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串联补偿线路对光伏发电系统稳定性影响

电力自动化设备 2016年第9期36卷 106-113页

作者：苗淼何维张祥成王龙飞周翩胡家兵四川大学电气信息学院四川成都610065 华中科技大学强电磁工程与新技术国家重点实验室湖北武汉430074 国网青海省电力公司青海省光伏发电并网技术重点实验室青海西宁810008

通过建立含串联补偿线路的无穷大电源-单光伏变换器系统的小信号分析模型,借鉴复转矩系数法,分析了不同串补度情况下串联补偿线路对电流控制与直流电压控制的影响,发现随着串补度的提高,电流控制的阻尼随之削弱,而直流电压控制则不受影... 详细信息

通过建立含串联补偿线路的无穷大电源-单光伏变换器系统的小信号分析模型,借鉴复转矩系数法,分析了不同串补度情况下串联补偿线路对电流控制与直流电压控制的影响,发现随着串补度的提高,电流控制的阻尼随之削弱,而直流电压控制则不受影响,对此分别给出了相应的物理解释。考虑到锁相环引起的负阻尼效应,发现串联补偿线路可能造成光伏变换器发生不稳定现象。在PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真软件中搭建了详细的模型,并对仿真模型进行了模态分析,时域仿真结果和模态分析证实了文中所提观点。

关键词：光伏稳定性串联补偿直流电压控制电流控制变换器锁相环次同步振荡

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串联补偿对差动保护的影响分析

电力系统保护与控制 2015年第10期43卷 139-143页

作者：李振动赵青春董杰宋巍赵哲源李亚明王天乙田霖国网冀北电力有限公司检修分公司北京102488 南京南瑞继保电气有限公司江苏南京211102

根据冀北地区万顺500 k V特高压输电线路建立模型,分析串联补偿线路出现"电流反向"问题的根本原因和可能性。结合万顺具体算例,研究串补线路中差动比例系数K值在不同故障点、串补度、经高阻接地和MOV是否被击穿等情况下的变化趋势。代... 详细信息

根据冀北地区万顺500 k V特高压输电线路建立模型,分析串联补偿线路出现"电流反向"问题的根本原因和可能性。结合万顺具体算例,研究串补线路中差动比例系数K值在不同故障点、串补度、经高阻接地和MOV是否被击穿等情况下的变化趋势。代入现状运行方式下的具体参数,通过RTDS对模型进行数字模拟实验,深入探讨单双回串补线路运行状况下串联补偿对零序差动和分相差动保护动作特性的影响,得出过渡电阻、故障点、系统参数以及负荷变化等情况的差动保护动作结论,并给出万顺串联补偿线路保护装置的合理改进建议。

关键词：串联补偿电流反向差动保护过渡电阻比例系数

串联补偿型饱和铁心故障限流器气隙结构的优化设计

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电子科技 2022年第8期35卷 21-26页

作者：王瑞鑫姚磊上海理工大学机械工程学院上海200093

饱和铁心故障限流器应用于串联补偿时会造成较高的谐波污染。为保证电力系统的安全稳定运行,文中依据铁心分段饱和的原理设计了一种改进气隙结构的饱和铁心故障限流器。通过JMAG建立不同气隙结构的饱和铁心故障限流器仿真模型。将限流... 详细信息

饱和铁心故障限流器应用于串联补偿时会造成较高的谐波污染。为保证电力系统的安全稳定运行,文中依据铁心分段饱和的原理设计了一种改进气隙结构的饱和铁心故障限流器。通过JMAG建立不同气隙结构的饱和铁心故障限流器仿真模型。将限流器的电流磁链关系导入MATLAB/Simulink并建立相应的仿真系统模型,从而进一步对比两种限流器模型的控制特性、谐波含量以及故障限流能力。研究结果表明,在不损失限流能力的情况下,相比于全气隙结构,改进气隙结构的饱和铁心故障限流器具有约1.5倍的电抗调节范围和较低的谐波畸变率。

关键词：故障限流器有限元分析串联补偿气隙结构优化饱和铁心谐波分析电抗器电能质量

串联补偿型限流器对10kV配电系统的影响研究

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高压电器 2014年第12期50卷 24-29,35页

作者：赵鸿飞陈伟邵方静宁嘉琦杨飞纽春萍中国电力科学研究院北京100085 西安交通大学电气学院电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049 国家电网平高集团有限公司河南平顶山467000

文中围绕10 k V配电网系统,主要研究了一种串联补偿型故障限流器对电力系统的影响,该限流器由主回路串联的电容电感、与电容并联的金属氧化物避雷器、阻尼回路、反并联晶闸管以及旁路开关组成。文中首先介绍了其拓扑图和工作原理,接着... 详细信息

文中围绕10 k V配电网系统,主要研究了一种串联补偿型故障限流器对电力系统的影响,该限流器由主回路串联的电容电感、与电容并联的金属氧化物避雷器、阻尼回路、反并联晶闸管以及旁路开关组成。文中首先介绍了其拓扑图和工作原理,接着理论分析了该限流器对单机无穷大系统的影响,然后在建立的仿真模型的基础上,分别研究了在正常工作状态下以及短路状态下限流器对系统的影响。通过理论分析和MATLAB/Simulink对系统进行仿真,研究表明该限流器在正常工作时可以改善电能质量,提高线路传输能力;在短路故障时能够起到限制短路电流的作用,提高暂态稳定性。

关键词：故障限流器单机无穷大系统串联补偿暂态稳定

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串联补偿的远距离输电线路潜供电弧参数特性

电力系统自动化 2007年第5期31卷 7-12,56页

作者：柴旭峥梁曦东曾嵘何金良清华大学电机系电力系统国家重点实验室北京市100084

对于综合配置串、并联补偿的输电线路,在某些配置方案情况下,潜供电弧参数中将存在由故障相串联电容通过短路点与并联电抗器放电形成的低频分量,不利于单相重合闸的成功。基于EMTDC仿真计算和拉普拉斯变换数学分析相结合的方法,针对这... 详细信息

对于综合配置串、并联补偿的输电线路,在某些配置方案情况下,潜供电弧参数中将存在由故障相串联电容通过短路点与并联电抗器放电形成的低频分量,不利于单相重合闸的成功。基于EMTDC仿真计算和拉普拉斯变换数学分析相结合的方法,针对这一问题在远距离输电线路中表现出的特点,分别对远距离输电线路中设置和不设开关站的情况进行了研究分析。研究结果表明:在线路中不设开关站时,输电距离的增加使低频分量的振荡频率和衰减系数同时增大,导致其衰减较快。在线路中设置开关站时,即使对故障线路段故障相串补电容采取了旁路措施,某些情况下仍会有非故障线路段故障相的串补电容通过开关站内的电气联系经接地点的潜供电弧放电,产生的低频分量较严重时将影响单相重合闸的成功。在此基础上,探讨了低频分量限制措施的采用和优化潜供电弧参数的串、并联补偿配置方案等相关问题。

关键词：潜供电弧串联补偿远距离输电线路低频分量单相重合闸

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串联补偿型故障限流器的设计与研究

串联补偿型故障限流器的设计与研究

作者：张云栋东南大学

学位级别：硕士

随着电力系统的规模的不断扩大,电网中短路故障引起的事故也在不断增加,发生短路故障时需要对线路中的过电流进行限制。故障限流器具有良好的限流性能,其中饱和铁芯型故障限流器具有限流效果好和便于配合系统重合闸等优点,具有较好的应... 详细信息

随着电力系统的规模的不断扩大,电网中短路故障引起的事故也在不断增加,发生短路故障时需要对线路中的过电流进行限制。故障限流器具有良好的限流性能,其中饱和铁芯型故障限流器具有限流效果好和便于配合系统重合闸等优点,具有较好的应用前景。本文研究了一种基于可控串补结构的饱和铁芯型故障限流器,可以对电源电压跌落进行补偿并在发生短路故障后提高限流器的限流能力,本文通过JMAG建立了饱和铁芯模型,并通过Matlab/Simulink验证了其限流能力,设计了串补部分的拓扑及参数,通过Matlab/Simulink验证了其串补能力及对限流能力的提升。饱和铁芯偏置电流的控制环境是直流量和偶倍频谐波分量相叠加的非线性环境。为了有效地控制偏置电流,本文设计了基于滞环控制和模糊控制的饱和铁芯型故障限流器偏置电流控制系统,设计了相关的控制参数,并通过Matlab/Simulink进行仿真分析,通过对比得出模糊控制具备更高的控制效率。接着本文设计了基于TMS320F28335型DSP的实验平台,该平台包括信号采集电路、调理电路、IGBT驱动电路、下位机软件和上位机软件等,通过实验验证了限流器在稳态运行和故障限流时的优良特性。经过改进的基于可控串补结构的饱和铁芯型故障限流器可以有效地对短路电流进行限制且可以对电源电压跌落进行补偿,在稳态运行的过程中也不会产生较大的开关损耗,具有较好的应用前景。

关键词：故障限流器串联补偿偏置电流模糊控制 DSP实验系统

微电网群三相不平衡串联补偿及谐振稳定性分析

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微电网群三相不平衡串联补偿及谐振稳定性分析

作者：王东明兰州理工大学

学位级别：硕士

微电网群在一定条件下能实现内部多个微电网之间的能量互济,可提高内部各微电网的供电可靠性和供电时长。与其它新型发配电系统类似,当外电网轻度失衡、内部负荷不对称或发电单元出力不平衡时,会引起系统内部母线电压三相不平衡。串联... 详细信息

微电网群在一定条件下能实现内部多个微电网之间的能量互济,可提高内部各微电网的供电可靠性和供电时长。与其它新型发配电系统类似,当外电网轻度失衡、内部负荷不对称或发电单元出力不平衡时,会引起系统内部母线电压三相不平衡。串联补偿可以有效解决由外电网轻度失衡引起的群内多级母线电压失衡问题,但它的引入会改变连接线路阻抗特性,极可能引起系统产生新的谐振问题。因此,本文重点对以下内容做了相关研究。首先,总结归纳了传统电力系统中引起电压三相不平衡的主要因素,并筛选出引发微电网群三相失衡的关键成因。论文通过序分量法推导出了外电网电压、负载电流与群内一级、二级母线电压之间的数量关系,继而对系统多级母线电压发生三相不平衡的机理做了分析。在软件平台里搭建了微电网群系统的仿真模型,分析了外电网电压轻度失衡对群内多级母线电压的影响。仿真分析结果与理论计算结果之间误差很小,验证了外网电压失衡对微电网群多级母线电压的不平衡扰动影响,说明了进行电压三相不平衡串联补偿的必要性。其次,论文对三相不平衡串联补偿的主电路拓扑和控制方法进行了研究。对比分析了前馈控制、反馈控制和复合控制三种补偿方法,并择优选取复合控制作为微电网群系统的串联补偿控制方法。对微电网群中压并网连接线路引入变压器耦合串联补偿,微电网低压互连线路引入电容耦合串联补偿,通过搭建系统仿真模型进行了电压三相不平衡补偿验证,说明了在中压侧、低压侧以及中低压侧同时引入串联补偿的有效性。另外,建立了线路、变压器、负荷基本电力元件以及并网逆变器、串联补偿器阻抗模型,并分析了滤波参数、控制器参数变化对并网逆变器与串联补偿器等效输出阻抗的影响。最后,建立了串联补偿条件下整个微电网群的网络阻抗模型。考虑到引入串联补偿后线路阻抗特性发生了改变,甚至会引起系统发生新的宽频谐振问题,本文采用模态分析法研究了系统的谐振稳定性问题。分别对系统中压侧、低压侧和中低压侧都加入串联补偿三种情况下的谐振稳定性进行研究,并考虑了串联补偿控制器、变压器变比、不同逆变器类型等变化对谐振稳定性的影响。理论分析表明,上述情况会引起新的谐振频率,谐振中心也会发生变化,并通过仿真验证了加入串联补偿后可能引发的谐振稳定性问题。

关键词：微电网群三相不平衡串联补偿模态分析谐振稳定性

10kV配电网串联补偿装置投入引起的电机自激现象研究

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高压电器 2021年第5期57卷 137-143页

作者：琚泽立陈磊侯喆高子豪郭洁孙浩飞国网陕西省电力公司电力科学研究院西安710100 国网陕西省电力公司西安710001 西安交通大学电气工程学院西安710049

10 kV配电系统中在串联补偿装置接入暂态过程中引起交流电动机自激较为普遍。对于带有串联补偿装置的线路,电动机定子电流和转子电流中均会出现基频50 Hz电流和低频电流,低频自激电流会产生负的电磁转矩抵消部分基频电流产生的转矩,使... 详细信息

10 kV配电系统中在串联补偿装置接入暂态过程中引起交流电动机自激较为普遍。对于带有串联补偿装置的线路,电动机定子电流和转子电流中均会出现基频50 Hz电流和低频电流,低频自激电流会产生负的电磁转矩抵消部分基频电流产生的转矩,使电动机的平均电磁转矩减小而低于额定转速,电动机无法正常应用,在系统中引起较大的电流振荡。文中使用PSCAD-EMTDC软件建立了两种典型的辐射式结构10 kV配网带异步电机及串补仿真模型,主要针对电机容量、负荷种类以及串补电容值等因素对串联补偿装置投入引起的电机自激现象进行了计算研究,计算出了自激现象产生后的电压、电流、频率,研究了通过削弱电容串补度来测试电机自激的抑制效果。结果表明,电动机发生自激现象将会产生较大的过电压及过电流,通过降低串联补偿装置补偿度,可以抑制次同步谐振的发生,但不可避免会削弱串联补偿装置对系统电压的补偿作用。

关键词：电机自激串联补偿电磁暂态配电网负荷结构

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配电网中串联补偿电容方案的谐波谐振分析

电测与仪表 2022年第4期59卷 159-163页

作者：马明杜婉琳白雪儿王东黄辉广东电网有限责任公司电能质量重点实验室广州510080 广东电网有限责任公司中山供电局广东中山528400 广东电网有限责任公司云浮供电局广东云浮527100

谐波谐振可严重影响配电网的安全和可靠运行。针对为解决某实际10 kV配电网存在负载重、电压严重偏低的问题提出的线路串联补偿方案,进行了潜在谐波谐振频率点的分析。建立了该配网的仿真模型和节点导纳矩阵模型,分别采用模态分析方法... 详细信息

谐波谐振可严重影响配电网的安全和可靠运行。针对为解决某实际10 kV配电网存在负载重、电压严重偏低的问题提出的线路串联补偿方案,进行了潜在谐波谐振频率点的分析。建立了该配网的仿真模型和节点导纳矩阵模型,分别采用模态分析方法和改进的导纳扫描分析法对并联谐振和串联谐振进行评估。对串补方案实施前后线路的潜在谐波谐振频率点的对比结果表明,串补方案不仅会转移系统原有串并联谐振频率,同时会增加新的低次谐波串联谐振频率点,增加系统发生谐振的风险。该方案为评估配电网中串联电容补偿方案的谐波谐振风险提供了参考。

关键词：配电网谐波谐振串联补偿模态分析改进导纳扫描分析