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。     

基于DCT算法的并联有源滤波器在医院供电系统中应用研究

针对医院电力系统稳定性要求高的需求,文中提出一种基于并联有源滤波器的无功补偿装置,其主要由负载电路、控制电路和主电路组成。并联有源滤波器的主电路通过电抗器和负载一同联入医院电网中,采用三相电压脉冲宽度调制变流器调节控制。通过离散余弦变换分析电压、电流信号,进一步提高了装置对谐波以及杂波的辨识和抑制能力。实验结果表明,对于不同程度的电压畸变信号,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0.1%以内,从而使负载性能得到保障。     

基于SVG的电力机车供电系统电能质量综合补偿技术研究

针对电力机车供电系统的电压波动、谐波污染等问题,采用了静止无功补偿装置SVG改善供电系统的电能质量。对静止无功补偿装置SVG的工作原理及其在电力机车供电系统中的应用进行详细的分析,提出了单相系统补偿电流的检测方法和综合补偿的控制算法;通过仿真分析了基于SVG装置的电力机车供电系统的性能,结果表明补偿装置SVG具有响应速度快、调节范围广、谐波抑制效果好、占地面积小等优点,能够有效治理电力机车供电系统中存在的电能质量问题,提高了电力机车供电系统的供电质量。     

动态无功补偿装置在特殊供电负荷中的应用研究

为便于装置型式选择,回顾常见特殊负荷引起的主要电能质量问题及动态无功补偿装置应用情况,分析动态无功补偿装置(SVC、SVG)的基本原理、组成型式,总结其特点与应用场合并详细介绍了PSD-BPA仿真软件中关于SVC、SVG的仿真控制模型。通过对薄弱电网某工程案例的仿真分析,结果表明,电压稳定性主要与动态无功补偿装置容量有关,在容量确定的情况下,可以通过优化控制参数来减小电压波动。     

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。     

风力发电系统中SVG的应用研究

随着更多风电场接入电网和风电场规模不断扩大,风电特性对电网的负面影响愈来愈显著,主要问题包括并网功率因数不合格、电压偏差、电压波动、闪变以及电网安全稳定,而动态无功补偿装置在维持风电场并网点电压平衡,维持电力系统暂态稳定,改善电能质量等方面起着重要的作用。结合具体工程实践介绍动态无功补偿装置SVG的基本原理、控制方法、优缺点,同时分析SVG在风电场升压站设计中的注意事项及应用SVG之后电网电能质量的改善情况。     

一种单相级联型SVG的改进电流控制方法

单相级联型静止无功发生器(SVG)作为一种理想的动态无功补偿装置,快速的电流跟踪速度及直流侧电压平衡是其控制的难点。提出了单相级联型SVG的整体控制策略,针对传统单相电流跟踪控制存在的不足,改进传统电流内环解耦方法中的电流延时构造方法,两相静止坐标系中卢轴电流分量直接由与实际电路等效的虚拟卢轴闭环控制得到,在d,q旋转坐标系下采用PI控制即可实现无功电流指令的快速无静差跟踪,提高了系统的动态响应速度;采用电压排序的直流侧电压平衡控制方法,保证了级联型SVG正常工作模式下各模块间的直流侧电压平衡。搭建了仿真平台及实验样机,仿真和实验结果验证了所提控制策略的正确性和有效性。     

静止无功发生器SVG在变电站中的应用

在电力系统不断发展的今天,无功补偿技术成为了解决电网电压波动、功率因数低、存在大量谐波等问题的关键技术。静止无功发生器(Static Var Genertor,SVG)以其补偿范围宽、相应时间快、补偿功能多样化等技术优势成为了当前变电站无功补偿装置的最佳选择。本文介绍了SVG的特点,基于SVG与变电站其他补偿装置的组建原则,对比分析了SVG+固定电容器组(FC)综合并联补偿装置在变电站的不同控制方式,并得出了最优方案。最后,通过SVG在我国变电站的应用实例,论证了本文对SVG控制方案选择的正确性及SVG应用在变电站的优势。     

SVC与SVG的比较

作为改善电能质量的无功补偿装置已成为用来有效地抑制电压波动与闪变、消除三相不平衡，使电压的幅值和波形符合要求、提高功率因数等。文章重点分析了静止无功补偿器（SVC）与静止无功发生器（SVG）的工作特性与基本原理，在介绍TSC、SSR、TCT与TCR型等四种SVC的分类与应用的基础上，重点分析了TCR＋FC型SVC的机理与基本变量关系；对SVC与SVG进行了比较与述评，并得出结论：SVG是今后无功补偿与谐波抑制综合技术的发展方向。     

级联H桥SVG直流侧电容电压平衡控制方法

直流侧各模块电容电压的稳定控制是保证级联H桥静止无功发生器(static var generator,SVG)正常运行的重要条件。推导了级联H桥SVG与电网交换的有功功率数学模型,得出了相间与相内各模块吸收有功功率的关系,总结了相内各模块直流侧电容电压不均衡的原因。为解决由脉冲延时造成的级联H桥SVG直流侧电容电压不平衡,提出了在全局调制信号的基础上叠加一个与补偿电流同向的有功电压来动态调节各模块有功功率的方法,并运用有功–无功解耦全局控制策略保证SVG设备实时无功补偿。仿真结果验证了所提方法的有效性。     

一种高性价比并联混合有源电力滤波器

分析了传统的并联混合型有源电力滤波器的优缺点，在此基础上提出一种新型的并联混合有源电力滤波器，其有源部分不承受基波电压和不流过基波无功电流，进一步减小了有源滤波部分的容量和逆变器直流侧电压，并兼具较大容量的无功静补偿能力。同时提出一种新的控制方法和控制器结构，控制系统由5个控制环组成。在控制电路中，5个反馈信号，即负载电流、电源电流、逆变器输出电流、电源电压和直流母线电压，计算逆变器的参考电压信号。为了证明提出的有源滤波器的性能，利用PSCAD/EMTDC进行了仿真验证，仿真和实验结果表明该装置滤波和无功补偿效果较好，而且这种混合有源电力滤波器的性能价格比较高，因而具有良好的工程推广应用价值。     

大功率有源电力滤波器的建模与应用

为实现较好的滤波效果,确保系统安全稳定运行,针对大功率混合型有源电力滤波器的补偿电流是通过控制逆变器的输出电压来产生适当输出电流的情况,在考虑有源滤波器的输出滤波器的基础上,利用开关函数法建立了大功率混合型有源电力滤波器的数学模型,为将电流参考信号转化为电压参考信号进行控制提供理论依据。实验仿真和工程应用都表明根据系统数学模型所设计有源滤波器的控制器能达到较好的滤波效果。     

具有无功补偿功能的单相并网变流器矢量控制方法

针对单相并网变流器在电压信号突变情况下传统虚构方法存在延时问题,提出一种新型矢量控制方法。在建立单相变流器数学模型基础上,利用相线电压的相量关系,构造出虚拟的三相电压信号。与目前延时3.33ms的瞬时电压dq分解法和延时5.0 ms的αβ检测法相比,实时性明显提高。设计了具有无功补偿功能的单相变流器控制策略。MATLAB/Simulink仿真验证了所提方法的正确性。基于IGBT模块F4-100R12KS4和32位DSP处理器TMS320F2812搭建了实验平台。实验结果表明,系统具有实时无功补偿功能和良好的动静态响应能力。     

基于磁控电抗器的动态无功补偿装置

基于磁控电抗器(MCR)中自励磁式MCR励磁稳定性不高,铁心的直流励磁电流在电网电压波动时易受影响的弊端,提出了一种外励磁式MCR,对其工作原理和结构进行了介绍。外励磁式MCR装置包括MCR本体和励磁控制系统;设计了以单片机为主控芯片的动态无功补偿装置,该装置由外励磁式MCR装置、固定电容器(FC)滤波器和无功补偿控制单元3部分组成。其无功补偿控制单元可分为信号取样、信号处理、信号输出、显示等模块,对控制单元的软件流程作了介绍。通过试验电路对装置的补偿效果进行了验证,结果表明该装置能够根据系统无功功率的情况进行补偿,功率因数能始终保持在0.95以上。     

高压直流输电系统低功率运行的无功控制策略

当高压直流输电系统低功率运行时,受换流站接入点谐波性能和交流滤波器设备性能限制,投入的交流滤波器提供的无功功率在满足站内无功消耗外可能仍有大量剩余,导致大量剩余无功送入交流系统,使得换流站及附近厂站的电压容易偏高,继而影响到电网的安全稳定运行。文中提出一种充分利用换流器自身无功调节能力的换流站无功控制策略,该策略在有功输送不受影响的前提下,以直流电压为控制量,以换流站无功交换量为反馈量,通过改变直流电压参考值来对换流器的无功消耗进行定量控制,可有效抑制换流站过剩无功对交流系统电压的影响。该无功控制策略解决了现有直流工程中低功率无功优化功能由于开环控制无法对无功功率进行精确控制的问题。PSCAD/EMTDC和实时数字仿真器(RTDS)中的仿真结果验证了该方法的正确性和鲁棒性。     

10 kV电力系统无功无级柔性补偿技术的研究

介绍了基于现行电力系统中较流行的可控串补(TCSC)技术,降压后在低压侧利用电力电子器件实行的无功无级柔性补偿。该补偿模块的特点是它既能消除自身因电力电子器件而产生的谐波,又能有效解决高压系统中晶闸管的耐压使用问题。模块吸收连续可调的无功与有级电容共同作用能实现整个系统的无级柔性补偿,有效解决现行系统中有级投切振荡、不易控制等问题。该模块分相设计,可在一定范围内补偿三相不对称系统。     

A new three‐input/output characteristic‐varying filter in the D‐module for direct processing of three‐phase signals

This paper proposes a new three‐input and three‐output characteristic‐varying filter in the D‐module for direct processing of three‐phase signals, which are becoming indispensable for effective active compensation of three‐phase power such as harmonics current, negative phase current, reactive power, and varying voltage compensations. The filter in the D‐module can show different filtering characteristics to positive, negative, and zero phase components of three‐phase signals and can allow direct processing of the signals based on frequency polarities. The filter in the D‐module can also change dynamically its filtering characteristics by simply injecting a shift‐signal to itself. These filtering effects are obtained in a very simple manner using the D‐module. A new unified analysis of attractive general characteristics of the proposed filter in the D‐module is given for its easy designs and realizations as well. Effectiveness of the analysis and usefulness of the filter in the D‐module are newly examined and confirmed through experiments. The newly proposed filter in the D‐module has potential regarding a variety of three‐phase signal filtering applications. © 2003 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 145(1): 28–38, 2003; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.10170     

低压无功补偿装置在农网中的应用

无功补偿在配电网中的合理运用,能够有效地提高系统的运行电压,减少网损,增加电网输送功率,加强电网运行的稳定性,因此,确定无功补偿的合理配置非常重要。本文结合低压无功补偿装置的补偿方式、容量、功能及技术特点等对其在农网改造中的运用进行分析比较,以寻求一种最佳的配电网无功补偿方式,确保在农网改造中用最少的投资取得最大的经济效益。     

电网故障下双馈感应式风力发电系统的无功功率控制策略

双馈感应式风力发电机已逐步成为风力发电的主流机型,通常情况下双馈感应式发电机组采用单位功率因数运行的无功功率控制策略。电网发生故障后会导致发电机端电压下降,此时传统的单位功率因数运行方式可能无法保持系统稳定运行,需要风力发电场向系统提供无功功率以帮助系统恢复稳定运行。文中以一座由双馈感应式风力发电机组成的9 MW风电场为例,在电网电压下降为正常水平15%的情况下,分别对保持单位功率因数运行和利用网侧变换器进行无 功补偿的控制策略进行了仿真分析,仿真结果表明,故障清除后通过双馈感应式风力发电机的网侧变换器对电网进行无功支撑可以明显增强系统恢复稳定运行的能力。     

i_p-i_q检测法的单周控制三电平有源电力滤波器

并联型有源电力滤波器APF可以有效补偿由非线性负载产生的谐波和无功功率电流。为了实现单独对谐波分量、无功功率分量进行补偿,或者对谐波和无功功率分量同时进行补偿这些不同的补偿目标,同时为了满足大功率、高电压和输出电流波形畸变小的需要,提出了将中点箝位变换器和ip-iq电流检测法应用于单周控制有源电力滤波器的方法。采用ip-iq电流检测算法可分离出负载电流中的谐波分量、无功功率分量,且电网电压波形畸变不影响检测结果,故可提供不同补偿目标的参考信号。理论推导和仿真结果表明,该法能分别单独补偿谐波分量、无功功率分量,或者同时补偿谐波和无功功率分量,而且电网电压波形畸变不影响补偿效果。通过将ip-iq电流检测法运用于单周控制三电平有源电力滤波器,既实现多种补偿目标,又具有电网电压波形畸变不影响补偿效果、单周控制策略简单、三电平变换器输出电流波形畸变小的优点。