风电场混合无功功率补偿系统及其控制策略研究

受风电机组、变压器及线路的感性无功需求影响,现有风电场多需加装无功补偿装置,装置成本与补偿效果间的矛盾则是左右补偿装置类型选取的关键因素。提出采用电容器组与静止无功补偿器构成混合无功补偿系统。该补偿系统可在电网正常时协调电容器组与静止无功补偿器,实现并网点无功功率的实时、连续控制,有效提高并网点电压质量;在故障及故障恢复时刻,提高并网点电压支撑能力,减少电压恢复时间,协助风电场实现低电压穿越。在详细阐述混合补偿系统原理、结构基础上,以接入地区配电网的风电场为例,构建仿真模型并进行计算分析,所得结果验证了所提出的混合无功补偿思想的可行性与有效性。     

静止无功发生器SVG在低压配电网中的应

介绍了静止无功发生器(SVG)的电气原理与系统组成,总结了 SVG 相比于传统的电容器组和静止无功补偿器(SVC)的性能优势与特点,分析了低压配电网中SVG的应用形式.某城市污水处理厂工程改造案例的实施结果表明,采用SVG无功补偿装置是行之有效的。     

混合动态无功补偿系统的无功协调控制

为实现配电网大容量低成本动态无功补偿,研究了一种混合动态无功补偿系统(HDVC),主要由较小容量的配电静止同步补偿器( DSTATCOM)和较大容量的静止无功补偿器(SVC)组成.这里阐述了HDVC的结构及工作原理,同时分析了HDVC系统中SVC与DSTATCOM的相互影响,并在此基础上提出了基于比例增益的SVC与DS...     

TSC-DSTATCOM混合型动态无功补偿器及其混杂控制方法

为实现企业配电网低成本大容量连续无功补偿,抑制电压闪变,提出基于TSC(晶闸管投切并联电容器)与DSTATCOM(配电网静止无功补偿器)的混合型动态无功补偿系统。DSTATCOM连续子系统及TSC离散子系统构成的混杂控制系统,采用基于专家决策的三层混杂控制方法,协调控制TSC电容器组的分级投切及DSTATCOM的动态连续补偿,充分利用了各自的优势,引入模糊控制自动调整PI参数改善了系统动、静态性能。仿真分析及实验结果表明了该补偿器的优越性及所提控制方法的有效性。     

有源电力滤波器与直流偏磁式静止无功补偿器综合补偿系统的研究

针对供、配电站需要对谐波和无功进行综合治理,提出一种新型的有源电力滤波器与直流偏磁式静止无功补偿器构成的综合补偿系统。该系统中有源滤波器与无源滤波器构成新型的混合滤波器,能够同时补偿谐波电流并提供容性基波无功电流,而直流偏磁式静止无功补偿器采用新型的PWM整流器产生控制直流,可快速地提供感性无功电流。该系统采用新颖的拓扑结构,功率器件工作于低压侧,有效地降低有源滤波器和无功补偿器中功率器件的容量。文中介绍了该系统的结构和补偿原理,采用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC进行的仿真表明该综合补偿系统能同时补偿谐波与无功电流,并能抑制可能产生的谐振现象,具有较好的补偿效果。     

异步风力发电机端无功补偿方案的仿真研究

介绍了风电的发展现状和风电场内无功补偿的原因,建立了包括风速模型和异步发电机模型在内的风电机组模型、无功补偿装置模型和并网风电场的仿真模型,并分别采用并联电容器组、静止无功补偿器和静止同步补偿器三种无功补偿装置在风力发电机端进行无功补偿并对补偿结果进行了仿真分析。     

静止无功发生器SVG在低压配电网中的应用

介绍了静止无功发生器(SVG)的电气原理与系统组成,总结了SVG相比于传统的电容器组和静止无功补偿器(SVC)的性能优势与特点,分析了低压配电网中SVG的应用形式。某城市污水处理厂工程改造案例的实施结果表明,采用SVG无功补偿装置是行之有效的。     

混合无功补偿系统模型预测直接功率控制策略

针对现有无功补偿装置难以做到补偿性能与成本控制兼顾的问题,为实现低成本大容量高性能无功补偿,本文提出一种兼顾静止无功发生器SVG(static var generator)动态无功补偿与静止无功补偿器SVC(static var compensator)大容量低成本无功补偿优势的混合无功补偿系统.根据SVC与SVG各自...     

基于无差拍控制的混合静止同步无功补偿器

提出了一种混合静止同步补偿器(HSTATCOM),该补偿器由晶闸管投切电容器(TSC)和静止同步无功补偿器(STATCOM)结合而成,能够输出连续可调的容性无功.给出了TSC的投切判据,建立了STATCOM的无差拍控制模型,通过参考电流的选取达到协调控制TSC和STATCOM的目的.提出的混合静止同步补偿器结合了TSC和STATCOM的优点,增强了无功补偿器的经济性和实用性.通过仿真和实验验证了该补偿器的正确性和可行性.     

基于专家系统的混合无功补偿控制的研究

针对煤矿大型掘进设备起动运行过程中产生的大量无功功率和谐波污染对控制系统构成较大干扰的问题,提出了一种基于专家系统的混合动态补偿控制系统方案。系统由晶闸管投切电容器(TSC)离散子系统和静止无功补偿器(SVC)连续子系统构成。同时利用专家系统学习方法,延长了电容器的寿命。     

电网电压不平衡条件下混合无功补偿系统分层协调控制策略

为实现低压配电网低成本大容量动态连续无功补偿,提出了一种晶闸管投切电容器(TSC)与静止无功发生器(SVG)协同运行的混合无功补偿系统。系统综合了TSC低成本大容量的无功补偿和SVG动态连续无功补偿的优点。在分析其基本原理的基础上,提出混合无功补偿系统分层协调控制策略,消除TSC与SVG由于响应速度的差别对其混合无功补偿性能的影响。针对混合无功补偿系统在电网电压不平衡条件下的安全运行问题,研究了SVG的正负序双环叠加控制策略,使其在具有动态无功补偿性能的同时能抑制一定程度的不平衡电压,保证系统的安全稳定运行。最后,仿真验证了所提控制策略的正确性。     

基于SVG+智能电容的混合式无功补偿系统研究与设计

为了实现低成本、精确地大容量无功补偿,设计了一种基于"SVG+智能电容"混合式无功补偿系统。系统由一台高精度补偿的小容量静止无功发生器(Static Var Generator,SVG)和多台智能电容组成。首先对混合系统中SVG的电流跟踪控制进行分析,针对PI控制对周期性信号跟踪性差和重复控制在负载突变时导致补偿电流畸变的问题,提出采用加权式并联型重复控制的电流跟踪控制策略。然后对整体系统的运行特性进行分析,给出系统无功分配控制方法。最后以TMS320F28335作为混合式系统的核心控制器,设计了一套混合式无功补偿系统。通过仿真和试验结果表明,混合无功补偿系统可以对无功电流进行有效的补偿。     

牵引变电所电能质量混合动态治理技术

为解决牵引变电所功率因数低,谐波含量及负序含量大的问题,结合有源和无源的优势,提出一种由多级大容量的晶闸管投切电容器和一台小容量静止无功发生器构成的低成本混合动态补偿系统:前者根据负载对无功功率进行分级补偿,后者对前者补偿差进行补偿,两者以2倍变比配置实现有源容量最小化。通过控制牵引所2个臂的无功功率以减少系统负序电流;同时根据静止无功发生器发出的无功功率,进行载波变频控制,提高对谐波的抑制效果。将该系统投入运行,对比分析投入前后电能质量参数,验证了所提方法的可行性和有效性。     

不平衡电网下SVG和APF共母线联合运行系统

针对不平衡电网下并联混合有源电力滤波器APF(active power filter)和无功补偿装置体积过大和系统损耗的问题,提出一种在不平衡电网下的静止无功发生器SVG(static var generator)和APF并直流母线联合运行系统。其中,SVG主要用来快速补偿无功和电网不平衡,APF滤出电网和SVG的特定次谐波。该联合系统通过并直流母线减小了电容的体积,使系统总体积减小;降低SVG的开关频率使系统损耗减少。对系统环流抑制策略进行了分析,确定了在从模块上加入环流进行抑制环节,并解决了并联系统中出现的环流问题。最后通过Matlab/Simulink仿真验证了该联合系统的可行性。     

三相三线制混合型有源电力滤波器的应用实例

介绍了混合型有源电力滤波器的工作特点,分析了研制样机在实际工程中的应用结果,表明了该装置在谐波抑制和无功补偿中效果显著,并实现了混合型滤波器与电容器组的并联挂网运行,在此基础上,提出动态谐波抑制与大容量无功功率补偿的方法。     

采用虚拟电阻的电力电容器保护法

电力电容器易与系统阻抗发生谐振引起过电压和过电流，常规的谐振保护方法是在产生谐振时切除电容器组。作者分析了通过阻抗变换抑制谐振、保护电容器的机理，将瞬时无功谐波电流检测法引入到电压型逆变器，通过在电容器支路串联一个对基波有功功率和谐波分量呈正电阻性质的功率变换器实现在谐振情况下对电容器组的保护。由于该方法无需切除电容器，也保证了对系统正常的无功补偿。运用Matlab软件对某10 kV配电系统中无功补偿电容器组的谐振保护进行仿真，结果表明了上述方法的正确性和有效性。     

含有并联电容器组的混合型滤波系统应用研究

介绍了混合型有源电力滤波器(HybridActivePowerFilter,简称HAPF)的工作特点。基于该混合型有源电力滤波技术,并针对大容量谐波与无功补偿,提出了采用HAPF和电容器组并联补偿的方法;分析了由二者构成系统运行时,改善谐波补偿效果的电流检测方法和补偿特性;实现了HAPF与电容器组并联挂网运行,使总谐波畸变率下降约50%,功率因数由0.65提高到0.9以上。     

动态无功补偿及有源滤波装置在智能变电站的应用

智能变电站的优化无功管理、提高母线电压质量、有效进行谐波治理,是智能电网建设的必要内容。介绍了由静止无功发生器(SVG)和并联电容器组(FC)组成的动态无功补偿与谐波治理装置(SVC++成套装置)在上海蒙自智能变电站10 kV侧的配置,以及有源电力滤波器(APF)在交流380 V站用电系统的配置方案,分析了其应用效果以及与IEC 61860标准的通信接入方式。     

用于无功补偿的混合式中高压开关的研究

针对电力系统中无功补偿的需要,提出了一种高速开关与功率二极管并联的混合式中高压开关,来解决在电力系统中投切无功补偿电容器组所产生的暂态涌流和过电压问题。介绍了混合式开关的基本结构和工作原理,并详细分析了在整个投切过程中混合式开关具体的电流转移过程,以及如何利用二极管的自然过零特性来与高速开关动作配合。建立了暂态模型进行仿真验证和实验验证。与普通真空开关对比,验证了混合式开关对于投切电容器组暂态过程的抑制,并针对不同电容器组的连接方式进行了投切策略的讨论。结果证明,利用混合式中高压开关在投切无功补偿电容器组时,可以极大减小所产生的涌流和过电压,验证了混合式开关的有效性和可靠性。     

DSTATCOM在电网中的应用

根据传统电网所采用的并联电容器组无功补偿方式及自动投切方式的诸多弊端,提出一种对已有并联电容器补偿装置的变电站进行智能化改造的最优方案.通过电网220kV某变电站电网负荷对系统电压影响的研究,确定DSTATCOM（配电网静止同步补偿装置）无功补偿容量,并设计综合控制策略控制并联电容器组的自动投切,实现无功补偿容量的柔性...