TCR+TSC型SVC协调控制的仿真分析

分析了TCR+TSC型SVC的工作原理,以及TCR与TSC的协调控制策略。PSCAD/EMTDC仿真表明:TSC作分级粗调,补偿容性无功;TCR作相控细调,补偿感性无功;二者协调控制,可进行平滑连续的无功调节。当SVC安装在10kV母线侧时,以10kV母线电压为控制目标可比以220kV母线电压为控制目标更精确快速地控制电压。     

并网型风电场无功补偿问题的探讨

为解决风电场并网运行存在的电压稳定问题,通过对风电机组无功电压特性的研究,提出了风电场无功补偿容量的不同计算方法。结合风电场无功需求的特点,确定并分析了带有FC的TCR型无功补偿器(SVC)的原理及特性,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能够在常见的扰动下提供动态的电压支撑,能有效地提高风电场的稳定性,降低风电功率波动对电网电压的影响,改善系统的运行性能。     

并网型风电场电压稳定研究

为解决风电场并网运行存在的电压稳定问题,通过对风电机组无功电压特性的研究,提出了无功补偿电容器容量的不同计算方法和投切方式。结合风电无功需求的特点,确定并分析了带有FC的TCR型无功补偿器(SVC)的原理及特性。对某实际风电场应用SVC无功补偿优化结果的分析表明:它可提供动态的电压支撑,能够稳定风电场节点电压,降低风电功率波动对电网电压的影响,很好地改善系统的运行性能。     

基于RTDS的风电场SVC控制器性能检测分析

风电场静止无功补偿器（SVC）控制器的性能对于大规模风电汇集地区电网的电压质量以及系统运行可靠性有着至关重要的影响。为此,在实时数字仿真器（RTDS）中建立了风电场及晶闸管控制电抗器（TCR）型SVC的实时数字仿真模型,即构成一个闭环测试系统,并对实际SVC控制器装置开展性能测试。测试结果表明：这种基于RTDS的SVC控制器闭环性能检测系统能够较全面地测试SVC控制器的动态特性。测试中发现,部分厂家SVC控制器在信号测量、调节器模型设计、网源协调辅助控制功能和控制切换等多方面仍存在亟待完善和改进的问题。     

新型混合SVC模型及其基于人工免疫算法的控制策略

针对静止无功补偿器(SVC)在抑制电压闪变、滤除谐波方面效果不理想以及静止无功发生器(SVG)成本过高的问题,提出一种FC+TCR+SVG型混合SVC模型。成本低廉的大容量SVC(FC+TCR)完成初步粗补偿,小容量SVG负责微补偿、抑制电压闪变以及滤除谐波,两者优势互补,最大限度地兼顾成本与性能。通过分析不同的模块布局,确定可行的电路分布结构,最大限度地减少模块间的干扰。提出基于人工免疫算法的改进型动态PI控制器以及模块间的协调控制策略。PSCAD仿真结果表明,新型混合SVC比传统SVC响应速度更快,补偿效果更好,并对谐波有较好的抑制作用,其综合性能媲美SVG,且可以节省50%以上的成本。     

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。     

MCR型静止无功补偿装置在风电场的应用

针对并网风电场的电压无功控制调节问题,结合中广核风力发电有限公司大岗子风电场采用的磁控电抗器(MCR)型静止无功补偿(SVC)全范围动态补偿装置,对MCR+FC(固定电容器组)、TCR(晶闸管控制电抗器)+FC和SVG(静止无功发生器)升压变压器型多功率单元串联模式等3种无功自动补偿调节方式进行了对比分析,提出根据吉林电网实际情况,风电场接入系统无功自动补偿调节方式选用MCR+FC型,最后分析了控制策略和运行方式的优化。     

TSC+TCR组合补偿技术及仿真分析

电力系统中常存在电压稳定性差、无功不足或过多、电网功率因数低的问题,影响电力系统的安全稳定运行。文章阐述了并联补偿技术对改善电力系统稳定性的重要意义,分析了并联补偿技术提高系统电压稳定性原理,并搭建了一种典型的并联无功补偿装置TSC+TCR组合无功发生器模型。通过投切合适数量的TSC和TCR,改变注入电网无功功率的大小,验证了TSC+TCR组合型无功发生器的功能特性。     

TCR-SVC与MCR-SVC对大规模风电并网电能质量的影响

在大容量风电场并网中,对安装的TCR型SVC或MCR型SVC装置,分析了其结构及运行原理。针对通过仿真分析不同SVC对风电场电能质量的改善,提出了采用实时实验的方式检测某相近工况相似两处100 MW风电场分别装有两种SVC后的并网电能质量,最后通过数据对比分析了不同类型SVC对风电场并网后母线电压谐波、电流谐波、电压闪变的影响及其特点。     

风速快速波动下双馈风电场无功电压协调控制策略

大规模风电经远距离高压交流输电线路送出系统,当风速快速波动时,风电场并网点电压可能因无功补偿不足大幅变化。针对该问题,研究通过双馈风电机组(doubly fed induction generator, DFIG)和静止无功补偿器(static var compensator, SVC)的协调配合来改善风电场无功补偿特性的控制策略。首先考虑尾流效应分析DFIG的功率特性,根据潮流方程推导风电场并网点电压表达式,分析风速快速波动下双馈风电场的电压变化规律,以及DFIG和SVC的无功容量及动态特性;进而得出系统无功需求和风电场无功容量的供需平衡关系以及稳态无功控制方案对暂态过程的影响;在此基础上提出风速快速波动下DFIG与SVC的无功协调控制策略。最后通过MATLAB/Simulink仿真验证该控制策略的有效性。     

SVC与桨距角控制改善异步机风电场暂态电压稳定性

研究了改善异步机风电场暂态电压稳定性的措施。基于普通异步机的恒速风电机组是目前世界上应用最为广泛的风电机组之一，由于其发出有功功率的同时吸收无功功率，会导致接入风电地区电网的电压稳定性降低。文中在DIgSILENT/PowerFactory中建立了静止无功补偿器（SVC）控制模型及风电机组桨距角控制模型，通过包含风电场的电力系统仿真计算验证了模型的有效性及其对异步机风电场与电网暂态电压稳定性的贡献。研究结果表明，在接入风电地区电网发生三相短路的大扰动故障时，SVC能够有效地帮助恒速风电机组在故障后恢复电压，提高输出的电磁功率，桨距角控制能够有效地降低恒速风电机组的输入机械功率，以上2种措施能够避免风电机组机械与电磁功率不平衡引起的异步发电机超速及电压失稳;采用SVC及风电机组桨距角控制能够改善异步机风电场的暂态电压稳定性，确保风电机组连续运行及电网安全稳定。     

应用于风电场的STATCOM的仿真研究

在Matlab中的动态仿真工具Simulink建立了与无穷大系统相连的2机风电场模型。对该系统在三相短路故障时进行了仿真并分析了STATCOM的补偿特性。仿真结果表明：与SVC相比,STATCOM能更好的提高风电场的暂态稳定性,保持风电场连续运行。     

基于PSCAD风电并网电力系统无功补偿策略研究

建立了恒速异步风电机组并网电力系统、电容器组和静止无功补偿器的模型,基于PSCAD仿真分析了在各种不同的无功补偿策略下风机并网及系统故障后并网点、机端电压及风机转速的变化。结果表明,SVC比电容器组有更好的补偿效果且选择在并网点集中补偿更经济。研究结果有助于风电并网电力系统合理采用无功补偿方式。     

Design considerations for the Eddy County static VAr compensator

This paper describes the steps for the design of the static VAr compensator at (SVC) Eddy County. The specified system requirements on operating range, loss evaluation and harmonic performance led to an SVC configuration which contains one thyristor switched capacitor (TSC) branch, one thyristor controlled reactor (TCR) branch for continuous reactive power control and two double tuned filter branches. The system voltage of the SVC secondary bus was optimized to 8.5 kV based on thyristor equipment capabilities. The paper shows the voltage and current stresses of the thyristor valves taking into account system faults for the TCR branch and misfiring effects on the TSC branch. The approach for filter design considering the harmonic performance requirements and resulting component ratings are shown. The Eddy County SVC commenced commercial operation in April 1992     

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。     

750kV地区集群风电场无功电压特性分析

随着集群风电场的不断扩容,风机类型的不同,无功补偿设备的不同,风电场周边电网结构愈加复杂,导致集群风电场电压问题突出。对新疆两个750 kV地区集群风电基地进行分析,根据风电场实际运行状况,按照定速风机及变速风机两种不同类型,采用并联电容器、SVC对风电场进行无功补偿,比较不同补偿措施对该地区750 kV及风电场电压特性影响。通过仿真分析,验证了无功补偿装置对规模化风电电压有积极的改善作用,综合补偿效果与经济因素,得出并联电容器组为保障该750 kV地区电网稳定运行的最优措施。     

应用SVC提高风电场接入电网的电压稳定性

风电具有随机性和间歇性,较大规模风电场的接入会对电力系统稳定性产生较大影响。研究静止无功补偿器(SVC)在风电并网过程中的应用,以某地区多个风电场接入本地电网为背景,分析在重要负荷点安装SVC的效果。仿真结果表明,SVC能改善不同风电场出力情况下系统电压质量,提高风电送出能力和电网暂态电压稳定性。