多脉冲谐波消除STATCOM的电力系统

Rajesh Kr Ahuja和成员Mukul chankaya
部门电气工程基督教青年会的科技大学,印度法里达巴德

文摘

本文基于12脉冲2级GTO-VSC STATCOM用于降低总谐波失真(THD)内部和由非线性负载模拟研究了电力系统。实现电力系统谐波减少的目标,它受到不同的负载和不考虑磁饱和。的磁饱和变压器中使用VSC拓扑结果增加拉力。使用的配置(THD减少和满足IEEE标准。

关键字

包括静态同步补偿器、电压源变换器、快速傅里叶变换,移相变压器、总谐波失真

介绍

介绍了近年来,主要转换成电力公用事业公司的结构来提高效率在电力系统的运行网络通过解除对产业开放私人竞争者.Voltage稳定和控制越来越成为限制因素在一些电力系统的规划和操作。结果到适应一套新的规则由管制市场的生成、传输和分配系统。特别是电力传输部门的各种因素限制的建设新的输电线路。

技术和经济约束可以满意事实设备的应用。晶体闸流管等半导体设备的可用性和门关晶体闸流管(GTO)合适的评级使得这类应用可行。柔性交流输电系统的出现(事实)是导致一个新的家庭电力电子设备的新兴电力系统的控制和优化性能,例如STATCOM, SSSC和UPFC。STATCOM并联补偿装置。在上述STATCOM的两个上小学6脉冲GTO-VSC受聘与电容电压源。被解雇的基本频率切换方法。PI控制器用于电压和电流控制器循环。电压控制回路用于生产和电流控制回路,采用dq坐标系旋转参考控制α角产生脉冲。提供的接口磁学在于两个阶段。一个是转换变压器(Y-YΔ)和第二个是移相变压器+ 15和-15度的相移。

2级STATCOM一般12 n + 1次谐波,特别5日,7日,11日至13日谐波和非线性负载即通用桥并联电阻,也只要注入额外的谐波负载,根据提供的电阻的值。提出的12脉冲2级STATCOM模拟减少谐波源是满意的价值。

STATCOM的原则

STATCOM的基本上是一个直粱电压源变换器的能量存储单元,通常一个DC电容器。这是一个同步控制电压源(sv)通过耦合变压器连接到线。STATCOM的主要目的是控制无功电流可控无功功率的产生和吸收。控制输出电压与线电压是维护阶段,和可以控制电容或者电感电流的同步调相机的线以类似的方式,但更迅速。至关重要的组件在一个基于VSC的STATCOM GTO-VSC桥(s), DC电容器(C)工作作为能源存储设备,inter-facing磁场形成VSC桥之间的电耦合电路、交流电源系统和控制器产生控制信号。STATCOM电压增加时的系统电压(V >),那么它向系统提供无功电流模式被称为电容模式,当系统电压超过STATCOM电压(V >),那么它在归纳工作模式。据说STATCOM浮动当电压都是相等的。理想的STATCOM输出电压应与系统电压,但在阶段一个小的相位差保持满足电压源转换器的损失。

仿真模型

12脉冲2级STATCOM的仿真模型和三相电压源短路容量的132千伏和3000伏安图1所示。非线性负载保持在50 mw和并行负载提供的额外的负载。STATCOM开启在0.04秒,而从开始加载应用。

结果在50 mw at0.8pf 0.8 pf和100 mw。有和没有考虑移相变压器的饱和。桥梁的电阻保持在0.1Ω。12脉冲STATCOM 5日,7日,11日至13日谐波控制和考虑到切换操作50兆瓦的电力系统除了非线性负载会增加这些谐波磁交互中使用两个步骤来消除谐波。转换变压器用于消除第五和第七次谐波和移相变压器(PST)有消除11日13日谐波。

仿真结果

在上面的模型中从开始加载模拟(t = 0)。STATCOM进入操作在时间t = 0.04秒。在FFT谐波分析的工具MATLAB模拟负载两种类型,一种是平行的负载和其他非线性负载保持在50 mw固定。电压和电流的波形得到50 mw pf 0.8 0.8 pf和100兆瓦。获得的在不同的载荷波形有和没有考虑到变压器核心饱和度。所得的波形,分析了谐波的FFT工具MATLAB和STATCOM应用到系统后出现相当大的减少谐波(5日,7日,11日and13th)在源端正如上面所讨论的。仿真结果的源电压,负载电压、电流源,负载电流和各自的thd Figs.2 11中所示。

结果显示电流中的谐波减少从15.50%降至1.02%

上述结果显示中成功地降低了谐波电压也从18.06%降至0.04%。

结果显示电流中的谐波减少从13.44%降至1.37%

结果表明,电压谐波减少从20.48%降至0.05%