静止同步补偿器的设计与仿真

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(整理)链式静止同步补偿器

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备案号:DL 中华人民共和国电力行业标准链式静止同步补偿器第 1 部分功能规范导则Chain-circuit static synchronous compensatorPart 1 Guide for the functional specification(征求意见稿)××××-××-××发布××××-××-××实施中华人民共和国国家能源局发布目次前言 (II)1范围 (1)2规范性引用文件 (1)3术语和定义 (1)4 系统构成 (4)5 安装场所的环境状况 (5)6 连接点的系统电气状况 (5)7 主要功能及性能要求 (5)7.1主要功能要求 (5)7.2主要性能参数要求 (6)7.3谐波特性 (7)7.4电话及无线电干扰 (7)7.5噪声 (7)7.6损耗评估 (7)7.7利用率和可靠性 (7)8 链式STATCOM部件及子系统基本要求 (7)8.1 换流链 (7)8.2 换流链的冷却系统 (7)8.3 换流电抗器 (8)8.4 断路器 (8)8.5 隔离开关 (8)8.6 避雷器 (9)8.7 换流变压器 (9)8.8 控制系统 (9)8.9 保护及故障录波设备 (9)8.10 辅助设备 (10)9 系统研究 (10)9.1 动态特性研究 (10)9.2 电能质量研究 (11)9.3暂态过电压及绝缘配合研究 (11)10 其它要求 (11)10.1 消防 (11)10.2 采暖通风 (11)10.3 供货及服务范围 (11)附录A (规范性附录)损耗计算 (12)附录B (资料性附录)利用率和可靠性 (15)附录C (资料性附录)供货及服务范围 (16)前言本标准是根据《国家发展和改革委员会办公厅关于印发2007年行业标准项目计划的通知》(发改办工业[2007]1415号)的安排制定的。

静止同步补偿器在风电场的应用研究

静止同步补偿器在风电场的应用研究

cm e st S A C M)w r et l hdrset e , n yueo edn mcs ua o ol iuiki o pna r( T T O o ee s bi e epci l a db s f h y a i i l i t m l n a s vy t m tn o S n
用 Maa tb中的动态仿真工具 Sm l k建立风力发 电机组和 S A C M的仿真模 型。以 l i ui n TT O 包含风电场的单 机无穷大 电力 系统 为例进行仿 真分 析 , 证 了 S A C M对 风 电场 暂 验 TT O
态 电压稳定性的贡献。研究结果表 明 : 风速小扰动 和三相短路 的大扰动故 障时 ,T T SA —
W i d Po r Ge r to r n we ne a i n Fa m
DENG e, ZHOU n i SHIHui i LI Hai n Y Yu ha , l , e U l g o
( c ol f l tcl n e nryR suc , he ogsU i r t, i a g4 3 0 , h a S h o o Ee r a a dN w E e eore T reG re nv s y Y c n 4 0 2 C i ) ci g ei h n
Absr t:Th ah mai a o lo o tnts e wi d po rg ne ain s ta d ta fsai y c r no tac e m t e tc lm de fc nsa pe d n we e r to e n h to t t s n h o us c
Mal b s f r t ot e,a c n r lmo e f S A OM a ul.T e smu ai n o i g e ma h n n i i u y tm a wa o t d lo T TC o w sb i t h i l t f a sn l c i e if t b s s se o n e c n an n n a m s c n u t d b h c h o t b t n o T T M o t n in otg t bl y o i d o t ii g wid f r wa o d ce y w i h t e c nr u i fS A CO t r se tv l e sa i t f w n i o a a i am wa ai td h e e r h r s l s o t fr s v l ae .T e r s a c e ut h w ta e r e dsu b n e s c st r e p a es otcr u t a l o — d s h wh n l g itr a c u h a e — h s h r i i fu t e a h c c r n wi df r , T C u s i n m S AT OM sa f cie me n u i g te p s— ut emi a otg e o e y o o sa t p e a i n ef t a s d rn o t l t r n l l e r c v r fc n t n e d e v h a f v a s

基于最优H∞的静止同步补偿器控制

基于最优H∞的静止同步补偿器控制

个 Rca 型矩 阵 方 程 的 可解 性 问题 ,进 而 应 用 ict i
系 统 侧
求解 Rca 方 程 的方 法 给 出 系统 具 有 给 定 鲁 棒 性 ict i 能的条件 和鲁 棒控制器 的设计 方法 。这 种处理 方 法 可以给 出控 制 器 的结 构形 式 ,便 于进 行 理 论 分析 , 但是需 要确定一些 待定参 数 。这些 参数 不 仅影 响结

个典 型 的 SA C M 结 构如 图 1所示 。 TTO
三组变流 器
对这种参 数 不确 定 系 统 的鲁 棒 性 能 分 析 和 综 合 问
题 , 目前 常 用 的方 法 是 Rca 方 程 的 处 理 方 法 。 i t ci 这种方法通 过将 系统 的鲁棒分 析 和综合 问题 转化 成

个 线 性矩 阵 不 等 式 系 统 的可 行 性 问题 ,或 者 是
个 具 有线 性 矩 阵 不 等 式 的 凸 优 化 问题 。这 种 方
随着 电力 电子技术 的发展 ,对于 整流器 的控 制

得到 了学术界 广泛 的关 注 ,一些 新颖 的系统 控制 策 法 可 以克服 R ca 方 程 的方法 中参 数 优化 方 法 的 i t ci 略也相 继 被 提 出 :如 基 于 L au o yp n v稳 定性 理 论 的 不足 。此 外 ,本 文还 考 虑 了 电 网 中存 在 的 系 统 噪 P WM整 流器 控 制 ;P WM 整 流 器 的时 间 最 优控 制 ; 声 的影 响 ,所 设 计 的控 制 器 可 以抑 制 噪 声 干 扰 。 电网不平衡条件 下的 P WM 整流器控 制等等 ¨ 。。 最后通 过 仿真 ,验 证 了所设 计 的控 制器 的有 效性 。

基于级联式电压源逆变器的静止同步补偿电压控制器的设计

基于级联式电压源逆变器的静止同步补偿电压控制器的设计
维普资讯 http:/
4 8
基于 级联式 电压源 逆变 器的静止 同步补偿 电压控制器的设计
基 于级联 式 电压源逆变器 的静 止 同步补偿 电压控制器 的设计
TheDe i n o ATCOM la eCo to l rBa e n Ca c d d M u tlve sg fST Vo t g n r le s d o s a e li e l
9 )提升 抱杆 前应 将该 段 附材安 装 好 ,并 将 螺
连接并紧固螺栓 ,严禁浮搁于塔上 。 1)特殊部位设双重保护 ,如绞磨过夜除应 1 将磨绳绑死在绞盘上外 ,还应用元 宝螺栓 、卸扣 与地 锚拉 棒锁 好 。 1 )每天开工前要认真检查各起重 、提升 系 2 统的钢丝绳 、地锚等受力部位情况 ,对机具进行 空载启动试车 ,以防 因外力破坏或失窃而引发事 故。
关键词 :静止 同步补偿器 电压源逆变器 中图分类号 :T 1. M7 42
谐波
Ke r s S A C y wo d: T T OM VS (ot eS uc vr r H r o i I v lg o re n e e) a nc a I t m
文献标 识码 :B
1 . 引言
范 围 内 。 电压控 制 的 重 要 方法 之 一 就是 对 电 力系
( 上接第4 页) 7 5 )高塔组立过程 中,安全保护 网装设在塔笼 内4m及下横担平 口 ,并预留吊装 口。 0 处 6 )构件 吊点绑扎要牢 固 ,绑扎处要包 、垫 好 ,吊件 离地 前 应 进 行试 起 吊 ,对须 补 强 的 构 件 吊点应予以可靠补强。 7 )吊装过程 中,偏拉控制绳要与起 吊速度相 适应 ,均 匀松放 出 ,保 证构件 在起 吊过程 中不 卡 、不碰 、不 刮 ,也不 能使 控制绳 张 力过 大 。 8 )构件 吊装就位时应加强监视 ,如发现异常 情况应立即停机 ,查明原因,不得强行吊装。

五电平静止同步补偿器的数学建模

五电平静止同步补偿器的数学建模
收 稿 日期 :2 1 0 2 0 1— 6— 7
基金项 目:黑龙 江省科技厅 自然科 学基金( 2 0 0 ) 10 8 7 7
8 Ee tc I uo t n 0 l r a A t mai ci o
《 气自 化 21年 4 电 动 ) 2 第3卷第1 0 期
电力 系统及其 自动化

要 :为了解决低压 ( 中压 ) 主开关器件在高压 应用情况 下的矛盾 , 国外有许 多学者提 出了多 电平逆变技 术 , 在静止 同步补偿 器 并 ( T T O 中有很好 的应用 。在对五电平 S A C M 基本工作 原理分析 的基础 上 , S A C M) TT O 利用 开关 函数 的概念 , 立五 电平 S A . 建 T T C M在 A C三相静止 坐标 系和 D O B Q两相旋转坐标系下 的高频数学模型 , 并通过系统仿真 , 验证 了所建数 学模 型的正确性 。同
了 S A C M作为柔性交流输电系统 ( A T ) TT O F C S 的装 置之一 , 可用
D 一 和 6个钳位二极管 — 。为 防止五 电平逆 变器 中同一 。 桥臂出现短路 , 主开关器件 的控制 脉冲有严 格要求 , 对 需要 使
与 , 与 , 与 , 与 的控制 脉冲互补 。而 且每 一对主 开关器件要遵循先断后通 的原则 。并 且每相 电位只 能 向相 邻 电 位过渡 , 不允许 电位 跳变 。
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. . . . . . . 。 。 。 . . . . .

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图 6 有功电流 和无功 电流 f的波形




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《静止无功补偿器》课件

《静止无功补偿器》课件
《静止无功补偿器》PPT课件
目录 CONTENTS
• 引言 • 静止无功补偿器的基本原理 • 静止无功补偿器的应用 • 静止无功补偿器的技术发展 • 静止无功补偿器的实际案例分析
01
引言
介绍静止无功补偿器的概念
静止无功补偿器(SVC):是一种用 于动态无功补偿的电力电子装置,通 过控制电力电子开关的通断,实现对 无功功率的快速补偿。
技术发展面临的挑战和解决方案
技术发展面临的挑战主要包括设备容量和电压等级的提高、损耗和散热问题以及设备可靠性的提高等 。
为了解决这些挑战,需要加强基础研究和技术创新,提高设备的核心性能和可靠性。同时,还需要加 强产学研合作和技术交流,推动静止无功补偿器的产业化和市场化进程。此外,制定相关标准和规范 也是推动技术发展的重要保障。
主要由电容器、电抗器和晶闸管控制 电抗器等元件组成,通过调节晶闸管 的触发角,可以改变电抗器的感性无 功功率,从而实现无功补偿。
静止无功补偿器的重要性
提高电网的稳定性
通过快速响应无功功率的变化, 静止无功补偿器能够有效地抑制 电压波动和闪变,提高电网的稳 定性。
改善电能质量
通过补偿负荷的无功需求,静止 无功补偿器可以降低线路损耗, 改善电压分布,提高电能质量。
提高输电效率
在长距离输电线路中,静止无功 补偿器可以控制线路的充电电容 ,减少线路损耗,提高输电效率 。
课程目标和内容概述
掌握静止无功补偿器的原 理和结构
了解静止无功补偿器的应 用场景和优势
学习静止无功补偿器的控 制策略和算法
掌握静止无功补偿器的安 装、调试和维护方法
02
静止无功补偿器的基本原理
在工业领域的应用
01
电动机的无功补偿

statcom原理及控制方法

statcom原理及控制方法1、前言静止同步补偿器(Static Synchronous Compensator, STATCOM),是目前最先进的无功补偿技术,近年来随着电力电子开关技术的进步而逐渐兴起。

STATCOM的原理是利用全控型大功率电力电子器件构成可控的电压源或电流源,使其输出电流超前或滞后系统电压90 ,从而对系统所需的无功进行动态补偿。

早期有文献称之为静止无功发生器(Static Var Generator, SVG) 。

利用电力电子变流器进行无功补偿的可能性虽然早在20 年前就已经为人们所认识,但限于当时电力电子器件的耐压和功率水平,无法制造出输电系统中具有实用价值的装置。

直到近年来,尤其是高压大功率的门极可关断晶闸管GTO 的出现,才极大的推动了STATCOM 的开发和应用。

STATCOM 是并联型FACTS 设备,它同基于可控电抗器和投切电容器的传统静止无功补偿器SVC 相比,性能上具有极大的优越性,越来越得到广泛的重视,必将取代SVC 成为新一代的无功电压控制设备。

目前,世界上已有多台投入运行的大容量STATCOM 装置,如表1-1 所示。

由此可见,目前为止国际上只有美、日、德、中、英等少数几个国家掌握了STATCOM 的应用开发技术。

2006 年2 月28 日,由上海电力公司、清华大学、许继集团公司等单位共同研制的±50Mvar STATCOM 在上海黄渡分区西郊变电站并网试运行。

表1-1 国内外已在输电系统投运的STATCOM 装置(UPFC 并联部分为STATCOM)表1-1 中除最后一项外,全部采用了变压器多重化的主电路方案,主电路拓扑为图1-1。

变压器多重化方式可成倍增加装置容量并降低输出谐波。

然而,多重化变压器的引入带来了很多问题:首先,它的价格非常昂贵,约为成本的1/3~1/4;其次,它使装置增加了50%左右的损耗和40%左右的占地面积;第三,变压器的铁磁非线性特性给控制器设计带来了很大的困难,同时也是引发装置故障的重要原因。

SVG无功补偿装置的基本原理及仿真分析

SVG无功补偿装置的基本原理及仿真分析特变电工新疆新能源股份有限公司新疆乌鲁木齐830011摘要:随着工业用电复杂性的提高和干扰因素的增多,配电网中的三相不平衡问题越加凸显,同时电网对无功补偿的需求也更加强烈。

静止无功发生器SVG 是当前电网中应用较为广泛的一种先进的无功补偿装置,其性能受电压波动的影响较小,同时装置本身产生的少量谐波对电网影响较为有限。

基于此,本文针对典型的SVG系统拓扑结构进行了研究,并基于此介绍了SVG的工作原理和控制方法。

最后通过Matlab仿真验证SVG对系统无功的调节作用以及对不平衡电流的调节作用。

关键词:无功补偿;瞬时无功;电流控制1绪论近年来随着单相大功率电气设备的不断增多,对配电网三相负载的平衡造成了很大的影响,改善配电网的三相平衡是目前较为关注的热点问题[1]。

无功功率主要用于设备间的能量转换,如电机、变压器等,本身不会对外做功[2]。

虽然如此,但无功功率依然会占用电网资源,影响电能质量,甚至由于过大的电压跌落导致系统脱网。

2 SVG基本原理2.1动态无功补偿装置SVG的特点分析SVG是建立在在静止无功发生器的基础上进行综合补偿的一种装置设备,就当前的实际情况来看,SVG是目前世界上最为先进和实用的动态无功补偿装置,具有强大的能力,能够匹配装置和电网的实际需求,进而连续发出所需容性和感性无功功率。

SVG动态无功补偿装置的主要特点和优势包括了以下几个方面的内容:第一,SVG动态无功补偿装置相较于其他补偿装置其消耗的能量更少。

就当前实际情况来看,在相同的条件和范围中,SVG动态无功补偿装置比传统的晶闸管控制电抗器以及磁控电抗器类动态调节装置耗能更加小,平均耗能只占这两种的百分之二十,大大的降低了能源的损耗;第二,SVG动态无功补偿装置的实际安装使用面积更小。

从当前的动态无功补偿装置系统的安装中来看,由于SVG动态无功补偿装置的很多组成部分是半导体,并且使用的是直流电进行储能的工作,这就大大的节约了装置的体积;第三,SVG动态无功补偿装置相较于其他装置更具安全性,这是由于SVG动态无功补偿装置在工作中是可以过滤谐波的,这样就是的风力发电系统中不需要再增加额外的滤波装置,促使发电系统更加安全稳定的运行;第四,SVG动态无功补偿装置相较于其他装置反应与反馈更加及时迅速。

静止无功发生器(SVG)无功补偿

静止无功发生器(SVG)无功补偿专业知识:静止无功发生器(SVG)是指采用全控型电力电子器件组成的桥式变流器来进态无功补偿的装置。

SVG的思想早在20世纪70年代就有人提出,1980 年日本研制出了20MVA 的采用强迫换相晶闸管桥式电路的SVG,1991年和1994年日本和美国分别研制成功了80MVA和10OMVA的采用GTO晶闸管的SVG。

目前国际上有关SVG的研究和将其应用于电网或工业实际的兴趣正是方兴未艾,国内有关的研究也已见诸报道。

与传统的以TCR为代表的SVC相比,SVG的调节速度更快,运行范围宽,而且在采取多重化或PWM技术等措施后可大大减少补偿电流中谐波的含量。

更重要的是,SVG使用的电抗器和电容元件远比SVC中使用的电抗器和电容要小,这将大大缩小装置的体积和成本。

由于SVG具有如此优越的性能,是今后动态无功补偿装置的重要发展方向。

无功补偿的专业知识:与电网中的有功损耗相比,无功损耗要大的多,这是因为高压线路、变压器的等值电抗要比电阻大得多,并且变压器的励磁无功损耗也要比励磁有功损耗更大,事实证明电网最基本的无功电源——发电机所发出的无功功率远远满足不了电网对无功的需求,因此对电网进行无功补偿显得尤为必要。

另外,对电网采取适当的无功补偿可以稳定受端及电网的电压,在长距离输电线路中选择合适的地点设置无功补偿装置,还可以改善电网性能,提高输电能力,在负荷侧合理配置无功,可以提高供用电系统的功率因数,减少功率损耗,因此,电网中无功补偿的作用已得到普遍重视。

1.电网无功补偿的方法电网无功补偿方法有很多种,从传统的带旋转机械的方式到现代的电力电子元件的应用经历了近一个世纪的发展历程,下面将按无功补偿方式的发展顺序逐一论述电网的无功补偿方法。

1.1同步调相机同步调相机是一种专门设计的无功功率电源,相当于空载运行的同步电动机。

调节其励磁电流可以发出或吸收无功功率,在其过励磁运行时,向系统供给感性无功功率而起无功电源的作用,可提高系统电压;在欠励磁运行时,它会从系统吸取感性无功功率而起无功负荷的作用,可降低系统电压,同步调相机欠励磁运行吸收无功功率的能力,约为其过励磁运行发出无功功率容量的50%~65%。

基于二次型单神经元PID的静止无功补偿器控制系统仿真

.--— —
4 -— 8 - - —

电能质量 ・
低压 电器 {0 2 UNo 1 ) .1
结 构 简单 、 实 现 , 当系 统 受 到 大 干扰 时 , 易 但 控制 器 的 自适应 性较差 , 以发挥有效 的控 制作用 。为 难 此, 本文设 计 了一 种 基 于 二 次 型单 神经 元 PD 的 I S C控 制 系 统 电压 调 节 器 , 在 Maa/ iuik V 并 tb Sm l l n
L u h u 5 00 i z o 45 6,Chna;2.De rme to tmai n r la d Me h n c lEn i e rng, i pat n fAu o tc Co to n c a ia gn e i
K n n n esy K n ig6 0 1 , hn ) u mi U i ri , u m n 5 2 4 C ia g v t
W ()= 1k一1 1k W ( )+叩KI6 () k l o kx()一 P

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摘 要: 针对传统 PD控制器 白适应性差 、 1 调节 时l 司长的问题 , 设计 r一种基于 二 周 晓 华 (96 17

) ,
次 型单 神经厄 PD的 S C控制系统 电压调节器 , I V 并在 M t b Sm I k al / i ui 环境 下对 S C控 a n V 制 系统进行 _仿真试验 。仿真 结果表 明 , 于二次 型单神经元 PD的 S C控制 系统 , r 基 I V 响应速度快 , 超调量小 , 自适应 能力好 , 系统动态和静态特性 良好 。
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静止同步补偿器的设计与仿真 第1页 共32页 目录 1 绪论 ................................................................... 3 1.1 引言 ................................................................................................................................................. 3 1.2 本文研究背景及意义 ...................................................................................................................... 3 1.3电力系统静止无功补偿技术的种类及其各自的优缺点 .............................................................. 5 1.3.1 并联电容器 ........................................................................................................................... 5 1.3.2 同步调相机(Synchronous Condenser-SC) ........................................................................... 6 1.3.3 饱和电抗器 ........................................................................................................................... 6 1.3.4 静止型无功补偿装置(Static Var Compensator-SVC) ....................................................... 7 1.4 STATCOM 研究现状和发展趋势 .................................................................................................. 9 1.4.1 STATCOM的研究现状 ........................................................................................................ 9 1.4.2 STATCOM的发展趋势 .......................................................................................................11 1.5本文的研究内容..............................................................................................................................11 2 STATCOM 的工作原理及数学模型 .......................................... 13 2.1 STATCOM的基本结构 ................................................................................................................. 13 2.2 STATCOM的工作原理 ................................................................................................................. 14 2.3 STATCOM 装置的时域数学模型 ................................................................................................ 16 3 无功功率的检测方法和STATCOM的控制策略 ................................ 19 3.1 无功功率检测方法 ...................................................................................................................... 19 3.1.1基于dq理论检测方法 ........................................................................................................ 20 3.2 STATCOM装置的控制方法 ......................................................................................................... 21 3.2.1 直接电流控制 ..................................................................................................................... 22 3.2.2 间接电流控制 ..................................................................................................................... 22 3.2.3 电流间接与直接控制的比较 ............................................................................................. 23 4 STATCOM装置的无功补偿仿真研究 ........................................ 25 4.1 仿真软件MATLAB/Simulink简介 ............................................................................................. 25 4.1.1 仿真软件MATLAB/Simulink的概括 ............................................................................... 25 静止同步补偿器的设计与仿真 第2页 共32页 4.1 .2 仿真软件MATLAB/Simulink的主要功能 ...................................................................... 25

4.2 STATCOM的仿真 ...................................................................................................................... 26 4.2.1 STATCOM 的仿真的主接线 ............................................................................................. 26 4.2.2 仿真波形及结果分析: ..................................................................................................... 27 4.3 本章小結 ....................................................................................................................................... 29 5 总结与展望 ............................................................ 30 5.1 总结 .............................................................................................................................................. 30 5.2展望 ............................................................................................................................................... 30 参考文献 ................................................................ 31 致谢 .................................................................... 33

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