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基于STATCOM的动态无功补偿

1、相关背景

(1)电能质量问题

主要包括功率因数低、谐波含量高。

(2)无功和谐波的危害

从用电设备角度看:增加视在功率,降低利用率,减少过载能力和使用寿命,甚至影响设备正常工作;从电力系统的角度看:引起谐振,导致过压、过流,危害系统安全稳定运行。


2、无功谐波的解决方案

(1)对电力电子装置本身进行改造

       采用PWM整流,有源功率因数校正、多重化等技术减小负载装置本身产生的谐波电流,但只适用于作为主要谐波源的电力电子装置,因此有一定的局限性。

(2)装设无功补偿装置

       无功补偿装置经历了较长的发展。其中产生了许多装置,如图1所示。其中电力有源滤波器(APF)、动态电压恢复器(DVR)、静止同步补偿器(STATCOM)、统一电能质量控制器(UPQC),这些装置已得到广泛使用。


3、STATCOM优缺点

优点:运行范围大,体积小,动静态性能好缺点:造价较高,对控制器性能要求严格




                                                           图1 无功补偿装置的发展



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2015-12-11 14:19

4、STATCOM系统分析

(1)STATCOM结构图

(2)STATCOM工作原理

       为了便于分析将系统简化为如图3所示,下面将对STATCOM工作原理进行简述。为了分析简便,只考虑系统的基波分量,而且忽略谐波分量和连接电抗器的电 阻,假设电源电压为矢量,逆变器输出电压为,所以连接电抗器上的电压,根据此等式可以画出四个有代表性的向量图,如图4所示。

(3)基于Id/Iq的STATCOM控制系统

       STATCOM控制系统主要由无功指令检测模块、锁相环模块、有功无功解耦模块和脉冲输出模块。锁相环检测三相电网的电压相位,输出的相位给无功检测模块 和有功无功解耦模块,从而根据负载电流和锁相环的相位信息完成无功分量的计算,最后通过PWM脉冲输出模块产生驱动开关管的脉冲信号,从而控制主电路输出 补偿电流实时的跟踪负载无功电流的变化。
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2015-12-11 14:20

5、STATCOM的建模与仿真

由以上理论分析可以建立仿真模型,如图6所示。

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2015-12-11 14:26

6、STATCOM应用

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2015-12-11 14:36

7、讨论

(1)如何理解三相静止坐标系下电压电流交流量变换为旋转坐标系的直流量。

(2)进行归一化时的值,是否是根据实际测量的结果确定还是预先通过相关计 算确定?

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Rachelmi
LV.9
6
2015-12-15 14:24
@西南交大舒泽亮
6、STATCOM应用[图片]
真的好细致啊
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2018-01-11 15:31
@西南交大舒泽亮
5、STATCOM的建模与仿真由以上理论分析可以建立仿真模型,如图6所示。[图片]
忍不住要大赞一下楼主,太棒了,顿悟的感觉,很详细,多谢
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