tsc靜止無功補償提高系統電壓理論研究畢業論文-資料下載頁

　　

【正文】 設計方面的另一個重要內容，是推出了與數值聯系緊密的圖形繪制功能。從電力系統得仿真、到數值計算、圖形處理、再到信號分析。MATLAB提供給技術人員的不僅僅是各類問題的解決方案，更重要的是使這些技術的使用變得輕松簡單。MATLAB因為可以模擬電力系統進行仿真試驗及運算，通過人為設置不同的故障點，或無功補償點，用MATLAB軟件中的示波器查閱輸出的運算結果，測量結果即為該點的真實值，數值可經內部示波器讀出。因為其運算快、測量數據準確，比手工計算方便，且可以多次使用，所以應用無功補償計算在實際運行工作中有著廣泛的前景。SimuLink是結合了框圖界面和交互仿真能力的非線性仿真系統，它以MATLAB的核心數學、圖形和語言為基礎的。 建立仿真模型現模擬如圖41所示的TSC型靜止無功補償器。設備及線路參數經計算建立的仿真模型如圖所示。該仿真圖為一個 300Mvar的靜止無功補償器電壓控制一個6000MVA 735kV的系統。該靜止無功補償器由一個735kV/16kV 333MVA的耦合變壓器，一個109Mvar晶閘管控制電抗器和三個94Mvar的晶閘管投切電容器組（TSC1 TSC2 TSC3）構成。該系統連接于變壓器的二次側。TSC組的投切可以使二次側的無功功率以94Mvar的倍數從0到282Mvar離散的變化。而相控的TCR則可以無功功率從0到109Mvar連續的變化?？紤]到變壓器15%的漏抗，（全感性）變化到+（全容性）。靜止無功補償器監控一次側的電壓并且發送合適的脈沖給24個晶閘管（每個三相組各有3個晶閘管），進而得到穩壓器要求的電納。 圖41 +300Mvar/100Mvar 3TSC靜止無功補償器仿真圖圖42所示為該補償器內的TSC仿真圖，如下 圖42 TSC的仿真圖 TSC仿真分析本文對角內接法的TSC仿真結果進行分析，其中仿真模型中的TSC采用晶閘管和二極管反并聯結構的投切控制開關。 43晶閘管兩端電壓波形 44 TSC電流波形 圖43給出的是AB兩相間的晶閘管兩端的電壓波形，圖中可以看出本文設計的投切控制系統可以保證電容器在晶閘管電壓過零點投入系統。圖44所示為TSC三相電流波形圖，可以看出首先是AB相間的晶閘管導通，此時A相和B相電流幅值相等，相位相差180176。，C相無電流，然后是BC相之間的晶閘管導通，最后AC相間晶閘管導通，TSC三相全部投入運行；圖中的電路波形可以明顯看出TSC投入瞬間無沖擊電流，確保了電容器的平穩投入。本章利用MATLAB軟件中的SIMULINK對TSC型靜止無功補償器進行了具體的仿真，對角內接方式的TSC仿真并分析波形。建立了+300Mvar/100Mvar 3TSC的仿真模型。并對其仿真結果進行了分析。 21 TSC靜止無功補償提高系統電壓理論研究結 論隨著電力電子設備等非線性負荷的日益增多，各電力用戶對電網的安全穩定運行及電能質量都提出了更高的要求，這就使得無功補償和諧波抑制問題引起人們越來越多的關注。目前，在無功補償方面，廣泛應用的是晶閘管投切電容器(TSC)型的靜止無功補償裝置(SVC)；TSC是目前廣泛使用的無功補償方式，它實際上就是斷續可調的發出無功功率的動態無功補償裝置，具有結構簡單、費用較低、運行時不產生諧波、自身能耗小等優點，其主要缺點是調節無功是有級的，動態調節性能不夠好。 本文對TSC無功補償方式進行了深入的分析和研究，得到以下結論:分析了無功補償對電力系統的影響以及在電力系統中所能起到的作用，論述了無功補償裝置的發展狀況。無功補償對供電系統和負荷的運行起到了重要的作用。在分析了TSC的特點后，確定了TSC的控制策略，TSC以無功功率為主要目標。具體設計TSC的控制方法時，采用傳統的九區圖法控制。在MATLAB/SIMULINK環境下對TSC進行了仿真研究。通過SIMULINK建立了TSC仿真模型，對仿真波形圖進行了分析，結果表明TSC無功補償在提高功率因數、穩定系統電壓等方面均能滿足要求，顯示出該無功補償方式具有較大的實用價值。參考文獻 1 孫元章, 王志芳, 盧強. 靜止無功補償器對電壓穩定性的影響. 中國電機工程學報. 1997, 17(6):373~3762 李海蜂, 李乃湘. FACTS裝置用于電力系統穩定控制的綜述. 電力系統自動化. 1998, 22(9):31~373 G. W. Chang, T. C. Shee. A novel reference pensation current strategy for shunt active power filters control. IEEE Trans. on Power Delivery. 2004, 19(4): 1751~17584 Jin Hua, G. Goos, L. Lopes, An efficient switched reactor based static Var pensator。 IEEE Trans. on Industry Applications. 1994, 4(30):998~10055 Sumi Yoshihiko. New Static Var Control Using Force Commutated Inverters. IEEE Trans. on Power Apparatus and Systems. 1981, 100(9):4216~42246 姜齊榮, 謝小榮, 陳建業. 電力系統并聯補償—結構、原理、控制與應用. 機械工業出版社, 2004:37~637 L. Gyugyi Power Electronics in Electric Utilities: Static Var Compensators. Proceedings of the IEEE. 1988, 76(4):452~4588 R. M. Mathur, R. K. Varma. 基于晶閘管的柔性交流輸電控制裝置. 徐政(譯). 北京:機械工業出版社, 2005:363~3809 J. H. Chen, W. J. Lee, M. S. Chen. Using a Static Var Compensator to Balance a Distribution System. IEEE Trans. on Industry Applications. 1999, 35(2): 298~30410 時鑫. 晶閘管控制電抗器函數關系研究. 電子測量與儀器學報. 2002增刊:101~10511 翁利民, 張廣祥, 曾莉. 武鋼硅鋼SVC的研制與實際效果的評價. 電力系統自動化. 2000(19):39~4212 王建賾, 吳啟濤, 紀延超, 柳卓. 10kV高壓無功功率自動補償系統的研制. 電網技術. 2001(25):66~6713 谷永剛, 肖國春, 王兆安. 晶閘管投切電容器技術的進展. 高壓電器. 2003, 39(4):49~5214 袁佳歆, 陳柏超, 翁蔚等. 一種基于智能控制的新型配電網電能質量補償器. 繼電器. 2005, 33(6):39~4415 彭海應, 陳柏超, 彭滸. 一種新型諧波抑制及無功補償裝置. 電力電子技術. 2004, 38(6):12~1416 曾志東, 楊君, 王躍, 王兆安. 一種新型三相混合電力濾波器的研究. 電力電子技術. 2003, 37(3):209~21617 C. K. Lee, S. K. Joseph, S. Y. R. Hui, H. S. Chung. CircuitLevel Comparison of STATCOM Technologies. IEEE Trans. on Power Electronics. 2003, 18(4):1084~109218 Y. H. Liu, J. Arrillaga, N. R. Watson. A New STATCOM Configuration Using Multilevel DC Voltage Reinjection for High Power Application. IEEE Trans. on Power Delivery. 2004, 19(4):1828~183419 K. Jain, A. Behal, X. T. Zhang, et al. Nonlinear Controllers for Fast Voltage Regulation Using STATCOMs. IEEE Trans. on Control Systems Technology. 2004, 12(6):827~84220 沈斐, 王婭嵐, 劉文華, 梁旭, 韓英鐸. 大容量STATCOM主電路結構分析和比較. 電力系統自動化. 2003, 27(8):59~6621 劉文華, 姜齊榮, 梁旭, 劉遵義, 紀勇. 177。20Mvar STATCOM 總體設計. 電力系統自動化. 2000, 24(23):14~1822 R. S. Kanchan, M. R. Baiju, K. K. Mohapatra, P. P. Ouseph, K. Gopakumar. Space Vector PWM Signal Generation for Multilevel Inverter Using only the Sampled Amplitudes of Reference Phase Voltages. IEE Proc. Electric Power Application. 2005, 152(2):297~30923 Shukla, A. Ghosh, A. Joshi. Static Shunt and Series Compensations of an SMIB System Using Flying Capacitor Multilevel Inverter. IEEE Trans. on Power Delivery. 2005, 20(4):2613~262224 H. Li, D. Cartes, M. Steurer, H. B. Tang. Control Design of STATCOM with Superconductive Magnetic Energy Storage. IEEE Trans. on Applied Superconductivity. 2005, 15(2):1883~1886 25