【正文】
從電網(wǎng)吸收滯后無功功率時(shí),其穩(wěn)態(tài)仍滿足以上五式,只是此時(shí)、和均為負(fù)值。正因?yàn)槿绱?,電流直接控制策略在SVG中占有重要位置。(5)在工程實(shí)際應(yīng)用中,電流直接控制方法中的脈寬調(diào)制信號的產(chǎn)生方法用得最多的是滯環(huán)控制法和三角波比較法,而三角波比較法更多的用于連續(xù)時(shí)域控制,滯環(huán)控制法及改進(jìn)的滯環(huán)控制法則更適合于數(shù)字化控制應(yīng)用。它將數(shù)值分析、矩陣計(jì)算、科學(xué)數(shù)據(jù)可視化以及非線性動態(tài)系統(tǒng)的建模和仿真等諸多強(qiáng)大功能集成在一個(gè)易于使用的視窗環(huán)境中,為科學(xué)研究、工程設(shè)計(jì)以及必須進(jìn)行有效數(shù)值計(jì)算的眾多科學(xué)領(lǐng)域提供了一種全面的解決方案,并在很大程度上擺脫了傳統(tǒng)非交互式程序設(shè)計(jì)語言(如C、Fortran)的編輯模式,代表了當(dāng)今國際科學(xué)計(jì)算軟件的先進(jìn)水平。圖 41 SVG仿真原理圖圖42所示為SVG觸發(fā)電路仿真原理圖:圖表 42 SVG觸發(fā)電路仿真原理圖 SVG的波形分析 對SVG型靜止無功補(bǔ)償器的橋臂數(shù)、緩沖電阻、緩沖電容、電力電子設(shè)備、內(nèi)阻、正向電壓等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,如圖所示43:圖表 43 SVG參數(shù)設(shè)置對SVG型靜止無功補(bǔ)償器的三相負(fù)荷進(jìn)行設(shè)置,其中配置、額定線電壓、額定頻率、有功功率、感性無功功率、容性無功功率的參數(shù)如圖44所示:圖表 44 SVG三相負(fù)荷參數(shù)設(shè)置對系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,其中正序振幅、線電壓、頻率、時(shí)間變化、波形變化、幅值、時(shí)間值的參數(shù)如圖45所示:圖表 45 系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置圖 46 系統(tǒng)電壓變化波形圖46表明:無功功率補(bǔ)償器能夠很好地補(bǔ)償無功功率,使補(bǔ)償后的功率因數(shù)接近1,達(dá)到了補(bǔ)償?shù)哪康摹k娏ο到y(tǒng)的快速發(fā)展對電網(wǎng)的穩(wěn)定和電能質(zhì)量都提出了更高的要求,及時(shí)合理的對電網(wǎng)進(jìn)行無功功率補(bǔ)償和調(diào)節(jié)是解決以上矛盾的切實(shí)可行的辦法,因此各國都投入了許多的人力物力對新型的無功補(bǔ)償裝置開展研究。基于MATLAB軟件建立了SVG系統(tǒng)的數(shù)字仿真模型,并在不同電源和負(fù)載工況下進(jìn)行仿真和模擬試驗(yàn)。詳細(xì)分析了SVG的基本結(jié)構(gòu),控制方法和工作原理,以及SVG的優(yōu)特點(diǎn)。 本章小結(jié) 仿真結(jié)果表明:無功功率補(bǔ)償器能夠很好地補(bǔ)償無功功率,使補(bǔ)償后的功率因數(shù)接近1,達(dá)到了補(bǔ)償?shù)哪康?。它以MATLAB的核心數(shù)學(xué)、圖形和語言為基礎(chǔ)的。 本章小結(jié)本章首先聲明了說明了電壓是衡量電能質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。由于瞬時(shí)反饋的引入,控制系統(tǒng)對直流側(cè)電壓和交流側(cè)電網(wǎng)電壓波動迅速做出反應(yīng),保持輸出電流跟隨參考值。角變化時(shí),變流器將吸收一定的有功電流,因而直流側(cè)的電容將被充電或放電,因而引起的變化,從而引起的變化。穩(wěn)態(tài)下將和與角的關(guān)系繪成曲線如圖8所示。此外,為了保證SVG直流側(cè)的儲能元件保持足夠的電壓和電流,還需要對SVG直流側(cè)的電壓或電流進(jìn)行控制。同時(shí)為了改善控制性能,可以在此基礎(chǔ)上引入補(bǔ)償電流的反饋。在靜止無功功率發(fā)生器的控制系統(tǒng)中,采用合適的檢測算法以便精確、快速檢測到所需要的指令信號以及采用合適的控制策略以便精確、快速產(chǎn)生實(shí)現(xiàn)控制目標(biāo)的驅(qū)動信號是兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。當(dāng)使系統(tǒng)的工作點(diǎn)保持在=0處,即圖中的C點(diǎn)時(shí),就實(shí)現(xiàn)了功率因數(shù)的完全補(bǔ)償。系統(tǒng)、負(fù)載和補(bǔ)償器的單相等效電路圖如圖31所示:圖 31 系統(tǒng)、負(fù)載和補(bǔ)償器的單相等效電路圖其中為系統(tǒng)電壓,和分別為系統(tǒng)電阻和電抗。 本章小結(jié)本章詳細(xì)介紹了SVG型靜止無功補(bǔ)償器的工作原理,分別就其不考慮損耗以及考慮損耗進(jìn)行分析,并給出了電路圖及向量圖;本章還介紹了SVG的電壓電流、諧波等工作特性。相比而言,遠(yuǎn)小于補(bǔ)償容量相同的TCR等SVC裝置所需的電感量。在穩(wěn)態(tài)情況下,SVG的直流側(cè)和交流側(cè)之間沒有有功功率交換,無功功率在三相之間流動,因此直流側(cè)只需要較小容量的電容即可。改變這個(gè)相位差,并且同時(shí)改變的幅值,才能改變電流的相位和大小,從而SVG從電網(wǎng)吸收的無功功率的大小和性質(zhì)也就因此得到調(diào)節(jié)。圖 22 SVG等效電路圖 23 電流超前圖 24 電流滯后(2)計(jì)及電抗器和變流器損耗時(shí)的工作原理。因此,改變SVG 交流側(cè)輸出電壓的幅值及其相當(dāng)于的相位,就可以改變連接電抗上的電壓,從而控制 SVG 從電網(wǎng)吸收電流的相位和幅值,也就控制了SVG 吸收無功功率的性質(zhì)和大小。直流側(cè)分別采用的是電容和電感兩種不同的儲能元件。工作特性是SVG裝置參數(shù)和制定相應(yīng)控制策略進(jìn)行補(bǔ)償?shù)幕A(chǔ)和重要依據(jù)。(2)介紹了SVG的基本結(jié)構(gòu)、工作原理;總結(jié)了SVG無功補(bǔ)償?shù)膬?yōu)特點(diǎn)、電壓—電流、諧波等工作特性。SVG響應(yīng)時(shí)間≤10ms,傳統(tǒng)靜補(bǔ)裝置響應(yīng)時(shí)間:60~100msSVG可在10ms之內(nèi)完成從額定容性無功功率到額定感性無功功率(或相反)的轉(zhuǎn)換,這種無可比擬的響應(yīng)速度完全可以勝任對沖擊性負(fù)荷的補(bǔ)償。當(dāng)外部系統(tǒng)容量與補(bǔ)償裝置容量可比時(shí),SVC將會變得不穩(wěn)定,而SVG仍然可以保持穩(wěn)定,即輸出穩(wěn)定的系統(tǒng)電壓。如果使用降壓變壓器將SVG連入電網(wǎng),則還可以利用降壓變壓器的漏抗,所需的連接電抗器將進(jìn)一步減小。它不再采用大容量的電容、電感器件,而是通過大功率電力電子器件的高頻開關(guān)實(shí)現(xiàn)無功能量的變換。靜止無功補(bǔ)償器的重要特性是它能連續(xù)調(diào)節(jié)補(bǔ)償裝置的無功功率。 同步調(diào)相機(jī)傳統(tǒng)的無功功率補(bǔ)償裝置是同步調(diào)相機(jī)(Synchronous Condenser,簡稱SC)。而并聯(lián)電容、電感則是第一代的靜止無功補(bǔ)償裝置,一般使用機(jī)械開關(guān)投切,但是機(jī)械開關(guān)投切的響應(yīng)速度以秒計(jì),因此無法跟蹤負(fù)荷無功電流的變化;隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,晶閘管取代了機(jī)械開關(guān),誕生了第二代無功補(bǔ)償裝置。對可變感性又可分為直流勵(lì)磁飽和電抗器(DCMSR) ??勺儫o功的補(bǔ)償問題越來越受到有關(guān)部門的重視,電力部有關(guān)科研、設(shè)計(jì)、試驗(yàn)單位對靜補(bǔ)裝置在電力系統(tǒng)中的作用進(jìn)行了不少試驗(yàn)研究工作。而所謂靜止是指沒有運(yùn)動部件,這和同步調(diào)相機(jī)不一樣。這些補(bǔ)償措施對系統(tǒng)發(fā)生影響是由于它們改變了網(wǎng)絡(luò)參數(shù),特別是改變了波阻抗、電器長度和系統(tǒng)母線上的輸入阻抗。因此,無功功率補(bǔ)償就成為保持電網(wǎng)高質(zhì)量運(yùn)行的主要手段之一,也是當(dāng)今電力系統(tǒng)研究領(lǐng)域的一個(gè)重大課題。由于無功功率完全由發(fā)電機(jī)提供并經(jīng)過長距離傳送在經(jīng)濟(jì)上是不合理的,在技術(shù)上也是不可行的。在一般的電網(wǎng)中,有這樣的結(jié)論:有功功率的波動對電網(wǎng)電壓一般影響較小,電網(wǎng)電壓的波動主要是由無功功率的波動引起的。通過統(tǒng)計(jì)、理論分析和各項(xiàng)技術(shù)措施來達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。無功電源如同有功電源一樣,是保證電力系統(tǒng)電能質(zhì)量、降低電網(wǎng)損耗以及保證其安全運(yùn)行所不可缺少的部分。因此,有磁場空間和電場空間才能存在無功功率產(chǎn)生的空間。阻感負(fù)載必須吸收無功功率才能正常工作,這是由其本身的性質(zhì)所決定的。并對仿真結(jié)果進(jìn)行了全面分析。IGBT、GTO 等電力電子元件的開發(fā),使大功率高電壓的變流器的應(yīng)用可靠性有了顯著提高, 而且由于采用了微處理機(jī)和大規(guī)模集成電路組件,使復(fù)雜的控制電路也提高了經(jīng)濟(jì)性和可靠性,由于SVG具有補(bǔ)償無功功率、提高功率因數(shù)、抑制電壓波動和閃變、抑制三相不平衡、提高電路輸電穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn),從而使矢量控制的新型SVG得到了廣泛的開發(fā)應(yīng)用。SVG靜止無功補(bǔ)償器提高系統(tǒng)電壓的理論研究東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)位論文 學(xué)號:A07070415 SVG型靜止無功補(bǔ)償器提高系統(tǒng)電壓的理論研究學(xué)生姓名: 指導(dǎo)教師: 所在院系: 所學(xué)專業(yè):電氣工程及其自動化研究方向:電氣工程及其自動化中國2011 年 5 月Northeast Agriculture University bachelor dissertation Student ID:A07070415Research on首先,本文介紹了無功功率的基本概念,介紹了無功功率對電力系統(tǒng)的影響以及無功補(bǔ)償?shù)淖饔?。關(guān)鍵詞: 無功補(bǔ)償; SVG; 穩(wěn)定電壓 AbstractWith the power electronics equipment, AC and DC electric arc furnace and electric railways, and other nonlinear, the impact of a large number of load connected to the grid, causing a power shortage of reactive power, voltage fluctuation and flicker, threephase voltage and current power imbalances, and a series of waveform distortion and other power quality problems and a serious threat to security and stability of power systems. STATCOM (Static var Generation, referred to as SVG) for realtime pensation for the impact of the impact of load reactive current and harmonic current. IGBT, GTO and other power electronics development, the power converter high voltage applications have been significantly improved reliability, and because the use of microprocessor and LSI ponents, plex control circuits to improve the economy and reliability, as SVG with reactive power pensation, improve power factor, voltage fluctuation and flicker suppression, inhibition of phase imbalance and improve the stability of the circuit transmission, etc., so that the new SVG vector control has been widely development and application. First, this paper introduces the basic concepts of reactive power, reactive power described the impact on the power system and the role of reactive power pensation. and a detailed exposition of the international history of reactive power pensation device and the status quo. Secondly, a detailed analysis of SVG basic structure, control methods and work principles, as well as the advantages and features