静态同步补偿器
1 配电网静止同步补偿器
摘要：电能质量问题，尤其是无功功率和谐波的问题，严重威胁着电网的安全运行。配电网中无功电源是保证电力系统电能质量、降低电网损耗以及保证其安全运行所不可缺少的部分。配电网静止同步补偿器(D-STATCOM)在配电网中能有效的解决电压波动与闪变、三相电压不平衡、电网谐波污染等电能质量问题，越来越引起了国内外科研与工程领域的广泛关注。
本文对D-STATCOM进行机理分析，采用Slmulink仿真软件，对基于强化学习自适应PID的D-STATCOM的补偿结果进行研究，仿真结果表明，配电系统使用D-STATCOM装置，使得电能质量得到了明显改善，强化学习自适应PID控制在功率因数的改善方面和对电压电流的滤波方面明显优于传统PI控制，并具有稳定范围宽、动态响应快、控制实现简单等优点。
关键词：静止同步补偿器；电能质量；MATLAB;仿真
DISTRIBUTION STATIC SYNCHRONOUS COMPENSATION
Abstract: The Problem of electric energy quality affects seriously the safe operation of power network，especially
reactive power and harmonics. As a new var compensator，Reactive power source is an indispensable part of
improving power quality，reducing net loss and keeping system stable in the power network. Distribution Static
Synchronous Compensator (D-STATCOM) can be an effective solution to power quality problems such as Voltage
fluctuation and flicker，three-Phase voltage imbalance and harmonics pollution，which attract extensive attention
for its perfect performance.
Based on the theory of dqo reference fame transformation the dynamic mathematical model of
D-STATCOM in dqo reference frame was deduced by introducing switch function.The control performances of
the proposed control strategies and tradition PID control strategy are simulated and analyzed with simulink，
which results show that the applying of D-STATCOM to improve power quality is better. In the research of control
strategy, reinforcement learning adaptive PID control on the ability of improving the power factor and filter of
voltage and current is more competent than tradition PID.The reinforcement learning adaptive PID control for
inverter has many advantages such as wide stability range，quick dynamic response，and easy realization.
Key words: Distribution Static synchronous compensation;Power quality; MATLAB; simulation
0 引言
随着“十二五”电网建设规划，我国电网将逐步形成全国联网，这就对系统运行稳定性与可靠性提出的更高要求，越来越多的用户向电力部门提出高质量供电的要求，电力用户的需求正在由原来量的需求向现在优质电能和高可靠性供电的需求转变。随着大量的高科技企业进入中国市场，在这场全局转变的战略过程中，电网的电能质量能否满足这些企业的要求将会成为一个突出的问题。抑制电力“污染”，“实现绿色配电，提供绿色电能”，从系统的角度思考，用科学的方法，完善的管理，有效的措施来提高配电网的供电质量。
电能作为人们广泛使用的能源，其应用程度是一个国家发展水平和综合国力的主要标志之一。在满足工业生产、社会和人民生活对电能需求量的同时，提高对电能质量的要求是一个国家工业生产发达、科技水平提高、社会文明程度进步的表现，是增强用电效率、节能降损、改善环境、提高国民经济的总体效益以及工业生产可持续发展的技术保证。随着我国工业的不断发展，电力用户对电能质量的要求越来越高，然而电网中存在的干扰性电力
2 负荷对电能质量产生严重影响，在配电网中整流器、变频调速装置、电弧炉、电气化铁路等负荷不断增加。这些负荷的非线性、冲击性和不平衡性的用电特性，使网络中的电压、电流波形发生畸变，或引起电压波动、闪变和三相不平衡。此外，系统侧发生的雷击线路、投切电容器组、短路、断路等，都给供电质量造成严重干扰。大容量干妇胜负荷有电弧炉、轧钢机、矿井提升机和挖掘机等，它们从电网中吸收大量一的冲击性无功功率，引起电网电压波动和一闪变，严重影响电网的供电质量。另一方面，随着现代工业技术的不断发展和计算机技术的广泛应用，用电设备对电能质量更加敏感。低劣的供电质量将导致低劣的产品质量，特别是在重要工业生产过程中，供电的突然中断将会带来巨大的经济损失。因而电力用户对电能质量提出越来越高的要求。电能质量的改善对于电网和电器设备的安全经济运行都具有重要的意义。
在电力系统中，电压和频率是衡量电能质量的两个最基本最重要的指标。电力系统的电压水平取决于电网无功功率的平衡，维持电网正常运行下的无功平衡是改善和提高电压质量的基本方法。由于当今电力系统超高压远距离输电系统的发展，系统消耗的无功功率日益增多，另一方面无功补偿容量相对不足，导致一些地区的超高压电网低谷时电压过高，而一些配电网在高峰时电压水平过低的状态。这些情况不仅严重犷威胁着电网的安全运行，而且也影响了用电户的正常生产和生活。要确保电网的正常运行，供电电压和频率必须稳定在一定的范围内。频率的控制与有功功率的控制密切相关，防止电压扰动的有效措施是对电力系统的无功功率进行控制。
本文采用强化学习自适应PID控制策略技术对静止同步补偿器进行优化控制。使用MATLAB仿真软件对其模型和算法进行仿真实验和研究，通过控制使得静止同步补偿器具有良好的动态和静态性能，使补偿器具有控制速度快、控制精度高等优点。并且克服目前使用传统PI控制算法中，当等效参数测量不准确或发生变动时所发生控制的误操作，实现控制器的自适应能力。实现动态的补偿无功功率，并有效的抑制谐波进而提高系统的功率因数、调节系统的电压。
1 D-STATCOM补偿原理及其应用 1.1D-STATCOM的工作原理
随着GTO、IGBT等大功率全控型器件的出现，以及相控技术、脉宽调制技术(PWM)的日趋成熟，使得电力电子逆变技术得到了快速发展，配电静止同步补偿器正是基于此技术而发展起来的，并成为当今无功功率控制领域的研究热点。D-STATCOM是FACTS家族中重要的并联型补偿设备。D-STATCOM的应用大大提高了电力系统的可靠性、安全性和稳定性，给使用者带来巨大的经济和社会效益。
以采用电压型桥式电路的D-STATCOM为例，其基本工作原理就是通过适当调节桥式电路交流侧输出电压的相位和幅值，或者直接控制其交流侧电流，从而吸收或发出满足要求的无功电流，实现动态无功补偿的目的。
由于D-STATCOM在工作的时候通过IGBT等全控型器件将直流侧电压转换成交流侧与电网同频率的输出电压，因此主要结构就是一个电压型逆变器，只不过其交流侧输出接的不是无源负载，而是电网。其工作原理可以用图1-1所示单相等效电路图来说明。其中D-STATCOM的等效电阻和电感用R，L表示。
图1-1 D-STATCOM等效电路
变压器及线路损耗用R等值表示，图1-1中Us为D-STATCOM接入点处系统电压，e为D-STATCOM交流侧电压。
D-STATCOM有两种工作状况:即容性工况和感性工况，如图1-2所示，为Us和e之间的相位差，以Us滞后e为正，为电抗器的阻抗角，UL为等效阻抗器的两端电压。
3
图1-2 D-STATCOM向量图
当e滞后于Us时，D-STATCOM工作于容性工况，此时电流I超前系统电压Us，D-STATCOM从系统吸收容性无功功率，为系统提供无功支撑;当e超前于Us时，D-STATCOM工作于感性工况，此时电流I滞后于系统电压Us，D-STATCOM从系统吸收感性无功功率。
1.2D-STATCOM在改善电能质量中的应用
利用D-STATCOM来改善电能质量主要有三个目标:提高功率因数和调节系统电压和消除无功电流谐波。虽然这三个目标都是通过D-STATCOM向系统中注入无功电流来实现，但补偿的目的不同，其实现原理也不尽相同。
(1)提高系统功率因数
图1-3 D-STATCOM 接线图
其中Es为无穷大系统的等效电势，Rs +jXs 为由负荷端视入的无穷大系统等效戴维南阻抗，r+jx是D-STATCOM的等效阻抗，v为D-STATCOM接入点处的系统电压，也就是负荷的供电电压。当D-STATCOM没有投入运行时，负荷电流中的无功分量完全由系统承担isq，ilq如果ilq较大，功率因数会很低，线路损耗也会大大增加。当D-STATCOM接入系统后，将产生容性无功电流icq，补偿负荷无功电流ilq，为系统提供无功支持。理想情况下，当icq=-ilq时，D-STATCOM将完全抵消负荷无功电流，使系统功率等于1。
(2)调节系统电压
在电网中，两个节点之间的电压幅差值主要是由无功功率决定的，如果系统中无功功率过大，会产生很大的电压损耗，如果不能及时进行无功补偿，在负荷处会出现欠压现象。在图1-3中，假定无穷大系统提供的有功功率和无功功率分别为Ps和
Qs，负荷的有功分量和无功分量为PL和QL，D-STATCOM补偿的无功功率为QC。则当D-STATCOM没有投入运行时，负荷的无功功率完全由系统承担。当D-STATCOM投入运行后，D-STATCOM对负荷的无功功率进行补偿，以D-STATCOM向系统发出感性无功功率为无功补偿的正方向。
动态无功补偿装置SVG在我厂的应用
动态无功补偿装置SVG在我厂的应用
摘 要
在电力系统中，如果无功储备不足将会导致电网电压水平降低，冲击性的无功功率负载还会使电压产生剧烈的波动，恶化电网的供电质量。SVG动态补偿装置是以IGBT为核心的SVG系统，SVG（即静止同步补偿器）是柔性交流输电技术（Flexible AC Transmission System，简称FACTS）的主要装置之一，它代表着现阶段电力系统无功补偿技术新的发展方向。动态补偿装置能够快速连续地提供容性和感性无功功率，实现适当的电压和无功功率控制，保障电力系统稳定、高效、优质地运行。在配电网中，将中小容量的SVG安装在某些特殊负荷附近，可以显著地改善负荷与公共电网连接点处的电能质量，例如提高功率因数、克服三相不平衡、消除电压闪变和电压波动、抑止谐波污染等。
关键词：动态无功补偿 SVC 电压稳定 应用
abstract
In the power system,If the Static Var reserve is insufficient, the
grid voltage level will be reduced,The impact reactive load will also
cause the voltage to fluctuate dramatically, Static Var Generator is a
system with IGBT as the core, is One of the main devices of Flexible
AC Transmission System,It represents the new development direction of
reactive power compensation technology in power system. Dynamic
compensation device can quickly and continuously provide capacitive
静止同步串联补偿器的原理及其补偿模式研究
（电气开关＞（２０１２．Ｎｏ．１） ３３
文章编号：１００４—２８９Ｘ｛２０１２）Ｏ１—００３３—０４
静止同步串联补偿器的原理及其补偿模式研究
黎瑜新，蒋程
（广西电网公司，广西 南宁 ５３０００４）
摘要：详细分析了ＳＳＳＣ的工作原理及其对电力系统的作用。只考虑基波分量，推导出含有ＳＳＳＣ装置输电系 ● 统的有功功率和无功功率的表达式，定量的分析了ＳＳＳＣ装置对输电系统潮流的调节作用。介绍了ＳＳＳＣ装置的
两种补偿模式：恒阻抗补偿模式和恒电压补偿模式，并分别给出了在两种补偿模式下系统的控制框图。
关键词：静止同步串联补偿器（ＳＳＳＣ）；功率特性；补偿模式功角特性 中图分类号：ＴＮ７１５ 文献标识码：Ｂ
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ａｎｄ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ Ｍｏｄｅ ｏｆ ＳＳＳＣ
Ｙｕ—ｘｉｎ，ＪＩＡＮＧ Ｃｈｅｎｇ
（Ｇｕａｎｇｘｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｇｕａｎｇｘｉ Ｚｈｕａｎｇ Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ Ｒｅｇｉｏｎ，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｗｏｒｋｉｎｇ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ａｎｄ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ａｌｅ ｄｅｔａｉｌｅｄｌｙ ａｎａｌｙｓｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ．Ｔｈｅ ａｃｔｉｖｅ ａｎｄ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｐｏｗｅｒ ｆｏｒ—
ｍｕｌａｓ ｏｆ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍｓ ｉｎｓｔａｌｌｅｄ ｗｉｔｈ ＳＳＳＣ ａｌｅ ｇｉｖｅｎ．Ｔｈｅ ＳＳＳＣ’Ｓ ｒｅｇｕｌａｔｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ ｔｏ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｌｉｎｅ ｉｓ ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ ａｎａｌｙｓｅｄ．Ｔｗｏ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｓ ｏｆ ＳＳＳＣ ｄｅｖｉｃｅ ａｒｅ Ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ｎａｍｅｌｙ，ｃｏｎｓｔａｎｔ ｉｍｐｅｄａｎｃｅ ａｎｄ ｃｏｎｓｔａｎｔ ｖｏｌｔａｇｅ ｃｏｍ—
ｐｅｎｓａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｓ，ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｂｌｏｃｋ ｄｉａｇｒａｍ ｆｏｒ ｔｈｅ ｔｗｏ ｍｏｄｅｓ ａｌｅ ｇｉｖｅｎ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ． ．
静止同步补偿器的潮流控制性能分析
（电气开关》（２０１１．Ｎｏ．２） ６ｌ
文章编号：１００４—２８９Ｘ（２０１１）０２—００６１—０３
静止同步补偿器的潮流控制性能分析
汪清涓 ，黄怿浩
（１．广西电网公司钦州供电局，广西钦州５３５０００；２．国投钦州发电有限公司，广西钦州５３５００８）
摘要：介绍了静止同步补偿器（ＳＴＡＴＣＯＭ）的工作原理，详细阐述了其稳态数学模型。并以安装ＳＴＡＴＣＯＭ的５
节点系统与１４节点系统为例，分析ＳＴＡＴＣＯＭ的潮流控制能力。
关键词：柔性交流输电系统；ＳＴＡＴＣＯＭ；潮流控制
中图分类号：ＴＭ７１４ 文献标识码：Ｂ
Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｒｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ
ｏｆ ａ Ｓｔａｔｉｃ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ
ＷＡＮＧ Ｑｉｎｇ－ｊｕａｎ ，ＨＵＡＮＧ Ｙｉ—ｈａｏ
（１．Ｑｉｎｚｈｏｕ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ Ｂｕｒｅａｎ，Ｇｕａｎｇｘｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｎｅｔｗｏｒｋ，Ｑｉｎｚｈｏｕ ５３５０００，Ｃｈｉｎａ；２．Ｇｏｖｅｍ—
ｍｅｎｔ Ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．ｏｆ Ｑｉｎｚｈｏｕ，Ｑｉｎｚｈｏｕ ５３５００８，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ａ ｓｔａｔｉｃ ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ ｉｓ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｉｔ ｅｘｐｌａｉｎｓ ｉｔｓ ｓｔｅａｄｙ—ｓｔａｔｅ ｍａｔｈｅ—
ｍａｔｉｃａｌ ｍｏｄｅ１．Ａｎｄ ｔａｋｅ ５ ｎｏｄｅ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ １４ ｎｏｄｅ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔａｔｉｃ ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ ａｓ ａｎ ｅｘａｍｐｌｅ，ａｎａｌｙｚｅ
ｔｈｅ ｃｕｒｅｎｔ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔａｔｉｃ ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ．
静止同步补偿器(STATCOM)应用与控制技术研究
静止同步补偿器(STATCOM)的应用与控制技术研究
中图分类号：tn715+.2文献标识码： a 文章编号：
1课题背景及意义（background and significance of the
research）
在现代社会中，能源为人民生产生活提供了有力的保障。而电能更成为我们离不开的能源。然而，由于中高压、大功率的电力电子器件在电力系统中的应用、发展，带来技术进步的同时也带来了许多电能质量问题。许多电力电子装置不仅功率因数很低，而且谐波污染严重，这就给电网带来了额外负担，影响了供电质量。除此之外，电网系统中本身存在的轧钢机、电弧炉等冲击性不平衡负荷，运行中会产生大量的高次谐波，并使得系统产生电压波动和闪变并引起三相不平衡这些危害系统性能的电能质量问题。如何进行无功补偿和谐波治理，进而提高电能质量，已经成为了目前输配电技术中最为紧迫的问题之一。
无功补偿主作用很多，它不仅可以稳定电网系统及装备使用端的电压，如果在长距离输电线路中的某些合适的地方投入就地补偿的无功补偿装置，还可以提高输电系统的输电能力。无功补偿会使系统和负载的功率因数有很大的提高，这将降低设备的容量，有利于减少功率损耗。另外，在系统电压不平衡时或者三相负载不对称，无功功率补偿还可以改善系统的不平衡度。
无功补偿和谐波治理在使用设备和控制上具有一定的一致性，无功补偿的同时也会对谐波有所抑制。但无功功率补偿更偏向提高电力设备利用率，稳定电网电压。所以，实时快速的无功补偿对提高电网运行的稳定性能，保证供电质量具有十分重要的实际意义。
2无功补偿装置的发展概况（the development situation of
reactive power compensation device）
无功补偿装置经历了四个发展阶段，各阶段的装置分别为同步调相机、无功补偿电容器、静止无功补偿器（svc）以及静止同步无功补偿器（statcom）。各种无功补偿装置在响应速度、补偿方式、控制策略等方面有较大区别，表1-1给出了其对比。
静止同步串联补偿器的应用分析
第１６卷第３期 ２００２年９月 南华大学学报（理工版） Ｊｏｕｍａｌ ｏｆ Ｎａｎｈｕａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｅ ｎｅｅｒｉ，￣Ｆ＿Ａｉｔｉｏｎ） Ｖ０１．１６ Ｎｏ．３ ＳｅＤ．２Ｏ０２
文章编号：１００６—７３７Ｘ（２（Ｘ）２）０３—００２１—０４
静止同步串联补偿器的应用分析
汪普林
（南华大学电气工程学院，湖南衡阳４２１００１）
摘要：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， 关键词：静止同步串联补偿器；电力电子；换流器 中图分类号：ＴＭ７２２ 文献标识码：Ｂ
Ｔｈｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｔａｔｉｃ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｓｅｒｉｅｓ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ
Ⅵ Ｇ Ｐｕ—ｌｉｎ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎａｎｈｕａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈｅｎｇｙａｎｇ ４２１００１，Ｈｕｎａｎ，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓ ａ ｎｅｗ ａｃｈｉｅｖｅｍｅｎｔ ｏｆ ｒａｐｉｄ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｆ ｍｏｄｅｌ ｐｏｗｅｒ ａｎｄ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ， Ｃ ｉｓ ｎｏｗ ｌｅａｄｉｎｇ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｓｙｅｔｅｍ ｔｏ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｌａｒｇｅ ｎｅｔｗｏｒｋ，ｓｕｐｅｒ ｖｏｌｔａｇｅｓ ａｎｄ ｆａｒ ｄｉｓｔａｎｃｅ，ｗｈｉｃｈ ｗｉｌｌ ｃｅｒｔａｉｎｌｙ ｈａｖｅ ａ ｃｒｕｃｉａｌ ｅｆｆｅｃｔ ｉｎ ｔｈｅ ｆｕｔｕｒｅ，Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｓ ｔｈｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ Ｓ３Ｃ．ａｎｄ ｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｓ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｅｄ ｖａｌｕｅ ｏｆ Ｃ ｄｅｖｉｃｅ ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｉｎｇ ｗｉｔｈ ｐｒａｃｔｉｃｅ一 ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｓｔａｔｉｃ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｓｅｒｉｅｓ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ；ｐｏｗｅｒ ｅｌｅｃｔｒｏｎ；ｉｎｖｅｒｔｅｒ
静止同步串联补偿器抑制次同步谐振研究
第４２卷第２期
２００８年２月 西安 交通 大 学 学报 Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＸＩ ＡＮ Ｊ ＩＡＯＴＯＮＧ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ Ｖｏ１．４２ Ｎｏ＿２
Ｆｅｂ．２００８
静止同步串联补偿器抑制次同步谐振研究
宁改娣，何世杰，王跃，孙国平，王兆安
（西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室，７１００４９，西安）
摘要：针对静止同步串联补偿器（ＳＳＳＣ）常电抗模式下可能引起次同步谐振（ＳＳＲ）的问题，提出了
一种新的ＳＳＳＣ控制模式——电感模式．该控制模式补偿指令为电感，且可正可负，补偿的电抗与
线路电抗随次同步频率同比例线性变化．理论和仿真对比分析了次同步频率范围内电感模式和常
电抗模式的阻抗特性，证明了电感模式下ＳＳＳＣ不会与线路感抗发生谐振，有效提高线路阻抗，明
显抑制次同步电流，消除了系统产生ＳＳＲ的可能性．
关键词：补偿器；次同步谐振；常电抗模式；电感模式
中图分类号：ＴＭ７１２；ＴＭ７６１文献标志码：Ａ文章编号：０２５３—９８７Ｘ（２ＯＯ８）０２—０１８９—０５
Ｓｔａｔｉｃ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｓｅｒｉｅｓ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ ｉｎ Ｄａｍｐｉｎｇ Ｓｕｂｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ
Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ
ＮＩＮＧ Ｇａｉｄｉ，ＨＥ Ｓｈｉｊｉｅ，ＷＡＮＧ Ｙｕｅ，ＳＵＮ Ｇｕｏｐｉｎｇ，ＷＡＮＧ Ｚｈａｏ ａｎ
（Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｐｏｗｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，Ｘｉ ａｎ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ ａｎ ７１００４９，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｆａｃｔ ｔｈａｔ ｓｔａｔｉｃ ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ｓｅｒｉｅｓ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ（ＳＳＳＣ）ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔａｎｔ ｒｅａｃｔａｎｃｅ
ｍｏｄｅ ｏｆｔｅｎ ｐｏｔｅｎｔｉａｌｌｙ ｅｘｃｉｔｅ ｓｕｂｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ（ＳＳＲ）ｍｏｔｉｖａｔｅｓ ｔｏ ｄｅｓｉｇｎ ａ ｎｏｖｅｌ ｉｎ—
SVG常见故障及处理方法
STATCOM配电网静止同步补偿器
常见问题及处理方法
山东泰开电力电子有限公司
2013年 02月
山东泰开
电力电子有限公司 SVG常见问题及处理方法
STATCOM配电网静止同步补偿器 共12页 第 1页
资 料 来 源 编 制
校 核
标准化
提 出 部 门 审 定
标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 服务部 批 准
前 言
本规范适用于山东泰开电力电子有限公司生产的6kV、10kV、35KV电压等级的静止同步补偿器（Static Synchronous Compensator，以下简称STATCOM）的常见问题及处理方法。
本规范共分三节：
一、STATCOM原理简介
二、STATCOM常见故障及处理方法
1、STATCOM运行时常见故障及处理方法
2、控制屏及保护屏常见故障
三、STATCOM日常维护
。
精选资料，欢迎下载 一、 STATCOM原理简介
STATCOM的基本原理：将电压源型逆变器（Voltage Sourced Converter，简称VSC），经过电抗器或者变压器并联在电网上，通过调节逆变器交流侧输出电压的幅值和相位，或者直接控制其交流侧电流的幅值和相位，迅速吸收或者发出所需要的无功功率，实现快速动态调节无功的目的。当采用直接电流控制时，直接对交流侧电流进行控制，不仅可以跟踪补偿冲击型负载的冲击电流，而且可以对谐波电流也进行跟踪补偿。
图1为STATCOM原理图，将系统看作一个电压源，STATCOM可以看作一个可控电压源，变压器可以等效成一个连接电抗器。表1给出了STATCOM三种运行模式的原理说明。
静止同步补偿器与传统无功补偿器的比较
２００８年第２期 上海电力 静止同步补偿器与传统无功补偿器的比较 冯煜埕 （上海市电力公司超高压输变电公司，上海 ２０００６３） 摘 要：随着灵活交流输电（ＦＡｃＴＳ）技术的不断发展，出现了很多新型的ＦＡＣＴＳ装置。比如基于全控型电 力电子器件（如ＧＴＯ晶闸管与ＩＧＢＴ等）的ＳＴＡＴＣ（）Ｍ就是其中之一，它与传统的补偿器ＳＶＣ相比在技术 上有着很多的优势。介绍ＦＡＣＴＳ装置中的ＳＴＡＴＣＯＭ与ＳＶＣ，并对它们在电压支撑、动态仿真、控制方法、 谐波和经济性等方面进行综合分析与比较，ＳＴＡＣ（）Ｍ具有显著的优越性。 关键词：灵活交流输变电系统；静止同步补偿器；静止无功补偿器 中图分类号：ＴＭ７１２ 文献标识码：Ｂ ｌ 引言 ＦＡＣＴＳｌｌ 技术的出现给电力系统带来了新 的控制技术和应用手段。不断推出的ＦＡＣＴＳ 装置正在为电力系统的安全稳定运行发挥着日 益重要的作用，特别是在电压稳定方面。静止 无功补偿器ＳＶｃ（Ｓｔａｔｉｃ Ｖａｒ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒｓ）和静 止同步补偿器ＳＴＡＴＣＯＭ（ＳＴＡｔｉｃ ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ＣＯＭｐｅｎｓａｔｏｒｓ）是ＦＡＣＴＳ家族中重要的成员， 主要作用是调节交流电网的无功，即无功补偿。 ＳＶＣ和ＳＴＡＴＣｏＭ采用先进的电力电子开关器 件，能够快速调节交流电网的无功，具有反应快 速和平滑调节等特性，因此，能够作为在电力系 统关键节点处用来保证动态电压支撑的强有力 手段。当系统安装ＳＶＣ或ＳＴＡＴＣＯＭ后，可以 减小系统的电气距离，还可以起到阻尼系统功 率振荡，甚至抑制次同步谐振ＳＳＲ（Ｓｕｂ—Ｓｙｎ— ｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）的作用ｌ２。］。在适当控制 下，ＳＶＣ或ＳＴＡＴＣｏＭ可以增大系统的阻尼转 矩或异步转矩，起到衰减振荡的作用，从而提高 系统的暂态稳定极限ｌ４］。 ２ 电压支撑比较 可控硅型的ＳＶＣ和基于门极可关断晶闸管 ＧＴＯ（Ｇａｔｅ Ｔｕｒｎ—Ｏｆｆ ｔｈｙｒｉｓｔｏｒ）的ＳＴＡＴＣＯＭ在 许多方面都存在差异。图１所示为２种装置的 Ｖ—Ｉ关系曲线图。由图１（ａ）可见，ＳＶＣ主要由 一系列无源元件组成，如电容和电感，当ＳＶＣ达 到运行极限时，装置输出的无功电流将随着电压 的下降迅速下降（见图１（ａ）ｂｏ段所示），这是由其 装置特性所决定的ｌ５ｊ。而ＳＴＡＴＣＯＭ由换流器 及电容器等组成，即使在系统电压降到较低的情 况下，装置输出的容性电流仍然可以维持不变，不 依赖于电压值，见图１（ｂ）ｂｃ段所示。因此在电力 系统出现故障，特别是系统电压降低时，ＳＴＡＴ— Ｃ（）Ｍ较之于ＳＶＣ的优势就充分地表现出来了。 纛 舌 痰 亩
静止同步补偿器(StatCom)无功电流非线性控制研究
静止同步补偿器（ｓｔａｔｃｏｍ）无功电流非线性控制研究 电气传动 ０ｏ６ ！查苎！塑
静止同步补偿器（ＳｔａｔＣｏｍ）无功
电流非线性控制研究
郭锐刘国海
江苏大学
摘要：根据静止同步补偿器的数学模型，提出其无功电流微分几何非线性控制方法，讨论非线性控制方法
中零动态稳定性问题，在其基础上提出了兼顾有功电流调节性能的优化策略，最后用Ｍａｔｌａｂ进行仿真分析， 仿真结果验证了数学模型的正确性，同时表明了非线性控制的优化策略的有效性，达到了良好的动态无功补
偿效果。 关键词：静止同步补偿器模型微分几何零动态优化策略
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｎｏｎｌｉｎｅａｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｔｒａｔｅｇｙ ｏｆ ＳｔａｔＣｏｍ ｓ Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｃｕｒｒｅｎｔ
Ｇｎｏ Ｒｕｉ Ｌｉｕ Ｇｕｏｈａｉ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｔｒａｎｓｉｅｎｔ ｍａｔｈｅｍａｔｉｃ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ＳｔａｔＣｏｍ ｉｓ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｆｕｎｃｔｉｏｎ，ａｎｄ ｏｎｅ
ｎｏｎｌｉｎｅａｒ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔｒａｔｅｇｙ ｏｆ ＳｔａｔＣｏｍ Ｓ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｙ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｇｅｏｍｅｔｒｙ ａｒｅ ｐｒｏ— ｐｏｓｅｄ．Ｔｈｅｎ ｔｈｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｚｅｒｏ ｄｙｎａｍｉｃｓ ｏｎ ｎｏｎｌｉｎｅａｒ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔｒａｔｅｇｙ ｉｓ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｙ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｇｅｏｍｅｔｒｙ，ｏｎｅ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ｎｏｎｌｉｎｅａｒ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｒｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｂｏｕｔ ｔＷＯ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ ａｒｅ ｇｉｖｅｎ ｂｙ ｕｓｉｎｇ Ｍａｔｌａｂ，ｗｈｉｃｈ ｖａｌｉｄａｔｅ ｔｈｅ ｍａｔｈｅｍａｔｉｃ ｍｏｄｅｌ ｏｆ Ｓｔａｔ—
在实际电网中大容量的SVC和STATCOM的比较
在实际电网中大容量的SVC和STATCOM的比较
摘要
SVC（Static Var Compensator）和STATCOM（静止同步补偿器）是重要的无功补偿设备，这各设备用来和额定电压作比较，提高暂态稳定性和输送的限制，低频阻尼振荡。
仿真结果提出了高容量的静态变量SVC和STATCOM系统运用在电力系统的输电线路上。
首先，单一的SVC和STATCO在电压故障发生后只能提供有限的电压支持，但是
STATCOM是稍微比SVC系统效果好一点。其次，在提高暂态稳定性和输送能力上STATCOM比SVC强一点。第三，对于阻尼低频振荡，STATCOM比SVC要好的多而且STATCOM具有相同的功能，可以像SVC一样的执行，两个有相同的可控能力。
最后，研究结果还表明，动态响应速度轻微影响控制效果即使这样STATCOM响应也比SVC快得多。
关键词SVC，STATCOM电压支撑；输送限制；阻尼控制
一、引言
电力电子技术的最新进展引领着灵活交流输电系统（FACTS）的发展。SVC（Static Var
Compensator）和STATCOM（静止同步补偿器）是主要用于那种能量的支持和控制电压的目的FACTS装置。SVC基本上是一个并联连接的静态无功发电机/负荷的系统，他的输出用来改变容性或感性的电流，以达到维持或控制特定的电力系统变量的目的。
STATCOM是一种基于电压源换流器的装置，该转换器的直流输入电压转换成一个交流输出电压为了补偿系统需要的有功。随着FACTS装置的广泛使用和智能电网的兴起，SVC和STATCOM越来越受到关注[1,2]。
为补偿设备，大容量SVC和STATCOM主要用于电网中的输电系统。对输电系统的要求是
遵循[ 3 ]：
1）电压支撑
2）提高暂态稳定传输极限 3）阻尼低频振荡
SVC和STATCOM都能够满足这些要求。它指出在[ 2 ]，STATCOM在输出特性，功率损耗，响应时间，功率平衡，比SVC技术要好，即使静止同步补偿器STATCOM要昂贵和复杂得多。在现实中，在电力传输系统SVC使用往往比STATCOM补偿装置使用的多，比例约为6.7:1。