应用于配电网的STATCOM电压与无功功率综合控制方法

本文首先介绍STATCOM的基本工作原理,并简述项目应用的基本概况;针对配电网对动态无功补偿装置提出的要求,设计了STATCOM电压与无功功率综合控制算法及控制参数整定方法,通过PSIM仿真模型验证了控制方法的可行性。该STATCOM设备已经在广东电网取得了良好的应用,通过对比STATCOM投运前后系统的电压与无功情况,进一步验证了控制方法的有效性,保证了配电网供电的可靠与稳定。     

SVC与STATCOM的综合比较分析

静止无功补偿器(SVC)和静止同步补偿器(STATCOM)都是无功补偿的重要装置,在输出特性、损耗、响应时间、谐振、谐波、控制方法、价格等方面对两者进行详细的比较分析,指出STATCOM作为一种新型的无功补偿装置比传统的SVC具有损耗小、响应速度快、不产生谐振、谐波含量少、能在一定范围内提供有功功率等优点。但STATCOM控制较复杂,且成本较高,在实际应用中应根据电网的具体要求选择或综合配置。     

基于多模型PI的STATCOM直接电压控制方法

针对静止同步补偿器(STATCOM)电压控制问题,提出了一种基于多模型PI的STATCOM控制方法。该方法将多模型方法和PI控制方法相结合,控制器采用PI控制器结构,具有结构简单、计算时间短、易于实现等优点。同时利用多模型的方法,来适应不同冲击性负载下接入点电压幅值降低的不同给PI控制器造成的影响,从而满足接入点电压控制的精度与速度。仿真研究表明,多模型PI控制器相比一般PI控制器,具有更强的对于接入点电压变化的适应能力和更高的补偿精度,证明了所提方法的有效性。     

SSSC滑模控制策略研究

从SSSC定阻抗和定电压两种控制角度出发,分别将其视为可控电容器和可控电压源,分析了其各自的运行特点,并建立含SSSC的单机无穷大系统数学模型,运用了逆系统和滑模控制的方法分别对建立的多阶非线性系统模型进行控制设计,通过仿真验证了该控制对控制目标具有很好的稳定性和鲁棒性。     

链式STATCOM的改进型逆系统滑模控制策略研究

为提高链式静止同步补偿器STATCOM(static synchronous compensator)系统的解耦精确度和抗扰动能力,提出一种改进型逆系统滑模控制策略.首先采用DSOGI-PLL电流检测法结合对称分量法在系统不平衡工况下建立稳态逆系统解耦数学模型,进而得到正负序有功、无功调制信号.结合改进变速趋近律的滑模...     

应用于直流换流站的百兆乏STATCOM控制策略

永富直流输电工程富宁换流站作为弱受端,存在直流系统运行不稳定的隐患,为增加系统运行稳定性,首次在直流输电工程中接入百兆乏静止同步补偿器(STATCOM)以提高交流系统的电压稳定性。针对该工程的现实需求,介绍了STATCOM控制策略和应用设计方案,通过对STATCOM控制策略的科学设计和有效调节控制,实现对富宁换流站500 kV交流出线的稳态以及暂态电压稳定控制。动模系统测试结果表明,STATCOM可极大地提高弱系统的电压稳定性,对保障永富直流输电工程的安全可靠运行提供坚实保障。     

DSTATCOM直流侧电压滑模控制研究

直流侧电容电压的稳定很大程度上决定了应用于配电网的静止同步补偿器(DSTATCOM)电流发生能力,针对传统对直流侧电压控制方法的不足,提出一种新型滑模变结构控制规律。对DSTATCOM指令电流运算和电流跟踪控制两个重要部分进行了详细说明,合理选用电气器件并设计了一台10 kVA的DSTATCOM样机,实验结果表明这里提出的一种具有饱和特性的滑模控制可有效减小采用一般滑模控制产生的电压抖振现象,并显著减少了DSTATCOM补偿后系统电流毛刺情况,验证了该控制规律的合理性与有效性。     

基于LCL滤波的STATCOM改进滑模控制策略研究

研究包含有LCL滤波的STATCOM的控制器设计,文中建立STATCOM在dq坐标下的6阶系统数学模型,并将其分解了两部分进行控制设计,应用逆系统理论完成系统的解耦和线性化,然后设计其改进滑模控制策略,最后通过仿真实验并与传统PI控制进行了对比,结果验证了本文设计方法的正确性和高效性。     

配电静止同步补偿器的模糊自适应PI控制策略

研究配电静止同步补偿器(D-STATCOM)用于补偿电压的模糊自适应PI控制策略.分析了d-q坐标系中D-STATCOM数学模型的特点,指出传统的PI控制很难满足D-STATCOM控制系统的要求.对传统的电压外环/电流内环双闭环控制策略进行了剖析.针对该控制策略中PI调节器参数难以整定且控制器缺乏自适应性的不足,本文引入了基于瞬时功率平衡的直接电压控制策略和模糊自适应PI控制策略.仿真和实验结果表明,本文提出的控制策略算法简单、性能优良、实用性强,满足D-STATCOM电压控制要求,具有较强的工程应用前景.     

南方电网?200 Mvar链式STATCOM系统控制策略

在当前受端负荷中心缺乏电源支持、负荷高度集中的情况下,大容量静止同步补偿器(STATCOM)对于增加受端负荷母线动态无功支撑、提高电压稳定性具有重要意义。文中提出了一种大容量STATCOM的系统控制策略,设计了与变电站内固定电容器组配合的稳态调压控制策略、具有非线性增益的暂态电压控制策略,以及线路功率反馈的附加阻尼控制策略。此外,根据电压检测、电网故障判断、站内并联补偿状态等信息优化选取STATCOM运行模式,将多种控制功能有机协调。数字仿真试验和实际故障录波结果验证了文中所设计系统控制策略的合理性。所提出的控制策略已应用于南方电网±200Mvar链式STATCOM工程中。     

应用于风电场的MMC-STATCOM控制策略研究

为了进一步增加大规模风电并网无功补偿容量和解决电压稳定性问题,提出了一种基于模块化多电平变换器的静止无功发生器(MMC-STATCOM).首先建立了风电场并网简化接线模型和MMC-STATCOM的数学模型.设计了相应的MMC直接电流控制策略,其中采用的解耦控制算法实现了MMC-STATCOM输出无功功率和吸收有功功率的独立控制.仿真结果表明:风速发生变化时MMC-STATCOM能够快速地动态调整其无功输出,维持母线电压稳定;当故障发生后,其动态无功调节能力可以加快故障切除后风电场母线电压和风机转速的的恢复过程,显著改善系统的稳定性.     

STATCOM与SVC在电力系统运行中的比较分析

静止无功补偿器（SVC）和静止同步补偿器（STATCOM）是2种常见的新型柔性交流技术装置,在输出特性、对提高输电系统稳定性、响应时间、谐波分析、经济性等方面对STATCOM和SVC进行了比较,并通过仿真得出了STATCOM较SVC具有响应速度快,控制方法先进、电流谐波含量少、经济性好等优点。     

STATCOM在江西电网中的应用仿真研究

针对江西电网暂态电压稳定性能差,无功补偿相对不足的现状,以吉安地区2005年网架结构为背景,将先进的静止同步补偿器STATCOM应用于该区电网,进行了大量仿真分析,并对STATCOM安装在不同地点时其作用效果的差异进行了详细的分析比较.仿真结果表明,将STATCOM应用于江西电网后,可极大地改善系统暂态电压稳定性能.所得结论为STATCOM在江西电网的推广应用提供了理论依据.     

应用于STATCOM的级联U-Cell拓扑直流电压控制策略

采用级联U-Cell拓扑相比传统级联H桥拓扑,静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)使用的开关器件更少,损耗更小,设备经济性更高。但级联U-Cell同样存在直流侧电容电压不平衡的问题,严重时可使系统无法运行。针对该问题,首先搭建级联U-Cell拓扑数学模型,详细分析了电容充放电以及实现相内电容电压平衡的工作原理。基于此,提出了一种冗余开关状态轮换与基于开关状态叠加有功电压矢量相结合的控制策略,并将该策略应用推广到任意奇数电平。该策略能够使器件损耗更加均匀,实现了级联U-Cell相内电容电压平衡控制,提高了系统的可靠性。最后分别搭建了基于五电平级联U-Cell拓扑的STATCOM仿真和实验平台,验证了所述理论及控制策略的正确性。     

STATCOM附加电压控制抑制次同步谐振的理论和仿真

提出了应用静止同步补偿器(STATCOM)附加电压控制抑制电力系统次同步谐振(SSR)的控制策略,并详细分析了其作用机理。以某典型串联补偿输电系统为实例,通过电磁暂态仿真验证了该控制策略的有效性。与利用静止无功补偿器(SVC)进行SSR抑制方案的仿真比较表明,同等容量下,应用文中提出的附加电压控制策略的STATCOM对系统SSR的抑制效果优于SVC。该方法为解决国内外输电工程所面临的SSR问题提供了参考,也为STATCOM装置的推广应用提供了依据。     

改进的单周控制应用于STATCOM

单周控制的静止同步补偿器STATCOM对系统的频率偏差不敏感,装置的鲁棒性高,但STATCOM主电路功率器件存在固有死区时间,使得输出波形产生畸变,严重影响了单周控制的控制效果,为此分析了死区效应对逆变器输出电流的影响,提出了一种改进单周控制新策略,即在单周控制方程中考虑死区效应,改变单周控制方程中的占空比以实现对主电路功率器件死区的补偿,使系统准确性和稳定性得以提高。仿真结果表明,该方法能有效补偿死区带来的输出畸变,具有良好的控制效果。     

H桥链式STATCOM直流电容电压稳定与均衡控制

H桥链式静止同步补偿器(STATCOM)是目前高电压大容量无功补偿装置的首选.由于其直流侧各链节的电容存在充放电过程和无公共母线而相互独立,不可避免地会出现直流侧电容电压脉动与失衡问题,而保持直流侧电容电压稳定与均衡是实现STATCOM装置高效动态补偿的关键.为此,此处详细分析了 H桥链式STATCOM直流侧电容电压脉...     

考虑系统运行状态转变的变电站内STATCOM与VQC协调控制研究

针对传统变电站电压无功控制(voltage quality control,VQC)存在变压器分接头和电容器组投切频繁以及电容器投切对系统电压造成一定的冲击等问题,将动态无功补偿源——静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)加入变电站电压无功调节控制中。提出基于本地信息的系统状态辨识方法,实现考虑系统运行状态转变的变电站内STATCOM与VQC协调控制策略,协调有载调压变压器分接头、电容器组与STATCOM的运行。并利用BPA仿真软件对此策略下STATCOM装置在变电站的应用效果进行研究。仿真结果表明:STATCOM与VQC协调配合对改善变电站稳态、暂态运行均有明显效果,能有效减少变压器分接头和电容器的投切次数,2台主变压器均配置STATCOM的效果要好于1台主变压器配置STATCOM的情况。     

基于反馈线性化STATCOM控制系统仿真研究

静止同步补偿器(Static Synchronous Compensator,STATCOM)具有非线性、强耦合的特点。针对该设备传统线性控制理论的设计方法难以实现,因此首先分析了系统数学模型,利用反馈线性化方法将STATCOM进行有功电流和无功电流解耦。再根据线性控制理论对线性系统设计控制器,线性系统输入的有功电流给定值由直流侧电压外环产生,无功电流给定值由电网无功功率外环产生。由此可实现对STATCOM直流侧电压与电网侧无功功率进行控制。对比了接入STATCOM装置前后对系统无功功率补偿效果;以及负荷无功发生变化时,无功补偿装置无功控制效果。仿真结果表明,所设计的控制系统对电网无功功率的控制效果比较理想,能够保证负荷消耗无功由无功补偿装置提供。