±20 Mvar STATCOM总体设计

介绍了由河南省电力局和清华大学合作研制的±20 Mvar STATCOM的应用背景,以及STATCOM的基本原理及大容量STATCOM的整体方案设计,并且给出了±20 Mvar STATCOM在所运行的变电站与系统的连接、装置的整体构成及设计思路.     

±20 Mvar新型静止无功发生器及其运行分析

随着我国电力系统的不断发展,电力系统的无功问题及动态电压稳定问题日益凸显,高压大容量新型静止无功发生器(static synchronous compensater,STATCOM)是解决上述问题的强有力手段.文中详细地介绍了我国首台±20 Mvar STATCOM工业样机的基本原理、主电路结构、纯水冷却系统、保护控制系统及监测系统.最后介绍了±20 Mvar STATCOM装置的现场运行情况,根据现场记录的数据给出了装置的运行率、计划停运率及强迫停运率,并对装置运行中出现的问题给出了分析.±20 Mvar STATCOM工业样机的开发经验及现场运行经验对高压大容量STATCOM装置的产业化有重要的价值.     

基于GTO的±20 Mvar STATCOM的现场运行及改进

随着电力系统规模的不断扩大，电力系统无功问题及动态电压稳定问题日益突出，高压大容量新型静止无功发生器（STATCOM）是解决上述问题的强有力手段。文中简单介绍了中国首台±20 Mvar STATCOM工业样机的基本原理，重点描述了±20 Mvar STATCOM的现场运行情况，根据现场记录的数据给出了装置的运行率、计划停运率及强迫停运率。对装置在现场运行中出现的问题及故障的原因进行了分析，并提出了改进措施。±20 Mvar STATCOM的现场长期运行，为大容量STATCOM的进一步完善及工业化提供了宝贵的经验，有重要的参考价值。     

±20 Mvar STATCOM阻尼控制器输入信号选择研究

以在中国河南省投运的首台± 2 0 Mvar STATCOM的控制系统设计为背景 ,研究了采用不同输入信号时对可控性和可观性的影响 ,指出线路有功潮流并不是最佳的 STATCOM稳定控制输入信号 ,建议选择经过 STATCOM输出电流和当地短路阻抗补偿的电压信号作为阻尼控制器的输入。该方法简单实用 ,已在± 2 0 Mvar STATCOM中实施。     

±50 Mvar链式STATCOM稳态特性研究

根据±50 Mvar 链式静止无功补偿器（STATCOM）的实际设计，建立其仿真模型，分析其运行原理和稳态特性，通过PSCAD仿真软件计算得到其各项稳态性能指标满足要求。在传统的STATCOM数学模型基础上，建立了考虑各种损耗的链式STATCOM详细的暂态、稳态数学模型，解释了链式STATCOM稳态运行时的若干非线性现象，利用PSCAD仿真软件对±50 Mvar STATCOM进行稳态仿真研究，验证了上述分析结果的正确性。     

基于集成门极换向晶闸管与链式逆变器的±50 Mvar 静止同步补偿器

基于集成门极换向晶闸管 (integrated gate commutated thyristor, IGCT) 和链式逆变器的±50 Mvar 静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)已研制完成并投入工业运行。文中给出了±50 Mvar STATCOM的主电路构成及主要参数、150 Hz 优化脉宽调制(pulse width modulation,PWM)控制策略、直流电压平衡控制策略及自平衡反馈线性化无功控制策略,并给出了现场的试验结果。试验结果表明±50 Mvar STATCOM装置的各项性能指标都达到了预期目标。     

链式STATCOM直流侧电容稳态分析及参数设计

全面分析了链式STATCOM的直流侧电容电压稳态数学模型，同时结合±50 Mvar 链式STATCOM的设计，计算了该装置的电容电压运行范围、各工况下的波形和电容电压交流分量引起3次谐波电流的大小。根据其数学模型，采用等量配置方法和优化配置方法设计了±50 Mvar 链式STATCOM的直流电容参数。利用PSCAD仿真软件，对理论结果和仿真结果进行比较，验证了上述数学模型的正确性。     

±100 Mvar高压STATCOM直接电流分相谐振控制参数整定方法及RTDS仿真实验

高压直流输电换流站采用的是±100 Mvar等级高压STATCOM,对可靠性要求较高,控制系统设计需要较高的响应速度来应对金属性接地故障等极限工况。提出了基于直接电流的分相谐振控制策略,并首次完整地提出了适用于高压STATCOM的参数整定方法。按照该方法设计了南网富宁-广西直流换流站±100 Mvar的控制参数,并通过RTDS硬件在环试验,验证了该参数整定方法的动态响应速度和金属性接地故障穿越。实验结果表明,所提出的直接电流分相谐振控制参数整定方法完全满足±100 Mvar等级高压STATCOM的工程需要。     

东莞变电站链式STATCOM控制保护的RTDS试验研究

利用电力系统实时数字仿真器RTDS搭建了±200 Mvar 链式STATCOM控制保护装置的闭环测试系统。在进行链式STATCOM的RTDS建模时,考虑到模型链节数与实际装置链节数的不同,提出了一种混合开关频率的建模方法,在保证RTDS STATCOM模型等效开关频率与实际装置相等的同时,又使得大部分链式模块的载波频率与实际装置相符,从而保证在相同的载波频率下更好的检验模块之间的直流电压平衡控制效果。最后,利用该测试系统对±200 Mvar链式STATCOM与电网的相互作用以及控制保护装置的性能进行了全面的考察,实验结果表明该建模方法具有良好的等效性,STATCOM能有效的改善电网的电压稳定。控制保护装置设计正确,能够按照预期合理、迅速的动作。     

±50 Mvar静止补偿器接入系统运行策略仿真研究

针对上海西郊变电站±50 Mvar静止补偿器（STATCOM）接入系统的运行策略进行了研究和仿真。基于上海提供的电网数据，根据系统的实际情况，分析了上海西郊变电站±50 Mvar STATCOM的主要控制目标为动态电压支撑和日常调压。研究和制定了STATCOM接入系统的运行策略，对用于日常调压的无功容量进行限制，留有一定的动态无功备用，当出现快速和大幅的电压变化时迅速跳转至额定运行，以最大无功输出能力提供动态电压支撑。对±50 Mvar STATCOM与西郊变原有的两组30 Mvar投切电容之一相配合的综合运行方案进行了探讨，一般情况下该组30 Mvar电容一直投入，使STATCOM运行在感性输出范围内，这样可以增大电压降落时的动态无功备用。文中重点在电力系统分析综合程序（PSASP）中进行了仿真研究，仿真结果验证了运行策略的可行性和正确性。     

上海西郊变STATCOM测控系统的设计与实现

上海西郊变电站的±50 Mvar新型静止无功发生器（STATCOM）正式并网投运后，极大地改善了系统暂态电压稳定性，弥补了现有的无功补偿装置无法动态支撑系统电压的局限性。测控系统是STATCOM的核心部分之一，它通过测量、计算，产生并控制驱动开关器件的脉冲来控制装置的运行，完成STATCOM需要完成的各项任务。文中介绍了上海220 kV西郊变±50 Mvar STATCOM成套装置的控制系统、检测与故障诊断系统以及通信系统设计，并对测控系统的实现方式进行了分析。测试结果表明各项性能均达到了要求。     

STATCOM应用于2000年华中电网的仿真研究

以华中电网2000年网络结构为背景,研究了河南省电力局与清华大学联合研制的±20 Mvar静止补偿器（STATCOM）提高电压稳定性的能力,并讨论了STATCOM的安装点和控制点的选择原则,得出了相应的结论。这些仿真结果对STATCOM产业化有一定参考价值。     

±50 Mvar链式STATCOM脉冲发生器设计

介绍了用于±50 Mvar链式静止无功发生器（STATCOM）的基频优化脉宽调制（PWM）的脉冲发生器。根据链式逆变器电路结构的特点制定了基频优化PWM方案。脉冲发生器采用数字信号处理器（DSP）加现场可编程逻辑门阵列（FPGA）作为主要的处理器，根据两者各自的特点分配功能，提高了脉冲发生器的总体性能。该脉冲发生器在20 kVA链式STATCOM原理样机中可靠运行，实验结果证明了设计的正确性。     

采用GTO逆变器的±20 Mvar STATCOM

介绍了河南省电力局与清华大学联合研制的±20 Mvar静止补偿器(STATCOM)。该装置采用4重共48只GTO的电压型逆变器以消除输出电压中12 k±1（k=1,2,3…）次以外的谐波,GTO单管容量为4.5 kV/4 kA。设计了一种新型的GTO过电流保护、GTO关断过电压吸收电路及直流过电压抑制方法。控制器采用双机热备用结构,其采样、控制计算及脉冲发生器均采用基于32位数字信号处理器TMS320C31的高速数字控制方式。该装置已于1999年4月投入现场试运行,结果证实了文中所给出的各种设计方法的正确性及可行性。     

±20 Mvar STATCOM的工业现场测试及试运行

介绍了河南省电力局与清华大学联合研制的± 2 0 Mvar静止补偿器 (STATCOM)的构成 ,并结合该装置的并网试验及并网运行后的负载试验给出了装置在启动、桥臂直通保护、GTO故障诊断及 GTO驱动电源等方面的一些设计经验 ,给出了无功跳变等现场测试结果。     

基于DSP的静止同步补偿器脉冲发生器及控制器的设计

介绍了基于数字信号处理器(DSP)的静止同步补偿器(STATCOM)高精度脉冲发生器及其控制器的设计及动模实验测试结果。电压源逆变的多重化合成是STATCOM的核心概念,而精确驱动脉冲的产生又是其中的关键技术,采用数字信号处理器TMS320C31设计了精度高、相位抖动小、稳定性好的STATCOM脉冲发生器和控制器,在±10 kvar STATCOM动模装置上的运行表明该方案可以满足工程要求。     

暂态电压稳定与新型动态无功补偿装置

大型互联电网因缺乏快速动态无功支撑将面临潜在的暂态电压稳定威胁。本文介绍了新一代动态无功补偿器--链式静止同步补偿器(Static Synchronous Compensator,STATCOM)的作用及其与传统的SVC在性能、运行损耗、价格方面的比较,并介绍了我国自行研制的上海西郊变电站±50Mvar STATCOM关键技术、示范工程的建设及运行情况,给出了分相瞬时电流控制的实时仿真结果。     

基于逆系统方法有功-无功解耦PWM控制的链式STATCOM动态控制策略研究

大容量链式静止同步补偿器(链式STATCOM)具有独特的优点,但也存在无功动态响应时间常数大的劣势.该文结合国家电网公司攻关项目--上海西郊变±50Mvar链式STATCOM的研制,重点研究了正常工况下链式STATCOM的快速闭环无功控制方法.建立了链式STATCOM的有功-无功暂态模型,通过引入多变量非线性控制逆系统方法,设计了基于逆系统方法和有功-无功解耦的非线性动态无功控制策略.在一台链式STATCOM物理样机上实现该动态控制策略,实验结果表明所提的无功闭环控制方法具有优良的动态性能,使链式STATCOM的闭环无功响应时间减小至10ms以内.     

STATCOM与SVC在某钢铁企业的应用选择

根据静止同步补偿器(static synchronous compensator,简称STATCOM)和静止无功补偿装置(static var compensation,简称SVC)的基本工作原理和特性,对钢铁企业4 200 kW交—交变频同步电机改造工程中的电网无功补偿提出了两套设计方案。SVC设计方案采用TCR+FC静止型动态无功补偿装置,STATCOM设计方案采用±9 Mvar的STATCOM和9 Mvar无源FC构成混合动态无功补偿装置。并且在响应速度、谐波谐振的可能性、控制的鲁棒性、功耗、占地面积、价格比等方面进行了两套方案的比较。     

水乡站±200Mvar STATCOM接入电网的方案和整定分析

介绍水乡站±200Mvar STATCOM接入电网方案,从保护死区故障对系统稳定性的影响入手,论证了水乡站±200Mvar STATCOM装置主接线设计的可行性,并分析STATCOM接入电网后整定计算方面存在的问题及解决方法.