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。     

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。     

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.     

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。     

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。     

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.     

STATCOM在电力系统故障时的动态特性仿真研究

采用MATLAB PSB建立了STATCOM的时域仿真模型，以实例对STATCOM在系统故障时的动态运行特性进行了仿真研究。结果表明，当控制器采用常规的算法时，STATCOM的运行可能会严重偏离其正常运行条件，此时STATCOM无论是退出运行或继续存在于系统都可能加剧系统的故障状态。     

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.     

大容量STATCOM装置的非线性特性

已有的各种数学模型不能解释±20MvarSTATCOM装置在实际运行中其稳态输出电流和控制角δ之间较强的非线性关系。为此,文章具体分析了STATCOM装置各种损耗的特点,利用输入输出建模法和能量方程,建立了STATCOM装置的输入输出非线性数学模型。将±20MvarSTATCOM装置实测参数代入所建模型中得出的仿真结果与现场实验结果一致表明所建STATCOM非线性数学模型的正确性。该数学模型对大容量STATCOM装置动态行为分析及控制系统设计具有较大的参考价值。     

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.     

应用STATCOM的DFIG风力发电机低电压穿越能力分析

针对 DFIG（double fed induction generator）风电机组低电压穿越能力（LVRT,low voltage ride through）问题,笔者基于 STATCOM 研究了一种电压外环与电流内环相结合的双闭环反馈控制策略,并仿真验证了所提出方法的有效性。将 STATCOM 分别安装风电机组机端、并网点高压侧和低压侧,且设置不同电压跌落深度,比较其补偿效果。实验结果表明,安装在风电机组机端时补偿效果最好。在电网电压跌落时,STATCOM 能快速为电网输入无功,抬高风力机的机端电压,从而提高风电场的 LVRT 能力,从 STATCOM 输出无功大小和风电场机端电压被抬升的比例两方面分析,对于不同深度的电压跌落,STATCOM 补偿效果都较为显著。     

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。     

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。     

电力系统中凸极式发电机励磁与STATCOM的非线性协调控制研究

针对单机无穷大系统,采用凸极式发电机（x′d≠xq）模型,建立了包含静态同步补偿器的系统方程,并利用几何反馈线性化方法,实现发电机励磁与STATCOM的协调控制.该方法弥补了凸极式发电机励磁与STATCOM协调控制技术研究的不足,并进一步推广了几何线性化理论和控制器的应用范围,提高了STATCOM与励磁协调控制的实用性.仿真结果验证了文中所提出的模型和协调控制方法的合理性和有效性.     

基于SHE-PWM的D-STATCOM的控制器和脉冲发生器的设计

配电网静止无功发生器 (D- STATCOM)是电能质量技术的重要组成部分 ,控制器系统作为其关键部分 ,直接影响到 D- STATCOM的运行性能。该文介绍了特定谐波消除算法 (SHE- PWM)的基本原理和 D- STATCOM控制系统的硬件和软件构成 ,利用 PSCAD仿真软件分析了 D-STATCOM在各种工作情况下的控制效果 ,并应用数字信号处理器 (DSP)设计了相角和脉宽精度达到 0 .0 1°的 D-STATCOM 控制器和脉冲发生器。仿真结果表明 D-STATCOM性能优越 ,满足配电系统的要求 ;SHE- PWM算法很好地消除了输出电压、电流中的 5 ,7,11次谐波。实验结果验证了 D- STATCOM多 CPU控制系统的设计正确可行。     

STATCOM用于抑制电压跌落研究

为了解决电压跌落对优质供电造成的影响,采用加装STATCOM装置的方法来进行无功补偿,以此维持连接点电压的给定值,提高系统电压的稳定性。通过分析STATCOM的工作原理,并且结合现场需要,提出采用电流的间接控制来进行电压的调整。仿真结果表明,加装STATCOM后,经过一个周期的暂态震荡过程,电压就维持在限定范围内,提高了电压的稳定性。     

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.     

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。     

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。