静态无功补偿器(SVC)2种柔性交流输电系统(FACTS)元件联合运行来同时保证线路功率传输和多机间功角稳定.为实现TCSC和SVC之间的协调控制,应用多目标进化规划(MOEP)建立了多目标优化模型,同时优化2个控制器的参数.对一个典型四机两区域系统进行三相故障仿真,并与分别设计的FACTS控制器进行比较,结果表明,基于此方法设计的控制器明显提高了系统的暂态稳定性.

SVC对并网型风电场运行性能的影响分析

建立了风力发电机组和静止无功补偿器SVC的数学模型,并利用MATLAB/Simulink软件搭建了风电场接入电网后的仿真模型,针对风电系统中经常出现的联络线短路故障和风电场风速扰动,通过仿真计算表明,SVC不仅可以在常见的扰动下有效地提高风电场的稳定性,而且能够在快速的风速扰动下平滑风电场的有功功率输出,降低风电场对电网的冲击。

牵引变电所静止无功补偿方案综述

介绍国内外动态无功补偿装置在电气化铁道牵引变电所的应用情况。分析现行各种动态无功补偿方式的技术特点并进行性能比较,提出TCR与TSC2种动态无功补偿方式是牵引变电所无功补偿和提高供电能力的最佳方式。

基于链式SVG三相不平衡负荷的平衡补偿方法的仿真分析

本文对链式静止无功发生器的工作原理进行了分析,在深入研究三相不平衡负荷的平衡化补偿原理的基础上,提出了一种基于链式静止无功发生器在不平衡补偿时的分相补偿控制方法。该方法是通过对静止无功发生器各相输出电压与电网电压的相角差δ进行调节来控制各相输出电流,从而可以有效地对三相负载不平衡的系统进行平衡补偿。对所提出的补偿方法进行了仿真研究,仿真结果表明运用分相控制方法补偿三相不平衡负载,具有比较好的稳态补偿效果,补偿后电网电流三相平衡,各相电流与电压基本同相位并且幅值成相同的比例,达到了负载功率平衡和无功补偿的目的。

基于DSP的配电静止无功发生器控制系统

设计了一种基于DSP的配电静止无功发生器(DSTATCOM)控制系统。为改善DSTATCOM装置的无功补偿性能,系统采用了直流侧电容电压的闭环控制。介绍了控制系统的硬件、软件构成和功能,给出了DSTATCOM装置用于改善电压质量时的实验波形。实验结果表明,该装置能快速补偿因负荷无功功率引起的电压下降。

一种改进SVG医用电力无功补偿装置

针对医院电力系统稳定性要求高的需求,文中提出一种基于改进SVG的无功补偿装置,其主要由数据采集装置、控制箱体、变流器以及三相电压输出端组成。在补偿过程中,由电网采集得到的电流和电压信号从数据采集器通过,数据采集器中对应设置了自适应中值滤波器对电流、电压信号进行滤波调理,去除冲击干扰,获取SVG相位补偿的控制触发信号,进而实现对于变流器的电压补偿和无功功率调节。实验测试了4种不同类型的待无功补偿电能畸变信号,其结果表明,对于不同程度的电能畸变信号,文中所述装置能够进行有效的无功补偿,使得电压信号的整体畸变程度被控制在0.5%上下,从而使负载性能得到保障。

电力电子技术在电力系统中的应用研究

电力电子技术是实现智能电网的重要手段。介绍了电子电子技术的发展,从静止无功补偿装置、高压直流输电技术、电机及有源电力滤波等几个方面阐述了电力电子技术的作用。电力电子技术在电力系统中必将获得长远的发展。

静止无功补偿技术探讨

分析了电能质量无功功率补偿的原因及节能状况,对静止无功补偿器SVC的功能进行了说明,阐述了各种静止无功补偿技术的原理、优点、缺点以及其在电力系统中的应用情况。

静止无功补偿器在并网风电场电压控制中的应用仿真分析

介绍了双馈风机的基本原理和静止无功补偿器的控制方法,将静止无功补偿器应用于采用双馈感应发电机的风电场调压。仿真结果表明,在各种典型风速下,静止无功补偿器都能起到很好的调压作用。

SVC/TCSC和HVDC之间交互影响分析

SVC和TCSC属于两种不同连接类型的FACTS装置,它们与HVDC系统之间可能的交互作用是人们所关心的。以3机9节点交直流系统作为试验系统,通过改变电气距离和直流传输功率,采用稳态的和动态的相对增益矩阵(RGA)方法分析串联型TCSC和HVDC、并联型SVC与HVDC两种交互影响,找出出现RGA峰值的系统敏感频率。研究结果表明,TCSC对直流功率的变化较为敏感;SVC/TCSC与HVDC交互影响随着电气距离的增大和直流传输功率的减小而减小。。

先进电力电子技术在超高压输电网中的应用

简要介绍了先进电力电子技术在输配电中的应用,主要包括高压直流输电、柔性交流输电和定制电力技术三个方面。在叙述电力电子技术的发展和应用情况的基础上,重点阐述了由中国电力科学研究院自主集成的可控串补和静止无功补偿器成套设备的关键技术,强调了自主开发的重要性。