关键字 |
| STATCOM，事实控制，GEA, Matlab/Simulink |
介绍 |
| STATCOM由具有关闭功能的电力电子设备组成。利用gto和igbt的VSC技术在kHz范围内工作。通过在转换器的一侧连接直流电容器，STATCOM能够根据幅度、频率和相位角改变输出电压。这意味着转换器的操作方式;STATCOM自动提供所要求的输出，以提供降低电压和提高暂态稳定性。提出了单机无限总线系统的改进Heffron-Phillips模型。优化了交直流稳压器和阻尼控制器的参数，分析了系统的动态性能。 |
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名义上的参数 |
| 带有STATCOM的SMIB系统的标称参数和运行条件如下所示。除M和时间常数(秒)外，其他数据均为单位。 |
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VSC产生可控的交流电压源 其中m是调制指数。STATCOM交流侧电压的幅值和相位角通过调节m和ψ来调节 |
初始工况计算 |
| 利用STATCOM计算SMIB系统的初始运行条件 |
| 初始假设输入是Pe Vt Vo Vb |
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| 根据标称工况和系统参数计算的初始d-q轴电压电流分量和转矩角为: |
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| 以5%的功率变化为例，研究了不同控制器对不同响应的动态性能。 |
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| 从仿真中可以看出 |
| a) STATCOM交流电压控制对系统阻尼影响不大。(ζ从0.388变化到0.447) |
| b) STATCOM直流电压控制对系统阻尼有负面影响。(ζ从0.447降低到0.112) |
| c)针对直流稳压器的负阻尼效应，采用阻尼控制器来提高系统阻尼。(ζ从0.112增加到0.627) |
加载条件变化的影响 |
| 在任何电力系统中，运行负荷在很大范围内变化。为了检验阻尼控制器在不同加载条件下的有效性，得到以下三种加载条件下，考虑输入发电机的机械功率增加5%(即ΔPm = 0.05 pu)时的动态响应(图5)。 |
| 图5 - 7显示了Δw， ΔVo(即。ΔVac)， ΔVdcfollowing考虑不同负载时机械功率Pm(即ΔPm=5%)增加5%。 |
| 1.轻载(Pe = 0.4 pu Qe = 0.1979 pu) |
| 2.标称负载(Pe = 0.8 pu Qe = 0.2677 pu) |
| 3.重负载(Pe = 1.2 pu Qe = 0.3871 pu) |
| 不同载荷下的最佳参数: |
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| 采用GEA技术和相位补偿技术，对如图a所示的系统进行仿真工作，得到不同控制器的最优值。考虑不同的负载，给出了不同控制器的动态响应。 |
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| 对STATCOM交流稳压器进行了详细的测试，结果表明该稳压器对系统阻尼的影响很小。通过安装STATCOMDC稳压器，可以维持Vdc的电压水平，保证STATCOM的正常工作。然而，由于STATCOMDC稳压器对电力系统振动阻尼有负面影响，导致系统振动阻尼降低。合理设计阻尼控制器，提高系统阻尼。从图3可以看出，总线中点电压(Vo)被调节到一个期望值，即在稳态条件下中点电压偏差被调节到零。而采用阻尼控制器可以通过调节中点电压来抑制系统振荡。检查图..4shows that DC link voltage (Vdc) is regulated to a desired value, i.e. under steady state condition the DC link voltage deviation is regulated to zero. |
结论 |
| 本文给出了控制器的所有参数，并对系统的动态性能进行了分析。可以调节母线上的交流电压，从而改善电力系统的电压分布。交流电压控制对系统阻尼影响较小。通过电容可调节直流电压以维持电压水平Vdc。但是，系统振动阻尼受到影响。为提高电力系统的振荡稳定性，在STATCOM中加入了阻尼控制器。线性模型的研究表明，中点交流电压和直流链路电压可以得到有效的调节。研究还表明，基于STATCOM的阻尼控制器可以提高系统的动态稳定性。采用不同的加载条件对其进行检验。 |
参考文献 |
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其中m是调制指数。STATCOM交流侧电压的幅值和相位角通过调节m和ψ来调节
