±300kVar静止同步补偿器STATCOM控制系统

介绍了一种士300kVar STATCOM装置的拓扑结构及其基于DSP的双CPU冗余控制系统的软硬件设计，提出了一种基于变结构神经网络模糊控制的内环控制和PI外环控制的双闭环控制结构．通过试验确定了逆变器的开关频率，并且对模拟冲击负载下的单负荷一无穷大系统中STATCOM进行试验．试验结果表明，该装置能够维持负载母线电压的稳定性．     

基于SVC-MERS的风电异步发电机组电压控制

异步发电机结构简单、成本低廉且运行可靠,但输出电压极易受负载波动而变化.文中分析了异步发电机输出功率变化引起的电压失衡现象,对传统相移控制与间接电压控制进行了改进,提出采用新型连续无功补偿装置SVC-MERS来控制异步发电机输出电压的直接电压控制方法,并通过仿真验证了该方法在扩大工作点范围与改善电流质量方面的效果.最后,搭建风力发电系统模拟实验平台,研制了一台最大补偿容量约为7.66 kvar的SVC-MERS,并完成了异步发电机组稳压实验,通过实验验证了该装置的实际效果.与STATCOM相比,文中装置结构简单,且采用工频控制,开关损耗较低.     

基于STATCOM的非线性负荷电压跌落抑制控制策略研究

电压跌落是影响电能质量的一个重要因素,极易影响设备的正常运行.采用STATCOM装置可以有效抑制电压跌落现象,提高系统电压的稳定性.针对STATCOM在非线性负荷电压跌落抑制的问题上提出了一种新的补偿控制策略,仿真结果表明所提出的控制策略对非线性负荷电压跌落抑制作用明显,可以对电压敏感负载起到有效保护作用.     

高压大容量STATCOM主电路的工程选用分析

为了设计出具有高性价比的高压大容量STATCOM装置,从工程设计角度对现有的各种结构的STATCOM主电路进行分析,指出：随着各类工程现场对装置性能要求的不断提高和新的高压大容量功率开关管研制成功,部分STATCOM主电路结构受到限制,甚至遭到淘汰.目前应用和技术上较为先进成熟的两种结构是链式（Cascade）结构和MMC结构.两种结构的稳定性、性价比、损耗节能和技术成熟度等比较分析表明,对于高压大容量STATCOM,链式结构最为适用,应成为设计的首选.MMC结构作为一种先进的结构在模块化程度和器件利用率上具有优势,是未来发展的一个重要方向.     

基于电流观测器的链式STATCOM反步控制方法

针对电网中链式静态同步补偿器(STATCOM)系统的非线性特性和不确定性,提出了一种基于高增益自适应观测器的链式STATCOM反步控制方法.针对STATCOM的输出电流值的估计,设计了一种基于神经网络高增益观测器,通过引入径向基函数(RBF)神经网络,对模型参数变化进行估计,通过反馈设计,对系统进行线性化处理,利用反步法实现电压控制器设计.结合李雅普诺夫的渐近稳定性理论,获得链式STATCOM输出无功电流的控制.仿真和实验结果进一步验证了控制方法的正确性和有效性.     

低压STATCOM直接电流控制方法的研究

针对低压STATCOM电流直接控制方式下的两种控制模式。分析了两类控制模式的基本原理．并对两种控制方式进行了Mattab仿真、设计了基于两种控制模式的试验样机．通过仿真受实际的试验分析了两种控制的优缺点．具有较大的实践指导意义．丰富了低压STATCOM的运用研究。     

静止同步补偿器（STATCOM）在南网中的运用

静止同步补偿器（STATCOM）是是近几年来新出现的一种基于大功率逆变器的无功补偿装置。本文介绍了静止同步补偿器的基本工作原理、构成及电路结构等,对静止同步补偿器的控制策略进行了分析,并对南网STATCOM二次回路设计特点进行简单的说明。     

级联型STATCOM直流侧电容电压平衡

在链式STATCOM装置中,直流侧电容相互独立,支撑每个H桥直流侧电压。电容电压的恒定是保证静止无功补偿装置安全稳定运行的前提条件。本文针对静止无功发生器直流侧电容电压的不稳定问题,提出了一种基于载波移相调制的直流侧电容电压平衡控制方法,该方法通过采用PI调节与基于直流电源能量交换相结合的直流侧电容电压的平衡控制方法,有效地提高了STATCOM装置的稳定性。仿真结果验证了所提直流侧电容电压平衡控制策略的有效性与可行性。     

STATCOM装置在煤矿6kV供电系统中的应用

本文设计了一种基于STATCOM装置的无功补偿方案,并应用于煤矿供电系统中。装置采用级联结构,易于模块化,容错性强。在电流检测方法上,提出了一种基于瞬时无功功率理论的无锁相环检测法,能更好的解决煤矿电网三相不平衡的问题。最后给出了STATCOM控制系统图和运行结果。     

链式STATCOM在密集型大城市电网中的应用

链式结构是高压大容量STATCOM中广泛应用的一种结构。本文首先介绍了链式STATCOM的拓扑结构;然后详细分析了母线电压控制策略;最后针对装置自身存在的不对称,采用分相电流校正控制策略解决环流问题。     

基于电流间接控制的STATCOM设计

给出了一种基于电流间接控制算法的STATCOM设计。叙述了STATCOM的系统结构,对电流间接控制方法进行了算法设计及仿真分析,并对STATCOM控制器的硬件设计及STATCOM系统软件设计进行了说明。     

35kV链式STATCOM及其应用

35kV/8Mvar链式直挂STATCOM已研制完成并投入运行,采用星型接线和自励启动。该装置的各链节采用自取电及互取电技术,可在单个链节故障时自动旁路从而实现了不停电(N-1)运行;整个STATCOM采用了综合优化载波移相PWM、分相瞬时电流控制和基于电压差值的直流电压平衡的控制方法,实现了动态无功输出;为满足变电站功率因数考核要求,该STATCOM装置还采用了与变电站VQC系统协调控制的策略。经实际测试,装置效率可达99%以上,链节间直流电压的不平衡度在3.3%以下;在系统电压跌落时STATCOM的无功输出响应时间小于10ms,可有效支撑系统电压;能较好地与VQC系统协调运行,实现了功率因数稳定控制。试验结果及现场运行数据表明该链式STATCOM的各项性能指标都达到了预期的目标。     

基于CPLD的抗快变脉动负载直流调速器开发

针对电动跑步机负载快变脉动的特点,设计了一种基于复杂可编程逻辑器件(CPLD)的抗快变脉动负载的直流调速器.以1~2kW直流电机驱动的运动装置为例,采用CPLD和速度、电流调节电路,产生PWM控制信号,实现对电动跑步机的精确控制.工业化试验结果表明,开发的直流调速器动态性能好,性价比高.同时该方法能应用于具有同类负载特征的小功率直流调速系统中.     

链式STATCOM补偿不平衡负载分析及控制

三角形链式STATCOM在负载不平衡补偿中发挥着重要作用,是提高电能质量的重要手段.文中通过理论分析,推导出三角形链式STATCOM在补偿额定无功电流时负序电流补偿范围的计算方法.针对链式三角型STATCOM分相控制动态响应慢、精确度低的缺点,对三角形链式STATCOM采用分序控制,以实现无功和负序分量的综合补偿.最后在Matlab/Simulink环境中搭建±10 k V·A/(380 V)三角形链式STATCOM对系统进行仿真,仿真结果证明了不平衡补偿范围计算方法及所采用控制策略的正确性.     

高压大容量链式STATCOM装置的保护设计

针对目前高压大容量STATCOM装置的保护设计没有完整的标准问题,为了其长期稳定运行和保障电力系统安全,本文以南方电网35 kV±200Mvar链式STATCOM的研制为背景,系统地研究高压大功率链式STATCOM装置的保护设计问题,包括:结构保护,操作保护,STATCOM保护策略,保护功能,控制系统保护的整定计算等.本文提出的保护设计方法可供高压大容量STATCOM装置的工程设计时参考.     

基于前馈补偿的助力器负载模拟方法研究

论文讨论了一种助力器的负载模拟器。该负载模拟器采用了被动式的电液力伺服系统。文中设计了模拟器的结构,推到了系统的数学模型,并在此基础上设计了基于前馈补偿的控制器。试验结果表明,该系统和控制方法能够很好的对助力器进行负载模拟试验。     

一种基于碰撞的压电宽频能量收集装置

研究了一种基于碰撞的压电宽频能量收集装置,从理论上分析了该能量收集装置输出开路电压与悬臂梁尖端位移的关系;利用等效电路,分析了负载输出功率与负载电阻的关系,得出了最大输出功率的负载条件.搭建了一套测量系统,以实现对悬臂梁尖端位移和能量收集装置输出电压的测量,得到了能量收集装置随外界振动频率及振动幅度变化的输出特性曲线,并与单梁结构的能量收集装置结果进行了比较.实验结果表明,相比于单悬臂梁结构,基于碰撞的压电宽频能量收集装置能有效地拓宽工作频率范围,实现了宽频能量的收集.     

双变量协同的无人直升机发动机恒转速滑模控制

针对无人直升机发动机恒转速控制问题,提出了一种油门/点火提前角双变量协同调节的恒转速滑模控制策略.发动机输出扭矩控制是恒转速控制问题关键的一环,而油门开度和点火提前角作为调节发动机输出扭矩的两个变量具有不同的特点.油门调节虽然调节范围宽,但是响应较慢,易受时滞效应的影响而产生超调现象;点火提前角响应较快,但是调节范围有限.将二者的优点结合起来实现协同控制,可以进一步加强恒转速控制效果.为实现此目的,对发动机进行了数学建模,并基于该模型和滑模控制设计了协同控制策略.该策略包括点火提前角优先调节的主逻辑和点火提前角回归逻辑.最终通过仿真和试验验证了控制策略的效果.仿真结果显示:负载突变时,双变量协同滑模控制器相较于传统PID控制器,转速误差减小61%;同样基于滑模控制,双变量协同控制相较于双变量分离控制,转速误差减小21.4%;存在负载扭矩干扰或进气压力波动时,双变量协同滑模控制的转速稳定性也优于其他两种控制方式;整机系留试验中,双变量协同滑模控制的转速波动范围比双变量分离滑模控制小24%,比传统PID控制小62%.经过多次系留试验观测,使用双变量协同滑模控制,可使转速波动范围在±70 r/min以内,控制误差在2%以内,能够满足无人直升机飞行稳定性的要求.     

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.     

静止无功补偿装置STATCOM的运行及注意事项

目前±200Mvar STATCOM项目已在500 k V东莞站投运,并处于试运行阶段。STATCOM作为新一代动态无功补偿装置,在运行、维护方面的经验相对缺乏,但因其特有的优点,使其成为未来电力系统无功补偿发展的方向。做好STATCOM装置的的运行、管理,是试运行阶段的重要项目。介绍了静止无功补偿装置STATCOM的基本结构,介绍了STATCOM装置的运行模式及控制策略;对试运行阶段的经验进行归纳,为STATCOM在电网中的应用提供了参考。