含风电配网系统电压稳定控制技术研究

提出了恒速异步风电机组和静止无功补偿器(SVC)的数学模型.并使用Matlab/Simulink建立了SVC的控制模型,通过包含风电场的配电网系统仿真计算,验证了模型的有效性以及SVC对异步机风电场暂态电压稳定性的贡献.研究结果表明,在风速变化情况下,SVC能够有效缓解恒速异步风电机组机端电压的波动:采用SVC控制能够...     

节能及电能质量综合治理装置的研制

晶闸管控制电抗器(TCR)型静止无功补偿装置(SVC)被普遍应用于电力系统中,其具有反应时间快,分相、连续调节无功、节能等优点,但其本身也是一个谐波电流源。本文提出了高压混合型电力滤波器(TCR+FC+APF)的拓扑结构,在国内是首次采用。它创新地改进了传统的TCR型SVC补偿系统,不仅能够连续补偿系统无功功率、不平衡等问题,还能滤除由TCR本身与负载产生的谐波电流,提高系统的功率因数,减少系统的线损,提高变压器的出力,改善电能质量,同时也彻底避免了电容器与系统发生谐振的可能。装置投入运行后,大大减少了电容器开关动作次数。仿真、实验及挂网结果都表明该电能质量综合治理装置能够很好地解决变电站的无功补偿与谐波治理问题,达到节能目的。本文研究成果经国家电网公司评审作为第一批科技成果在全国范围内推广。     

用于直流换流站动态无功补偿的调相机与SVC运行特性对比

调相机和静止无功补偿器(SVC)均可为换流站提供无功支撑,但两者产生无功的机理并不相同。以直流送端系统电压波动为例,研究两种设备的动态无功补偿特性及其对交直流输电系统电压的支撑作用;对比分析了系统电压突降和突增时,调相机和SVC的无功调节能力;在此基础上,对比分析了两种无功补偿设备对动态过程中系统传输功率的影响。结果表明:交流系统电压突降后,调相机具有更好的无功输出特性和电压调节能力;受无功吸收能力的限制,交流系统电压突升后,调相机和SVC均不能使得系统电压恢复到额定值。     

风电场无功电压控制研究

目的研究双馈感应发电机的无功发生极限,采用一种风场控制策略实现接入点电压达到控制的目标值,以实现风场内的协调控制.方法双馈感应风机机组作为主要无功源,以双馈风机风电系统的功率关系为基础,把并网点电压调节作为目标同时考虑到各机组机端电压的协调控制策略.按照机端电压近似相等的原则来整定各台机组的无功出力,针对所采用的策略应用PSAT仿真软件搭建风场模型并进行了仿真.结果优先控制风电机组进行无功功率调节,降低风电功率波动,仿真结果验证了策略的正确性和有效性.结论充分发挥双馈风机作为风电场的元素组成部分的调压能力,提高风电机组对系统正常电压波动的适应性,并且减少了无功补偿设备的无功输出,实现了快速调节.     

SVC无功信号检测方法的实现

为提高静止无功补偿器（SVC）的控制精度和速度,对其控制信号的检测方法进行深入分析。介绍了基于瞬时无功功率理论的ip-iq运算方式在负载三相电压畸变、电流不对称情况下的信号检测方法。给出了负载三相电压畸变、电流不对称情况下SVC的信号检测方法。仿真结果表明,无功信号检测方法能够快速、有效、准确地得到SVC的控制信号,对工程实践有一定的指导意义。     

MCR电压无功动态加权模糊控制系统

利用磁控电抗器解决电缆接线多、小水电集中上网地区无功倒送导致的电压抬升和功率因数波动,针对恒压、恒功率因数等单一模式无法同时兼顾电压及功率因数的问题,提出了综合考虑电压及功率因数的动态加权模糊控制策略,设计的控制系统主要包括恒压和恒功率因数模糊控制2个模块,输出量为电流增量,经过电流前馈环节计算得到MCR待注入电网的电流量,进而产生触发信号控制MCR输出的感性无功,实现电压无功的平滑无级调节。并通过仿真算例对该控制策略的效果进行研究,与传统PI闭环控制模式进行了对比。研究表明:控制系统具有良好的负载跟踪特性,能够实时跟踪系统电压及功率因数的变化;与传统PI闭环控制模式相比,其超调量更小及调节时间更短。     

SVC技术在电弧炉负荷变电站中应用设计

SVC是新一代动态无功补偿器(Static Var Compensator,简称SVC)装置,是无功补偿器领域的新技术代表。在电网中相当于一个可变的无功电源,其无功电流可以灵活控制,自动补偿系统所需无功功率。特别是对电弧炉等大功率非线性、快速、冲击性负荷,可能导致的供电网络电压不平衡、电压波动和闪变等问题,动态无功功率的控制能够解决这些问题。     

静止无功补偿装置中的全数字频率自适应锁相技术

当电网不平衡和电压畸变的情况下,传统的基于dq同步坐标变换的三相同步锁相环（SRF-PLL）,存在无法准确锁定电压相位及频率的不足,不能很好满足静止无功补偿装置（SVC）的应用要求。基于目前存在的难题,提出一种易于工程实现的全数字频率自适应锁相技术,利用频率自适应相序检测器的正负序完全分离性能及其滤波特性,准确锁定电压正序基波频率和相位;给出此锁相技术在SVC主控装置中的数字实现方案,搭建基于主控装置控制算法源程序的SVC控制系统仿真模型。根据某炼钢企业电弧炉系统实际运行参数,对提出的锁相环性能进行仿真研究,PSCAD/EMTDC仿真结果表明,在电网不平衡和电压畸变时该锁相环可以准确锁定相位频率,且锁相性能不受系统频率偏差和波动的影响。     

SVC对山东电网的影响与配置地点选择

分别从提高输电能力和电压稳定性两个方面研究SVC的影响.通过基于时域仿真的输电能力和基于功率传输路径的电压稳定性分析,确定SVC的作用和初步装设地点.对山东电网各SVC装设方案进行计算和分析,获得了对输电能力提高和电压稳定性改善的效果,并给出了最佳配置地点.     

考虑SVC的电力系统小干扰电压稳定性分析

基于模式参与因子,提出一种新的电压失稳系数计算方法。考虑SVC的无功补偿作用对小干扰稳定性系统的影响,当系统达到临界电压稳定状态时,计算系统的模式参与因子以及该模式下节点的电压失稳系数,分析系统局部模式下的电压不稳定因素,得到系统小于扰电压稳定的薄弱节点,从而通过调整SVC的安装点或者增装SVC,使得系统达到电压稳定。以新英格兰10机39节点为例,仿真验证了SVC对提高电压稳定性的作用,表明基于参与因子的新电压失稳系数能准确判断小干扰电压稳定的薄弱环节．     

电脑鼠走迷宫算法仿真设计

主要研究电脑鼠走迷宫的算法,主要包括迷宫生成算法、原始全迷宫搜索算法和修正后的泛洪算法.改进后的算法可以搜索到从起点到终点的所有可行路径中的一条最佳路径,以实现快速、高效求解迷宫的目的.     

斩控式交流调压无功补偿电路的设计

随着电力系统对电能利用率的要求越来越高,无功补偿在电力系统中的作用显得越来越重要.但是现有的无功补偿电路中,开关元件开关过程中电压、电流变化很快而且均不为零,导致了开关损耗和开关噪声.为解决此问题,利用PWM控制技术和静止同步补偿器技术进行了斩控式交流调压的无功补偿电路设计,获得了一种新型低开关损耗的无功补偿电路;利用MATLAB/Simulink建立了仿真模型.仿真结果表明,斩控式交流调压无功补偿电路大大减小了无功补偿过程中的开关损耗和开关噪声,提高了无功补偿效率.     

风力发电系统中SVG的应用研究

风资源的不确定性和风电机组本身的运行特性使风电机组的输出功率是波动的,导致出线并网功率因数不合格、电压偏差、电压波动和闪变等问题,对于大容量风电场接入系统时还存在稳定性问题;同时系统电压的波动也会对风机的正常运行造成影响,上述问题都可以通过合理的配置无功补偿得到改善。本文首先详细介绍了SVG的基本原理、控制方法、优缺点,同时结合具体工程实践介绍了SVG在风电场升压站设计中的注意事项以及应用SVG之后电网电能质量的改善情况。     

风电场并网系统的电压稳定性分析及改善措施

针对风电场并网带来的电压稳定性问题,以双馈风电机组为研究对象,根据双馈风电机组的运行特性,对风电机组的静态电压稳定和暂态电压稳定进行了理论分析,在Matlab/Simulink中建立了双馈风电场并网系统和静止无功补偿器模型,通过绘制双馈风电机组的P-V曲线,研究随着风电场出力的增加,电网静态电压稳定性的变化情况,并通过仿真验证了静止无功补偿器对于改善风电场并网系统的静态电压稳定性和暂态稳定性的作用.     

电网风电接入能力分析

随着风力发电规模的不断增大,风电并网对电网的电能质量和安全稳定运行造成的影响越来越不容忽视。因此,准确的计算电网风电接入能力是确保风电场并网后整个电网安全可靠运行的前提。根据山东电网风电接入工程的实际需要,我们开发并研究了风电并网仿真与分析系统。该系统基于PSS／E电力系统仿真软件,利用python语言进行二次开发,完成了电网风电接入能力的仿真计算,并对地区电网中风电功率波动特性进行研究,从而为大规模风电并网提供了一套可靠的分析工具。     

SVC对山东电网的影响与配置地点选择

分别从提高输电能力和电压稳定性两个方面研究SVC的影响.通过基于时域仿真的输电能力和基于功率传输路径的电压稳定性分析，确定SVC的作用和初步装设地点.对山东电网各SVC装设方案进行计算和分析，获得了对输电能力提高和电压稳定性改善的效果，并给出了最佳配置地点.     

考虑电缆选型双馈机组分散协调控制对风电场无功优化影响

随着技术发展,双馈式风力发电机成为风电场主流,风电场内部电压波动及网络损耗优化研究也越来越重要。该文基于风机位置的电缆选型,分析双馈机组的无功极限,充分利用风机无功调节能力,将每台风机无功出力、静止无功补偿装置无功出力作为连续控制变量,有载调压变压器分接头位置及风电场固定无功补偿器组数作为离散控制变量,建立综合考虑风电场有功网损和总电压偏差的目标函数,并通过线性递减权重粒子群算法进行分析,得到风电无功优化最优解。通过算例表明:考虑电缆选型的双馈式风力发电机分散协调控制能有效降低网损及电压波动。     

风力发电并网技术及其对电能质量的影响

介绍了风力机组并网技术和风力发电机并网及运行试验,分析了风力发电机组并网对电网电能质量的影响,探讨了引起波动和闪变的机理及闪变测量模型,论述了电压波动与闪变的抑制方法.