高压直流稳态工况无功调节能力研究和应用

高压直流换流器具有一定的动态无功调节能力，充分利用换流站的无功调节能力，可显著改善高压直流系统(high voltage direct current system，HVDC)的稳定性能。文中深入研究了高压直流系统稳态运行时的无功功率可调节能力，分析了有功功率和无功功率相互耦合的特性。以CIGRE HVDC标准测试模型和贵广Ⅱ直流输电工程模型为算例，对稳态工况的直流电流可运行范围进行了解析，进而求出整流、逆变两侧的无功功率可调节能力，并将其应用于无功控制策略中。研究发现，CIGRE HVDC标准测试模型对于容性无功功率和感性无功功率的调节能力相近，而贵广Ⅱ直流输电工程模型对感性无功功率的调节能力远大于对容性无功功率的调节能力。最后在电磁暂态仿真程序PSCAD/EMTDC中验证了无功功率可调节能力的正确性和应用价值。     

双馈风力发电机的无功功率SMC控制

为了在DFIG系统启动时获得更好的功率调节性能,在DFIG机侧引入滑模控制器(SMC)。在无功功率调节电压环节加入基于指数趋近律的动态滑模变结构控制器,仿真结果显示在加入SMC控制器后,有功功率及无功功率的启动调节时间约缩短了1 s,系统稳定性也有所提升,表明该方法有效、合理,适用于工程。     

高压直流输电系统的无功功率平衡和控制方法

基于超高压、特高压和背靠背3种典型高压直流工程,对高压直流输电的无功功率平衡与控制方法进行了综合分析与研究。首先介绍了高压直流输电系统中与无功功率相关的电气设备及影响无功功率的主要因素。其次,整理归纳了现有工程中的无功功率控制策略,并提出了无功功率控制因子的概念。结合交流系统中电压波动和无功功率的关系,提出了将交流电压转化为无功功率,取转换后的无功功率和交流系统的无功功率的交集作为控制因子的相关简化方案。最后,对比了无功功率模型的计算结果与实际工程相关工况的运行结果。实验结果验证了采用所提方案设计的无功功率模型的有效性。     

基于灵敏度分析的电力系统无功优化方法研究

无功功率合理优化可以降低网损,提高系统运行经济性。本文基于灵敏度分析提出无功功率优化方法,可以快速调节系统无功功率,方法简单有效。通过计算各无功可调节点对网损的实时灵敏度,根据灵敏度计算结果调节无功功率,可以有效减少系统有功网损。最后,通过某实际系统算例验证了本文方法。     

并网光伏逆变器无功控制策略*

并网光伏系统应具备无功功率独立控制能力。分析逆变器发出无功功率最大容量的约束条件,基于两相静止坐标系建立光伏并网系统有功功率、无功功率的控制策略框图。采用基于并网点电压幅值的Q（U）无功功率控制策略,光伏逆变器根据其并网点电压幅值独立调节无功功率输出,抑制并网点电压越限。最后,以Matlab/Simulink仿真和RT-LAB实验验证了理论分析的正确性。     

地铁用磁控电抗器与SVG组合式无功补偿的研究与实践

由磁控电抗器构成的磁控式动态无功补偿装置在电网、城市轨道交通中逐步发挥其作用.本文针对地铁无功功率补偿的需求,首先进行了磁控电抗器和SVG装置的特性分析,对于无功功率补偿提出了具体的方案措施,通过具体工程现场试验的方式,验证所提控制方案的正确性,试验结果表明本文给出的控制方案是合理可行的,为同类项目现场调节无功功率补偿...     

光伏发电站无功电源优化方法研究

对光伏发电站逆变器功率控制原理进行了分析,实测并验证了光伏发电站逆变器不仅具备无功功率(容性或感性)双向调节能力且远超无功补偿装置满发能力的宽幅调节范围,还能满足静止无功发生器(SVG)快速调节无功功率的响应时间要求,满足充当光伏发电站无功电源潜力并支撑并网点电压,开发光伏逆变器这一新型无功电源功能,参与调整区域电网无功电压将会产生良好的经济效益。     

变电所无功调节方法分析

电力系统通过多种调节无功功率的方法来保持系统内无功功率的平衡,从而保持系统内电压的质量。着重对电容器钟控、电容器自动投切装置、VQC电压无功组合控制系统等三种变电所无功调节的方案进行分析,并阐述这三种无功调节方案适用的范围。     

入网电压控制型逆变器的功率传输特性分析

针对电力系统电力电子化的发展趋势,基于带轴压调节的电压控制型并网逆变器模型,分析了系统在电网频率偏离额定值时输出有功功率含有2倍频功率振荡的原因,并提出了改进型锁相环算法以抑制功率振荡问题。同时在此基础上对并网逆变器的功率传输特性进行了研究,指出调节调频轴轴压给定值可以线性调节逆变器有功功率输出,调节调压轴轴压给定值可以线性调节逆变器无功功率输出,并且得出调节逆变器有功功率输出所带来的无功功率耦合量与逆变器等效输出阻抗的阻抗比呈负线性关系,调节逆变器无功功率输出所带来的有功功率耦合量与逆变器等效输出阻抗的阻抗比呈正线性关系的定论。最后,通过仿真验证了理论分析的正确性以及所提改进型锁相环算法的有效性。     

光伏电站无功功率控制能力检测及优化方法

大中型光伏电站应配置无功电压控制系统,具备无功功率及电压控制能力,针对某光伏电站开展无功功率控制能力检测,发现其响应时间、调节精度不满足GB/T 29321-2012《光伏发电站无功补偿技术规范》的要求,分析该光伏电站无功率控制系统性能较差原因,并提出改进措施。对系统优化后再次检测,其响应时间、调节精度满足要求,提升了该光伏电站无功功率控制系统性能,为光伏发电调度提供辅助决策。     

STATCOM 运行范围的分析及功率曲线绘制的仿真研究

静止同步补偿器(STATCOM)具有无功功率双向调节、动态性能良好等优良特性,广泛应用于快速、精确无功功率补偿场合.鉴于 STATCOM 的运行范围和有功无功功率圆图的绘制对系统的设计及日常运维具有重要意义,推导了 STATCOM 系统有功功率和无功功率的运行范围数学原理,基于 MATLAB/Simulink仿真平台搭建了STATCOM 系统的等效模型,并设计了绘制有功、无功功率曲线的方法.仿真结果表明,绘制的有功、无功功率圆图与系统的运行范围理论值相一致。     

基于永磁直驱风电机组的风电场电压控制问题分析

针对基于永磁直驱风电机组的风电场无功功率/电压控制问题,研究了国内外并网规程关于无功功率平衡/电压控制方面的技术要求,并结合永磁直驱风电机组单机的无功功率调节性能和工作经验,探讨了风电场/风电机组无功功率/电压控制与管理方面存在的一些问题。最后提出了一种风电场无功功率/电压管理技术方案,不仅解决了风电场电压控制现有的技术问题,而且可以为风电场运营商带来一定的经济效益。     

基于改进下垂法的微电网逆变器并联控制技术

分析了典型微电网中逆变器并联系统的有功功率和无功功率环流模型,并针对传统下垂法控制的微电网并联逆变器的输出电压幅值和频率的不稳定问题,提出了一种改进的自调节下垂系数控制法,有效减小了微电网负荷突变等情况下母线电压幅值及频率的波动。同时,根据并联逆变器的输出无功功率调节自身输出阻抗,抑制微电网中逆变器之间的无功功率环流,减少由于无功功率环流引起的系统设备容量和线路损耗增加等问题,提高系统的稳定性和可靠性。仿真和实验均验证了该控制策略的可行性和有效性。     

青藏柔性直流输电系统控制策略仿真研究

青藏联网工程是传统直流输电,其换流器只有一个控制自由度,不能独立调节有功和无功,当系统的稳定性受到影响时,对无功功率和有功功率的调节效果不能做到优化调节。为此,提出基于功率解耦的青藏柔性直流输电系统控制策略,并在PSCAD/EMTDC中搭建了真双极的青藏柔性直流输电系统模型,对潮流翻转、直流电压阶跃、交流电压阶跃、有功功率阶跃等典型工况进行了仿真研究。结果表明,基于功率解耦的青藏柔性直流输电系统控制策略在实际工程中具有一定的适用性。     

低压配电网混合无功补偿装置研究

针对无功功率不足引起的系统功率因数降低、电压降落和闪变等问题,结合晶闸管投切并联电容器(TSC)和配电网静止无功发生器(D-STATCOM)的补偿特性,研究了一种混合无功补偿装置。装置以离散子系统TSC来补偿大部分感性无功功率,以连续子系统D-STATCOM来补偿TSC过补或欠补的剩余无功功率,进而结合一种新的综合补偿判据,通过中枢控制实现无功的精确调节,最后通过MATLAB/SIMULINK仿真及工程实例验证了混合无功补偿装置补偿效果的优越性。     

电气化铁道无功治理的可控电抗器应用研究

综合治理电气化铁道的谐波和无功均要求动态补偿无功功率。本文提出了一种带磁分路的变压器式可控电抗器的静止动态无功补偿器的新模型。在该可控电抗器次级侧设置若干组绕组,每组绕组用反并联晶闸管控制其导通程度,可连续调节可控电抗器的感性无功功率,配合滤波兼补偿的滤波支路,从而实现无功功率的动态补偿。该方法能使可控电抗器产生的谐波电流小,次级侧的电压低,有利于应用电力电子器件的工程实施等。实验表明,设计出的可控电抗器具有良好的动态无功功率补偿性能。     

双馈发电机定子PQ输出数值区间研究

为实现双馈发电机定子侧有功、无功功率调节时确保转子变流器处于安全工作区,并实现最大限度的风能利用,通过双馈电机等效电路中电压与电流方程的建立,推导得出转子励磁电流有效值与定子侧有功、无功功率输出数值区间的映射关系,通过旋转坐标系中电压方程与磁链方程的建立及推导对上述映射关系进行验证.并提出了一种基于该映射关系的优化无功输出控制方法.仿真结果表明:在维持转子励磁电流有效值恒定的条件下,通过无功功率负方向调节可以实现发电机定子侧有功功率的正方向调节;在维持发电机定子侧有功功率输出恒定的条件下,通过无功功率负方向调节可以实现转子励磁电流有效值的负方向调节.在转子励磁变流器安全工作区内,可通过有功、无功工作点位移提高双馈发电系统极限条件下的稳定性和对原动机机械能最大限度的电能转换.     

矩阵式电力变换器的无功功率分析

对直接式和间接式的矩阵变换器的输入无功功率进行了理论分析。以交流电源和变频调速应用为例,分析了矩阵变换器输入无功功率性质和量值的调节规律,得出一些有意义的结论,如矩阵变换器的输入端有一定的无功功率率调节范围;功率因数角可设定为正、负或零;直接式阵变换器的输入功率因数角调节范围与负荷阻抗有关,而间接式的功率因数角调节范围与电压增益有关。     

±800kV特高压直流输电换流站无功功率研究

以±800kV特高压直流输电工程为研究背景,介绍非线性电路的无功功率,分析换流站吸收无功功率的原因,讨论换流站吸收的无功功率的计算,并给出计算实例。     

多机并网逆变器的并网／并联统一控制策略

分析了多机并网逆变器系统,得出其等效电路,推导出调节逆变器输出电压的相位可以调节逆变器输出有功功率,调节逆变器的输出电压幅值可以调节逆变器输出的无功功率.根据该理论,提出了一种多机并网逆变器的并网/并联统一控制策略,通过有功功率闭环调节逆变器输出电压的频率,通过无功功率闭环调节逆变器的幅值,给出了系统的运行流程,并分析了该方法内在的反孤岛能力.仿真和实验证明,所提控制策略在逆变器并网与并联时控制效果优良,并能实现平稳转换.