PDF《南方电网 暲200Mva r链式 STATCOM 系统控制策略》

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9 南方电网2

0 0M v a r链式S T A T C OM 系统控制策略 李春华1 ,黄伟雄1 ,袁志昌2 ,张永康1 ,姜齐荣2 ,王×2 ( 1.广东电网公司东莞供电局,广东省东莞市

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0 0;

2.清华大学电机工程与应用电子技术系,北京市

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8 4 ) 摘要:在当前 受端负荷中心缺乏电源支持、 负荷高度集中的情况下, 大容量静止同步补偿器(STAT C OM) 对于增加受端负荷母线动态无功支撑、 提高电压稳定性具有重要意义.文中提出了 一种大容量S T AT C OM 的系统控制策略, 设计了与变电站内固定电容器组配合的稳态调压控制 策略、 具有非线性增益的暂态电压控制策略, 以及线路功率反馈的附加阻尼控制策略.此外, 根据 电压检测、 电网故障判断、 站内并联补偿状态等信息优化选取 S T AT C OM 运行模式, 将多种控制 功能有机协调.数字仿真试验和实际故障录波结果验证了文中所设计系统控制策略的合理性.所 提出的控制策略已应用于南方电网2

0 0M v a r链式S T AT C OM 工程中. 关键词:静止同步补偿器;

无功补偿;

控制策略;

暂态电压稳定;

阻尼控制 收稿日期:

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1 2 1029;

修回日期:

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1 2 1225. 国家科技支撑计划资助项目(

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0 2 ) . 0∫ 静止同步补偿器( S T AT C OM) 应用于电力系统时, 可在系统故障后提供动态电压支撑, 确保母线 电压稳定性, 提高电力系统暂态稳定水平, 防止因暂 态电压崩溃而导致负荷损失以及大面积恶性停电事 故[

1 4] .此外, S T AT C OM 还能实现日常 自动电压 调节( AV C) 、 抑制线路低频功率振荡等功能.随着 经济快速发展, 受端电网负荷高度集中, 本地缺乏发 电机组和其他动态无功支持, 大电网发生暂态电压 崩溃的风险受到越来越多的关注. 近年来,国内外一些电网已开展了利用STAT C OM 来提高电网电压稳定的工程实践.在 接入系统控制策略方面, 大多采用单一的控制目标, 即以并网点电压作为反馈调节的目标, 提供暂态电 压支撑[

5 8] .南方电网

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0 M v a rS T AT C OM 安 装在5

0 0k V 东莞变电站, 是目前国内最大的基于 电压源逆变器的柔性交流输电系统( F A C T S ) 设备, 可为电网提供丰富灵活的控制功能, 如暂态电压支 撑、 日常电压调节, 抑制低频振荡, 并参与 AV C 控 制等功能.如何将这些不同的控制功能有机地管理 起来成为系统控制策略研究的一个重点. 本文提出了一种大容量 S T AT C OM 的系统控 制策略, 设计了稳态调压、 暂态电压支撑、 阻尼控制、 参与 AV C控制等各种 S T AT C OM 单项控制功能, 以及根据电网运行状态优化选取 S T AT C OM 运行 模式的多目标优化控制策略. 1∽芴蹇刂颇勘 项目设计规划阶段的仿真研究表明, 南方电网

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0 M v a rS T AT C OM 安装在5

0 0k V 东莞变电 站, 对于南方电网的主要作用是: 偬岣咴萏缪刮 定性, 防止电压崩溃事故;

谔峁┒薰χС, 加 速故障后电压恢复, 减少低压释放负荷. 此外,根据电网调度和控制的需要, S T AT C OM 还可能提供以下功能: 僖圆糠治薰θ 量参与日常运行的稳态调压;

谧魑 AV C 系统的 子单元, 参与全网无功/电压控制. S T AT C OM 控制目标主要是抑制暂态电压变 化.暂态电压发生变化的可能原因包括发生故障和 负荷大幅突增, 特点是电压很快下降, 很可能是单调 下降, 结果将是暂态电压失稳和引起低压释放负荷. 为维持暂态电压稳定并减少低压释放负荷, 一方面 要求S T AT C OM 能够动态补偿较 大的容量, 另一方面要求S T AT C OM 具有较快的响应速度. 2∠低臣犊刂品桨 根据电力系统的要求,稳态条件下, S T AT C OM 的配置必须配合正常运行调压的要求, 即S T AT C OM 在系统稳态运行下, 应留有尽可能多的容性无功备用, 以加强电网的动态无功支撑, 达 到提高电网稳定性的目的.S T AT C OM 在丰大极 限方式下需要保持最大动态无功备用, 在其他运行 方式 下可部分或完全参与正常运行调压. 所以STAT C OM 的控制功能为维持节点电压稳定, 提供 充足的无功储备以及为保证设备长期运行而增加的 一些辅助控制. 针对南方电网的特点,将―611―第37卷〉