配电网电压无功和谐波综合控制研究

为避免谐波问题造成电气设备的损坏,根据谐振阻抗型混合有源滤波器(RITHAF)的滤波能力,把RITHAF加入电压无功控制装置(VQC),提出了一种具有电压调节,无功补偿和谐波抑制功能的配电网电能质量治理装置。分析了系统谐波放大产生的原因及抑制策略,建立了电压无功谐波的综合控制模型和基于改进人工鱼群优化控制算法。通过Matlab仿真分析,验证了该装置及控制策略的有效性,在调整电压和无功功率的同时有效地抑制了谐波放大,有效地保护了电力设备。     

电力系统变电站用电能质量综合控制器的研制

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、连续调节无功等优点，但其本身也是一个谐波电流源。本文提出了一种电能质量综合控制器改进了传统的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。仿真和实验结果都表明该电能质量综合控制器能够很好的解决电站的无功与谐波问题。     

750kV主变低压侧TCR型SVC运行性能分析

阐述了TCR型静止无功补偿器(SVC)装置基本工作原理,该装置主要包括TCR支路和滤波支路,能够提高系统输送能力、调节系统无功功率、稳定系统电压以及改善电能质量,具有功率连续平滑可调、谐波电流小和响应速度快的优点。根据新能源送出750 kV输变电工程对无功补偿装置的要求,针对750 kV主变低压侧装设的两套TCR型SVC装置现场实际运行工况,分析装置投运过程以及稳定运行情况的录波数据。研究了SVC无功调节和稳定运行时的无功调节能力、TCR满发工作状态、自动启停机、动态响应效果和电能质量等各项性能参数.最终评估了750 kV主变低压侧SVC装置对电网的无功调节能力。     

基于晶闸管控制电抗器的FACTS动态相量模型

利用电力系统变量的时变傅里叶系数得到晶闸管控制电抗器(thyristor controlled reactor,TCR)的动态相量模型,该模型忽略了对TCR动态特性影响较小的谐波分量,并通过对TCR时域模型的平均运算获得动态相量状态空间模型。应用该模型对含柔性交流输电装置的电力系统进行仿真,能在保证一定精度的同时获得较快的速度。基于TCR的动态相量模型提出了静止无功补偿器和晶闸管控制串联电容器的动态相量模型。通过与商业软件DCG/EMTP在简单测试系统上的全时域仿真结果相比较,证明了该动态相量模型的有效性和正确性。     

基于瞬时无功理论的SVC在电弧炉中的应用

针对鞍山某公司交流电弧炉在运行中对电力系统电能质量的影响,提出了一套新型的TCR+FC型静止无功补偿装置(SVC)技术方案.根据对称分量法和瞬时无功功率理论推导出了基于瞬时有功、无功电流的SVC补偿导纳实用算法.最后利用仿真软件CHP对该系统进行了仿真,结果表明该SVC装置能够对电弧炉引起的电能质量问题进行有效治理,且补偿性能良好.     

高压配电网电能质量综合补偿系统

提出了一种具有谐波与无功综合治理功能的高压配电网电能质量综合补偿系统,该系统主电路由注入式混合型有源电力滤波器(IHAPF)和晶闸管控制电抗器(TCR)组成。首先分析了系统的基本工作原理,并对高压配电网电能质量综合补偿系统的谐振抑制特性进行了研究;其次,对高压配电网电能质量综合补偿系统的控制方法进行了研究,提出了电压、电流双闭环的控制方法实现谐波与无功的综合动态治理;最后,对高压配电网电能质量综合补偿系统的整体性能进行了仿真和实验验证,结果表明该系统可以有效地实现谐波与无功的综合动态治理,并适用于配电网,达到高品质节能的目的。     

谐振阻抗型混合有源滤波器的原理及其补偿特性

针对变电站在谐波治理的同时需要具备一定的无功静补能力的特点和要求,在分析传统谐波治理方法特点和不足的基础上,提出一种新型拓扑结构--谐振阻抗型混合有源滤波器(resonant impedance type hybrid active power filter,RITHAF)。在对RITHAF基本工作原理进行分析的基础上,深入研究其控制为电压源和电流源的不同策略,指出将RITHAF控制为电流源时具有更加优良的性能。为对RITHAF性能进行分析,定义谐波源谐波抑制函数和电网谐波抑制函数,并以此为指标研究电网阻抗变化、无源滤波器失谐对RITHAF补偿特性的影响。仿真及实验结果表明,RITHAF具有良好的谐波治理和无功补偿能力,适用于中高压系统的应用。     

基于RITHAF的电网谐波分析与治理系统装置的研制

针对某变电站在谐波治理的同时需要进行无功补偿的要求,研制了一种基于新型谐振阻抗型混合有源滤波器(Resonant Impedance Type Hybrid Active Filter,RITHAF)的谐波分析与治理装置.在该装置中引入基波串联谐振电路使得RITHAF的无源滤波器在补偿无功时不会增大有源部分的容量,弥补了现有混合有源滤波器不能同时满足这两方面要求的缺陷.文中详细介绍了该装置的滤波原理及谐波分析、控制和主电路三个子系统中的关键技术.该装置已在某220kV变电站中挂网运行,效果良好.     

STATCOM电能质量综合治理方案及仿真分析

随着非线性负载在电网中的日益增多,为电网注入了大量的谐波电流,如何解决谐波污染问题成为了一个紧要的课题。静止同步补偿器(Static Synchronous Compensator,STATCOM)能够同时实现无功补偿与治理电流谐波,且运用广泛,技术成熟,是一种切实适用的电能质量综合治理方案。分析了STATCOM进行无功补偿以及谐波电流补偿的原理及控制策略,并就电网向非线性负荷供电问题建立模型,运用PSCAD进行仿真。仿真结果表明,STATCOM能够良好的补偿无功与谐波电流,能够对电能质量进行综合治理。     

可连续调节容性无功的PWM型静止无功补偿器

提出了一种新型的可连续调节电容的静止无功补偿器。该补偿器将脉宽调制(PWM)型 AC-AC变换器与变压器相结合直接调节补偿电容上的电压,进而使补偿器能输出连续变化的容性 无功。该补偿器克服了传统的晶闸管控制电抗器(TCR) 固定电容器(FC)、TCR 晶闸管投切电 抗器(TSC)等静止无功补偿器用感性无功覆盖容性无功以产生连续可调容性无功的调节方式所存 在的不足,其变压器的容量仅为补偿电容容量的25％。该补偿器工作于PWM方式,不产生低次 谐波,响应速度快,控制易于实现。文中详细阐述了该补偿器的工作机理,推导了补偿器无功输出 及变压器视在功率与开关占空比的关系。最后通过实验验证了该补偿器的可行性和有效性。     

新型单H桥型有源滤波器的研究

单H桥型有源滤波器是一种新型的谐波及无功动态补偿装置,具有良好的补偿性能以及扩展方便等优点.其中,控制直流侧电压为适当值是保证并联电力有源滤波器具有良好补偿性能的一个重要因素.在介绍单H桥型有源滤波器基本原理的基础上,分析了直流侧电压控制的原理,最后给出仿真波形.     

动态无功补偿和高次谐波滤波器改造

武钢热轧厂3段原有动态补偿和高次谐波滤波器存在性能指标低、能耗高、响应慢等问题,需要进行技术改造。分析了原有装置存在的问题,比较了SR,TCR,TCT补偿装置的性能与特点,描述了选用TCR补偿装置的组成与原理。根据现场负载的测量分析结果,确定实施方案,给出了应用TCR补偿装置改造后取得的无功补偿和谐波抑制实际效果。     

配电变压器集成式混合补偿系统

配电变压器作为配电网高低电压等级交汇点,是电能质量控制的关键节点。针对配电网中广泛应用的Dyn连接组配电变压器,文中提出了一种配电变压器集成式混合补偿系统。有源滤波器(APF)和晶闸管可控电抗器(TCR)以及无源滤波支路通过连接抽头接入配电变压器高压侧三角形绕组。采用TCR实现对无功功率的动态补偿,无源滤波支路设计为容性,扩大TCR补偿无功功率范围的同时,滤除TCR以及负载产生的部分谐波电流,进一步减小APF的容量,APF则用来提升无功补偿动态响应速度以及补偿负载和TCR所产生的谐波电流。仿真验证了所提方案的有效性。     

无功补偿和滤波的整体方案对比和分析

我国电力行业早就有电力系统谐波管理的相关规范。近两年沿海地区和大中城市开始试行谐波管理强制标准,提出了当计算出的谐波容量仅依靠无功补偿和谐波治理一体化装置无法滤净时,采用晶闸管谐波治理无功补偿装置并联有源滤波器方案。对不同的补偿方式进行了对比和分析。     

基于TCR_TSC的电弧炉无功补偿仿真研究

由于电弧炉在运行过程中的功率因数低,无功功率波动急剧,负载变化大,产生大量的高次谐波电流,电压畸变,对电网产生不利影响,严重影响电能质量,造成大量的能量消耗,同时影响工业产量和质量。通过对电弧炉运行时的电气特性进行分析,采用TCR_TSC型SVC协调控制的补偿方法对无功进行补偿,滤除谐波。MATLAB/ Simulink仿真结果表明该装置滤波效果良好。     

注入式混合有源电力滤波装置研制及工程应用

为了弥补并联型混合有源滤波器(HAPF)中的有源部分需承受较大电网基波电压而难以用于中高压电网的缺点,通过添加基波谐振支路并使其与有源部分并联从而减小它的基波分压,同时通过系统中的无源滤波器组来补偿大容量无功功率,使整个系统能够同时抑制电网谐波和补偿无功功率.针对某冶炼厂大型整流装置谐波抑制和无功补偿的工程需要,在对比了不同的解决方案之后,分别就不同的工况详细介绍了兼具大容量无功静补能力的并联混合型有源滤渡器装置的研制、工程应用过程中的关键技术和主要组成设备,仿真和现场应用效果证明了该装置能够在不同工况下治理谐波达标和补偿无功功率至设定值,系统能够满足实际工程应用中从电网中高压侧着手提高供电功率因数、滤除谐波电流从而节能降耗的需要.     

新型并联混合式电能质量调节器的研究

并联混合式电能质量调节器结合了有源电力滤波器(APF)和传统无功功率补偿装置的优点．在抑制电网谐波和补偿无功功率方面有着良好的应用前景。文中采用d，q法计算指令电流，将无差拍控制技术与空间矢量脉宽调制(PWM)技术相结合来产生补偿电流。通过分相控制的永磁机构真空断路器同步投切电容器组实现对电力系统中无功功率的快速动态补偿，并校正负载不平衡。整个装置在提高配电网电能质量的同时，也降低了大容量情况下自身的成本。     

有源滤波装置及其应用研究综述

有源滤波器(Active Power Filter,APF)是近年来提出的新型无功、谐波补偿装置.文章介绍了有源滤波器的原理、结构,有源滤波装置的发展,各种有源滤波装置的特性及其在电力系统中的应用.目前有源滤波器研究工作的关键是进一步提高有源滤波器在生产实践中的应用水平,促进科研成果向工业成型产品的快速转化.     

铜电解整流装置用并联混合型有源电力滤波器

为解决铜电解装置运行时产生的电网谐波污染和低功率因数问题,提出了在10kV侧安装并联混合型有源电力滤波器进行谐波抑制和无功补偿的综合补偿方案并介绍了混合滤波器的系统构成,混合型有源滤波器的无源部分由滤除11、13次谐波,同时补偿无功功率的11、13次两个无源支路构成。有源部分采用注入式拓扑结构,用来动态滤除11、13次以外的其它次谐波。有源部分对改善无源部分的滤波性能和抑制无源部分与系统等效阻抗之间的谐振发挥了重要作用。给出的现场运行结果表明:研制的并联混合型有源电力滤波器能有效的抑制谐波和进行无功补偿。     

一种新型并联混合有源滤波器的研制

针对变电站需要在滤除谐波的同时进行无功补偿的工程要求,对目前常用的并联混合型有源滤波器的拓扑结构进行了改进,提出了一种新颖的谐波注入式电路,进一步减小了有源滤波部分的容量,达到了工程应用的目的。详细介绍了该系统的滤波原理、控制器结构和大功率逆变器的实现。该装置已在220kV变电站挂网运行,运行结果表明,该装置滤波效果较好、可靠性高,而且性能价格比较高,因而具有较高的工程推广应用价值。