基于EMTDC/PSCAD静止同步补偿器的仿真研究

电力无功补偿是输配电系统的重要部分之一,而静止同步补偿器是目前较好的无功补偿装置,是柔性交流输电系统的核心。分析了静止同步补偿器的工作基本原理,以十二脉冲电压型STATCOM装置为例,采用PSCAD分析软件对其进行仿真实验。研究表明,在PSCAD环境下建立十二脉冲电压型STATCOM装置的模型能够准确地描述其动态特性,具有响应速度快、有功功率调节能力强的优势,可用于电力系统无功补偿领域。     

STATCOM抑制电压波动和闪变的分析

电压波动和闪变已经成为威胁许多重要用户供电可靠性的主要原因之一,电压波动和闪变主要是由于电弧炉等冲击性负荷的无功功率的波动引起的,所以,抑制电压波动和闪变应该以控制无功功率为重点.能快速响应的静止同步补偿器(STATCOM)是抑制配电网电压波动和闪变一种有效方法.分析了STATCOM相对于静止无功补偿器(SVC)的诸多优点,介绍了STATCOM抑制电压波动和闪变的工作原理,并讨论了其控制策略的优缺点,指出了今后的发展趋势及工作重点.     

STATCOM在抑制并网风机电压闪变中的应用

分析了静止同步补偿器的工作原理,建立其动态数学模型,应用无功电流间接控制的控制方法,通过MAT-LAB/S IMULINK平台对其进行仿真分析,验证了STATCOM对抑制风电场并网点电压闪变的有效性。     

基于直接电流控制的STATCOM无功补偿仿真

为提高电网的功率因数和补偿电网的无功分量,采用了静止同步补偿器(STATCOM),该补偿器不仅能根据电网无功电流变化来实时检测和补偿电网中的无功电流,而且能使电网的电流相位和电压相位保持一致.重点分析了STATCOM的核心算法,提出了基于d-q变换的直接电流控制方式,并在MATLAB工具中对STATCOM进行了系统的仿真研究.研究结果表明:在给定的条件下,STATCOM保持了电网的电流和电压相位一致,提高了电网功率因数.该补偿器的直接电流控制方式响应速度快,可以很好地补偿电网的无功,提高电网的功率因数.     

静止同步串联补偿器的应用分析

静止同步串联补偿器是现代电力电子技术发展的新成果,静止同步串联补偿器为电力传输系统向大电网、超高压、远距离传输的发展起到了关键的作用.文章对静止同步串联补偿器的原理和功能进行了概述, 并结合实际对静止同步串联补偿器装置的应用价值作了进一步说明.     

包含静止同步补偿器的电力系统逆系统方法

研究了包含静止同步补偿器(static synchnorous compensator,简称STATCOM)的单机-无穷大电力系统中逆系统方法的应用。首先论述了逆系统方法的基本概念,然后给出了研究对象的数学模型。将同步补偿器作为一无功电流源来处理,发电机采用二阶简化模型,在此情形下,给出了包含STATCOM的单机-无穷大系统的三阶动态模型。此时,STATCOM的等效无功电流成为系统的一个控制变量。利用逆系统算法,逐步给出被控系统的逆系统、反馈控制规律、α-阶积分逆系统、伪线性系统(积分解耦系统)。对所得解耦系统,应用最优控制方法进行综合。仿真结果显示了此方法的有效性。图2,参9。     

静止同步补偿器不平衡控制的伴生谐波与对策

采用静止同步补偿器(STATCOM)对配电系统中公共连接点处不平衡电压和电流进行控制是改善电网电能质量的一种有效方法.本研究利用开关函数基频模型,分析了STATCOM在不平衡控制时因交直流侧的调制耦合而导致STATCOM输出电流波形畸变的机理,提出了一种改进的开关函数,切断了STATCOM直流侧与交流侧的耦合通路,消除了不平衡补偿对STATCOM输出补偿电流的影响.以三相负荷不平衡控制为例,搭建了三相不平衡控制系统的仿真模型,验证了理论分析的正确性.     

静止同步补偿器的控制器研制

介绍了一种以数字信号处理器(DSP)为核心的静止同步补偿器(STATCOM)的控制系统。给出了系统的硬件结构，根据STATCOM的基本原理，阐述了基于瞬时无功功率理论的控制策略。在系统动模实验中，通过3种不同的实验，结果表明了所给控制系统的有效性。     

基于单周控制STATCOM的建模及实现

为了提高静止同步补偿器控制的稳态与动态性能,探讨在静止同步补偿器(STATCOM)的数学模型基础上,采用单周控制与开关电路相结合的控制方法.该方法不需要检测系统的无功电流,直接以补偿最终要达到的电压目的来控制开关管在每个周期内的占空比.仿真实验结果表明了该控制方法能够确保系统对负载在一定范围内变化时具有较强的鲁棒性,使系统能够快速补偿电网无功功率.     

用户端STATCOM及其驱动电路的研究

本文介绍了一种基于电压型逆变器的用户端静止同步补偿器（STATCOM—Static Synchronous Compensator）的基本原理与系统构成。STATCOM的主要电路功率开关器件采用IGBT功率管,驱动电路采用了集成驱动模块M57962L,给出了详细的驱动电路图并完成了用户端STATCOM改善电能质量的实验。实验结果说明STATCOM有很好的无功补偿效果和良好的动态补偿性能,有很好的推广应用价值。     

STATCOM与SVC暂态特性研究

利用等面积分析法,对静止无功补偿器和静止同步补偿器的暂态特性进行了分析.当电压较低时,静止同步补偿器可以更好地保持输出容性电流的性能,而且补偿效果明显优于静止无功补偿器的无功补偿作用,这是因为静止同步补偿器获得更优的中点电压维持效果,得到比静止无功补偿器更加理想的暂态稳定性裕量.     

静止同步补偿器的解耦控制策略

静止同步补偿器（STATCOM）可以起到稳定接入点电压,有效的降低网损率和提高功率因数及防止非线性负荷的作用。但是STATCOM在dq坐标系下是一个非线性、强耦合的系统,为了保证输出电流快速无差的跟踪整定值需要对其进行解耦。通过对STATCOM基本结构进行分析,得到了耦合项的模型。采用模糊免疫PI控制和逆系统相结合的方法对原系统进行线性化的解耦,避免了有功和无功电流的耦合作用。最后运用MATLAB进行仿真,仿真结果表明,所提解耦控制策略具有性能优良、结构简单、容易实现的优点。     

48脉冲轻型电压逆变STATCOM利用遥测信号抑制次同步振荡的仿真分析

电力系统串联补偿可能会引起次同步谐振问题(SSR)。灵活交流传输系统(FACTS)控制器广泛应用于抑制次同步振荡。静止同步无功补偿器(STATCOM)是FACTS家族的重要成员之一,用在电力系统以控制功率潮流,提高电网的暂态稳定性。随着广域测量技术的出现,大区域的互联电力系统同步相位检测(PUM)成为可能。用于STATCOM控制器的辅助次同步阻尼控制器(SSDC),采用遥测到的发电机功率加速信号作为稳定器信号,设计用于阻尼次同步振荡。基于MATLAB/Simu-link环境下的PSB模块,采用IEEE第二标准模型分析和完成STATCOM数字仿真。     

小波滤波在静止同步补偿器中的应用

电力系统无功功率平衡非常重要,静止同步补偿器是基于逆变技术的新一代动态无功补偿装置,同静止无功补偿器相比有很多优点,具有广阔的市场前景.新技术应用于静止同步补偿器可提高其性能,将小波滤波应用于静止同步补偿器中,小波滤除谐波后的电流进行dq变换得基波电流的有功分量和无功分量,静止同步补偿器直流侧电压闭环PI控制维持直流侧稳定,基波无功电流分量和PI调节器输出dq反变换得静止同步补偿器输出电流的参考信号,用跟踪控制技术控制逆变器.仿真结果显示应用效果良好.     

大容量链式STATCOM的基频优化PWM控制

为了实现±50Mvar链式结构静止同步补偿器(STATCOM)的无功补偿功能和性能指标,研究了适用于大容量链式STATCOM的基频优化脉冲宽度调制(PWM)控制策略,给出基频优化PWM控制的基本算法及性能的理论分析,同时给出脉冲循环换位的直流电容电压平衡控制策略。在一台±18kvar链式STATCOM实验样机上对PWM控制策略及脉冲循环换位的直流电容电压平衡控制进行了实验研究。实验结果表明所设计的基频优化PWM控制策略的谐波含量和脉冲循环换位的电容电压平衡控制效果均达到设计要求,完全满足±50Mvar链式STATCOM的应用要求。     

静止同步补偿器抑制电网功率振荡的机理研究

为了揭示静止同步补偿器抑制电网功率振荡的机理,基于电气转矩分析法通过建立含静止同步补偿器的单机无穷大电网的机电尺度数学模型,分析了静止同步补偿器在电网功率振荡抑制模式下影响同步发电机动态特性的物理机制,解释了不同控制策略影响电网等效惯性系数、同步系数与阻尼系数的原理。研究结果表明:反馈同步机功角时,P、D控制器分别等效地改变系统的等效同步系数和等效阻尼系数;反馈发电机转速时,P、I、D控制器则分别等效地改变系统的等效阻尼系数、同步系数、惯性系数;上述动态参数均随P、I、D控制器控制系数的增大而增加。为了充分发挥静止同步补偿器对电网功率振荡的抑制作用,进一步分析了影响振荡抑制性能的关键因素及其作用规律,可为静止同步补偿器控制策略的分析和设计提供理论基础。仿真结果验证了静止同步补偿器抑制电网功率振荡机理分析结论的正确性。     

STATCOM在电弧炉补偿中的控制策略及仿真分析

在冶金工业中使用的电弧炉可引起电网三相负荷不平衡,产生谐波引起电流闪变,严重影响电网电能质量。静止同步补偿器（Static Synchronous Compensator—STATCOM）因其具有其快速响应的特性而成为电弧炉负荷动态补偿的理想选择。本文对一种用于补偿电弧炉的STATCOM提出了滞环电流控制策略,通过对电弧炉的V-I特性曲线采用分段线性逼近的方法建立其时域模型,并在MATLAB / Simulink中进行了仿真分析。仿真结果表明所提出的控制策略易于实现,且有效减少谐波,达到了改善系统电能质量的目的。     

STATCOM并联运行控制方法的研究

多个静止同步补偿器（STATCOM）模块并联运行是解决补偿容量与开关频率之间矛盾的有效途径。在分析了现有多模块并联结构特点的基础上,提出一种分散控制型多模块并联运行方案。多个STATCOM模块完全独立地并联连接于电网中,它们共用一套电流互感器,每个模块都对该电流进行检测并计算无功电流总量,然后按照各模块额定容量的比例进行分配以形成各个模块的无功补偿电流指令,在模块电流控制器的作用下输出相应的无功补偿电流。建立了STATCOM多模块并联运行仿真系统,仿真结果表明,该方案即使在故障模块退出运行后仍能具有良好的无功补偿效果。     

不对称系统的设计参数对STATCOM性能的影响

研究在系统不对称条件下参数对新型静止无功补偿器 ( STATCOM)性能影响情况 ,为实际装置优化参数设计以及提高装置在系统不对称条件下的生存能力提供理论依据。基于以电容器为直流侧储能元件 STATCOM在系统不对称情况下的数学模型 ,详细分析和解释了 STATCOM在系统不对称条件下的运行特点、谐振现象以及参数对STATCOM的性能影响。计算机仿真和动模实验研究验证了理论分析结果。这些理论分析结果对 STATCOM装置的参数设计具有重要的理论指导意义。     

海上风电场直流并网系统小扰动稳定分析

利用静止同步补偿器提高系统的振荡阻尼,详细推导静止同步补偿器的数学模型,并在双闭环控制环节的基础上提出一种改进的提高系统振荡阻尼的方法,将同步发电机的转速差信号引入到静止同步补偿器的控制系统中,使静止同步补偿器输出与系统振荡相关的阻尼功率,减小系统在发生故障时功率振荡的幅度和时间.基于DIg SILENT建立双馈感应风力发电机、电压源变流器(VSC)、标准三机9节点系统的仿真模型.通过特征值分析法和时域仿真法对系统进行验证,均有效验证了改进方法能够提高系统的阻尼,增强系统在发生扰动时稳定性.