用于变电站电能质量调控的D_STATCOM及其系统调试
三相四线制D-STATCOM的工作原理与仿真
（ 配电网中性点多采用不接地方式 ｉｔ ｒｉ ｎ ｈ ｓｅ ｅ ｉ ｃ ｎ ｒ ｌ ｓｓｍｐ ｅ ｒ ｂ ｓ， ｔｏ ｇ ａ ｉ ｔ ｄ ｐ ｏ ｌ ａ ｎ ａ ｈ ｅ — ｈ ｓ ｏ ｔ ｅ ｄ ｓｏ ｔ ； ｙ ｔｒ ｓｓ ｏ ｔｏ ｉ ｌ ， ｏ ｕ ｔ ｓｒ ｎ ｂ ｌ ｙ ｔ ａ ａ ｔ ｏ ｄ ａ ｄ ｈ ｓ ａ ｏ ｉ ｉ ｏ ｔ
ｂ ｅ ｄ ｌ ｓｄ ｉ ｅｐ ｅ ｅ ｔ ｏ ｔｏ ｏ ｄｔ ｎ Ｓ ｍｐ ｏ ｅ － ｓｕ ｅ ｌｃｒ ｕ ｒｎ ｅｅｔ ｎ ｅ ｎ ｗｉｅｙ ｕ ｅ ｎｔ ｒｓ ｎ ｎｒ ｌ ｎ ｉ ｏ ； Ｏ ｉ ｒ ｖ ｄ ｉ ｆ ｉ ｓｄ ｉ ｅｅ ｔ ｃｃ ｒｅ ｔｄ ｔｃｉ ｈ ｃ ｃ ｉ ｐａ ｎ ｉ ｏ
ｓ ｔｓｙ ｔ ｅ ｒ ｑ ｉｅ ｅ ｔ ｆｔ ｅ ｃ ｍ ｐ ｎ ａ ｉｎ ｃ ｒｅ ｔ ａ ｉｆ ｈ ｅ ｕ ｒ ｍ ｎ ｓｏ ｏ ｈ ｅ ｓ ｔｏ ｕ ｒ ｎ ． Ｋ ｅ ｒ ： ｌｃｒｃ ｌ ｏ ｒｓ ｓｅ ｎ ｕ ｏ ａｉｎ； ａｌｂ Ｓｉ ｕ ｉ ｋ； ． ＡＴＣＯＭ ： ｙ ｔｒ ｓｓｃ ｎ ｒ ｌ ｙ ｗｏ ｄｓ ｅｅ ｔｉａ ｗｅ ｙ ｔｍ ａ ｄ ａ ｔ ｍ ｔｏ Ｍ ｔａ ／ ｍ ｌｎ Ｄ ＳＴ ｐ ｈ ｓｅｅ ｉ ｏ ｔｏ
随着现代科学技术的发展， 配电网中整流器、 变频调 速装置、 电气化铁路等负荷不断增加。 这些负荷具有非线 性、 冲击性的特点， 使配电网中的电流波形发生严重畸变 ， 产生出大量的谐波。 同时， 配电网中各种不平衡的工业负 荷， 尤其是应用于铁路系统的单相馈线等， 不仅会引起配
电网三相 电流不对称，而且会导致配 电网中性点的电压
ａ ｄ ｈ ｔｒ ｓｓ ｃ ｎ ｒ Ｓ ｕｓ ｄ ｉ ｕｒｅ ｔ ｃ ｎ ｒ ．Ｔｈ ｉ ｌｔｏ ｅ ｕ ｔ ｏ ｈａ ｈ ｔ ｏ ｂ ｖ ｎ ｙｓｅ ｅ ｉ ｏ ｔｏｌｉ ｅ ｎ ｃ ｒ ｎ ｏ ｔｏ１ ｅ ｓｍｕ ａ ｉ ｎ ｒ ｓ ｌｓ ｐｒ ｖｅ ｔ ｔｔ ｅ ｍｅ ｈ ｄ ａ ｏ ｅ
无功补偿技术拓展新方向——DSTATCOM己成为改善电能质量的有力工具
无功补偿技术拓展新方向——DSTATCOM己成为改善电能
质量的有力工具
佚名
【期刊名称】《流程工业》
【年(卷),期】2008(000)006
【摘要】STATCOM（STATic synchronous COMpensator，即静止同步补偿器）是柔性交流输电技术（FACTS）的主要装置之一。
在配电网中，将中小容量的STATCOM安装在某些特殊负荷附近，可以显著地改善负荷与公共电网连接处的
电能质量。
这种在配电网中用于提高电能质量的STATCOM，一般称为DSTATCOM。
【总页数】2页(P28-29)
【正文语种】中文
【中图分类】TM714.3
【相关文献】
1.静止无功补偿装置（DSTATCOM）改善矿井电能质量的研究 [J], 郭燕;王彦林;
杨文晓
2.基于SVG的矿热炉无功补偿与电能质量改善 [J], 黄实批;
3.改进粒子群算法的无功补偿方案优化以及对配电网电能质量的改善 [J], 宋道军;王杰;虎啸;熊兰
4.SVG+FC动态无功补偿在钢铁企业电网电能质量改善--电压闪变消除及谐波治理的应用研究 [J], 孙辉;袁浩;李维
5.利用配电网静止无功补偿器改善配电网电能质量的方法 [J], 袁佳歆;陈柏超;万黎;姜芳芳
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statcom原理及控制方法
statcom原理及控制方法1、前言静止同步补偿器(Static Synchronous Compensator, STATCOM)，是目前最先进的无功补偿技术，近年来随着电力电子开关技术的进步而逐渐兴起。
STATCOM的原理是利用全控型大功率电力电子器件构成可控的电压源或电流源，使其输出电流超前或滞后系统电压90 ，从而对系统所需的无功进行动态补偿。
早期有文献称之为静止无功发生器(Static Var Generator, SVG) 。
利用电力电子变流器进行无功补偿的可能性虽然早在20 年前就已经为人们所认识，但限于当时电力电子器件的耐压和功率水平，无法制造出输电系统中具有实用价值的装置。
直到近年来，尤其是高压大功率的门极可关断晶闸管GTO 的出现，才极大的推动了STATCOM 的开发和应用。
STATCOM 是并联型FACTS 设备，它同基于可控电抗器和投切电容器的传统静止无功补偿器SVC 相比，性能上具有极大的优越性，越来越得到广泛的重视，必将取代SVC 成为新一代的无功电压控制设备。
目前，世界上已有多台投入运行的大容量STATCOM 装置，如表1-1 所示。
由此可见，目前为止国际上只有美、日、德、中、英等少数几个国家掌握了STATCOM 的应用开发技术。
2006 年2 月28 日，由上海电力公司、清华大学、许继集团公司等单位共同研制的±50Mvar STATCOM 在上海黄渡分区西郊变电站并网试运行。
表1-1 国内外已在输电系统投运的STATCOM 装置（UPFC 并联部分为STATCOM）表1-1 中除最后一项外，全部采用了变压器多重化的主电路方案，主电路拓扑为图1-1。
变压器多重化方式可成倍增加装置容量并降低输出谐波。
然而，多重化变压器的引入带来了很多问题：首先，它的价格非常昂贵，约为成本的1/3～1/4；其次，它使装置增加了50％左右的损耗和40％左右的占地面积；第三，变压器的铁磁非线性特性给控制器设计带来了很大的困难，同时也是引发装置故障的重要原因。
低压配电网三相不平衡下的DSTATCOM优化控制
低压配电网三相不平衡下的DSTATCOM优化控制张宇;柳成;曲永印【摘要】三相不平衡低压配电网中含有负序、零序分量以及谐波,导致有功和无功功率波动的电能质量问题.为更好地抑制谐波,提出低压配电网三相不平衡下的DSTATCOM优化控制方法:DSTATCOM输出端选用LCL滤波器对电流进行滤波;选用PR控制电流环对正弦量直接进行跟踪调节.控制系统可以省去多个Park变换,避免解耦控制.由仿真分析可知,PR控制可以在更短的时间内达到与PI控制相同的补偿效果,验证了本文控制方法的有效性和可行性.%The power quality problem of active and reactive power is caused by the negative sequence and zero sequence components as well as harmonics in the three-phase unbalanced low voltage grid. In order to suppress the harmonics better, the method of optimization control for DSTATCOM in low-voltage three-phase unbalance distribution network is proposed: use the PR control current loop, we can directly track the amount of sine adjustment. The control system can save a lot of Park transformation, and avoid the decoupling control. The simulation results show PR control can achieve the same compensation with the PI control in a shorter period. The feasibility and effectiveness of control method is verified.【期刊名称】《北华大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(019)004【总页数】6页(P545-550)【关键词】DSTATCOM;LCL滤波器;三相不平衡;PR控制【作者】张宇;柳成;曲永印【作者单位】北华大学电气信息工程学院,吉林吉林 132021;北华大学电气信息工程学院,吉林吉林 132021;吉林化工学院,吉林吉林 130022【正文语种】中文【中图分类】TM761在低压配电网中，三相中的1相有可能接入用电量高的电弧炉、照明灯、变压器等设备，造成三相不平衡，负荷未被均匀分配，出现谐波、无功功率增加或不足、功率因数降低、电压不稳定等现象，严重影响系统的稳定性.因此，有必要对三相三线制低压配电网三相负载不平衡问题展开研究.目前已取得了一些研究成果：计算需要补偿的导纳再结合SVC补偿装置补偿三相负载不平衡，但多个无源滤波设备会被附带[1]；针对无功、三相电压的不平衡选用DSTATCOM补偿，但并未涉及三相负载不平衡的补偿[2]；对每一相都选用1个单相静止同步补偿器进行三相负载不平衡补偿[3]，但由于3个装置互相独立导致直流电容电压也独立，流入电容电流相异时会出现直流侧电容电压相异，造成不平衡，如果将其不平衡规定在一定范围内，则势必增加电容容量，使控制算法复杂化.DSTATCOM是对入网侧电流的调节，因为影响进入电网的电流波形、响应速度、跟随误差、功率因数、总谐波畸变率THD(total harmonic distortion)等指标[4-5]，所以对进入电网的电流跟踪调控策略的研究一直都在进行.针对DSTATCOM 的闭环控制方法，常常采用PI控制.由于dq变换后d轴不能完全滤除交流成分会造成幅值和相位的误差，已有文献对此进行了研究：选用PR控制器直接调控交流信号，抑制特定次谐波成分[6]；在以电网电压为参考方向的基础上采用PR闭环调控方法，减少d轴分量中的交流成分[7]；采用LC滤波器下的PR调控方法，研究无电流传感器比例谐振调控方法[8].虽然可以实现交流成分的无差调节控制，消除特定次谐波含量，但当频率发生变化时，控制效果会大打折扣.目前，关于带有LCL滤波器并采用PR控制的研究较少.本文将对此控制策略进行研究：选用PR控制电流环，对正弦量直接进行跟踪调节；给出三相三线制下基于LCL滤波器的DSTATCOM工作原理，建立三相负荷不平衡时的两相静止坐标系下的数学模型；利用MATLAB/Simulink仿真软件进行仿真分析，使电流波形成为谐波很小的正弦波，电网电压与电流同相位，功率因数几乎达到1，讨论补偿效果.1 DSTATCOM主电路结构在低压配电系统中，三相三线制选用较多的DSTATCOM主拓扑结构属于三相两电平电压型桥式逆变电路，其中包含的输出滤波器对装置电力电子开关谐波起到滤除作用，对系统电流控制也有一定影响，还会影响逆变器直流侧电压大小.目前，常见的并网滤波器有L型、LC型以及LCL型[9]3种.由于结构简单、容易控制，L型滤波器受到青睐，但其谐波衰减度较低，滤掉开关纹波的作用不佳，在为增加滤波效果而增大电感的同时也会增加无功消耗；虽然LC型可以解决上述问题，但滤波电容在并网时引起的冲击电流会带来很大的危害；LCL滤波器相比L，LC滤波器具有如下特点[10-11]：既有电感又有电容，所以低频时L1+L2相当于一个电感型滤波器，高频时其中的电容起到滤除高频作用.在同等开关频率与谐波含量规定下，LCL型滤波器总电感小，减少了系统成本和体积.由此可见，LCL型作为交流输出的滤波环节相比传统L，LC型对系统有了很大完善.因此，在本文主电路结构中，并入电网时的滤波环节选用LCL型滤波器.低压三相三线制下基于LCL滤波器的DSTATCOM主电路结构见图 1.图1 采用LCL滤波器的DSTATCOM主电路结构Fig.1 DSTATCOM main circuit structure of LCL filter2 DSTATCOM在αβ两相静止坐标系下的数学模型将DSTATCOM在abc静止坐标系下的数学模型换算到αβ坐标系下.选用等量转化时，其换算矩阵为(1)将式(1)进行两相静止坐标转换式中：使得uα=UdcSα，uβ=UdcSβ，式(1)化简为(2)将式(2)进行拉普拉斯变换并进行两相静止坐标转换.经以上全部推导过程得出αβ坐标系下DSTATCOM数学模型.由拉氏变换得到S域数学模型，见图 2.图2 αβ坐标系下静止同步补偿器S域数学模型Fig.2 S-domain mathematical model of DSTATCOM in αβ coordinate system3 基于PR控制的DSTATCOM控制策略由式(2)及以逆变桥电感电流做反馈的思想得到在αβ坐标系下的等效模型[12-13](3)当选用PR作为控制电流的调节器时，就可以直接调节αβ坐标系下的正弦交流量.由此，式(3)就可以变形为(4)式中：GPR是比例谐振控制调节的传递函数.3.1 不平衡负荷状况下检测与控制策略根据式(3)推出αβ坐标系下检测电流的方法，见图3，PR调节控制电流的控制框图见图4.图3 基于PR控制下的正负序电流检测方法 Fig.3 Positive and negative sequence current detection method based on PR control图4 不平衡负荷状况下基于PR控制的系统结构Fig.4 Based on PR control system stucture under unbalanced load condition图4省略了不平衡负荷的电量检测部分.PR控制方法只需要1个Park变换，相比传统dq-PI控制方法，不用再进行多个Park反变换，直接输入给SVPWM控制电路进行脉宽调制；在控制电路中也省去了旋转坐标系下的解耦控制，简化了控制策略.4 不平衡负荷下的DSTATCOM仿真根据αβ坐标系下DSTACOM控制策略，计算本文所需主要参数：装置选用补偿容量为60 kvar，开关频率fs为8 kHz.仿真中用到的标幺值：SN=60 kVA，UN=220 V，线电压额定值为380 V，频率为50 Hz.为了验证控制方法的可行性，在MATLAB/Simulink分别搭建αβ坐标系下DSTATCOM控制模型，系统仿真见图5，不同环境的controller模块在各个情况下具体说明.图5 系统仿真框图Fig.5 System simulation block diagram4.1 不平衡负荷下PI控制仿真分析系统主要参数：电网线电压380 V，A相负荷电阻为15 Ω，电感为6 mh；B相负荷电阻为1.5 Ω，电感为6 mh；C相负荷电阻为1.5 Ω，电感为6 mh.直流侧电压为700 V，逆变器电感为1.2 mh，滤波电容为20 μF；网侧电感为0.24 mh，开关频率为8 000 Hz.controller模块见图6，PI控制下直流侧电压见图7，PI控制下三相电网电压与入网三相电流见图8.图6 PI控制下controller模块Fig.6 The controller module under PI control图7PI控制下直流侧电压Fig.7DC voltage under PI control图8PI控制下三相电网电压与入网三相电流Fig.8The three-phase voltage and current of network under PI control由图7可知：不平衡负荷下的直流侧电压短时间内能够达到稳定值.当系统逐步稳定时，直流侧电压从暂态过程调节到稳态的时间约在0.1～0.15 s；由图8可知：在0.1～0.15 s，三相电流被调节到平衡状态，0.15 s后流入电网的电流能够很好地跟踪电网电压，并能够保持同相位.经过计算可知其也近乎满足DSTATCOM理想工作状态，达到了提高功率因数的目的.4.2 不平衡负荷下PR控制仿真分析根据不平衡负荷参数和图4的控制策略搭建模型进行仿真，controller模块见图9，PR控制下直流侧电压见图10，PR控制下三相电网电压与入网三相电流见图11.由图10可知：在PR控制下，直流侧电压不仅可以达到与PI控制一样的稳态效果，而且达到稳态平衡状态的时间还缩短到0.1 s；由图11可知：入网三相电流达到平衡的时间也缩短到0.03 s之内，时间短、效率高，入网三相电流在0.04 s之内能够很好地跟踪电网电压，保持同相位.仿真结果验证了在不平衡负荷状态下PR控制策略缩短了传统PI控制策略达到平衡稳态的时间，更能精确跟踪，提高了实时性.图9 PR控制下的controller模块Fig.9 The controller module in PR control图10PR控制下的直流侧电压Fig.10DC voltage under PR control图11PR控制下的三相电网电压与入网三相电流Fig.11The three-phase voltage and current of network under PI control5 小结目前，在无功补偿领域，已经有了较多的DSTATCOM研究，其比传统无功补偿装置具有更多优点.本文选择三相两电平逆变器主电路结构，采用两相静止坐标系PR控制策略进行补偿，并运用PR控制策略在三相不平衡情况下分析了其稳定系统的效果，仿真结果验证了该方案的有效性.但在不平衡状况下，本文提出的控制方法仍不能完全消除直流侧电压及功率的二倍频波动，下一步可以研究更好的消除二倍频波动的方法.【相关文献】[1] 胡应宏，王建赜，任佳佳，等.不平衡负载的平衡分量法分解及补偿方法[J].中国电机工程学报，2012，32(34)：98-104.[2] 罗安，欧剑波，唐杰，等.补偿配电网电压不平衡的静止同步补偿器控制方法研究[J].中国电机工程学报，2009，29(6)：55-60.[3] 杨承上.电网电压含谐波情况下STATCOM 的控制[D].杭州：浙江大学，2013.[4] 韩冬.三电平 DSTATCOM 调制策略研究[D].北京：中国矿业大学，2016.[5] 仇志凌.基于LCL滤波器的三相三线并网变流器若干关键技术研究[D].杭州：浙江大学，2009.[6] 肖磊，黄守道，黄科元，等.直驱型永磁同步风力发电机机侧变流器谐波抑制[J].中国电机工程学报，2011，31(6)：31-37.[7] 李永坚，黄绍平.带LC滤波的三相逆变器的比例谐振控制[J].电力电子技术，2011，45(6)：76-78.[8] 孙炳海，王剑，李永东.回馈式级联型变频器PWM整流控制及其谐波分析[J].电工技术学报，2011，26(7)：210-215.[9] 黄辉先，罗骎，周鹏，等.PR控制LCL型DSTATCOM电流内环参数设计[J].控制工程，2017，24(8)：1559-1566.[10] 程静思.正负序分离控制的DSTATCOM研究[D].哈尔滨：哈尔滨理工大学，2015.[11] 王俊峰，杨艳蓉.DSTATCOM并网侧LCL滤波器设计研究[J].电力电容器与无功补偿，2017，38(2)：52-57.[12] 周宏伟，黄晓明.不平衡负载下DSTATCOM非线性控制研究[J].电力电子技术，2017，51(8)：116-120.[13] 郭亚楠，韩晓燕，孙继卫.三相不平衡负载下静止同步补偿器控制策略研究[J].水电能源科学，2017，35(9)：177-181.。
基于LCL的D-STATCOM改善配电网电能质量的研究
基于LCL的D-STATCOM改善配电网电能质量的研究基于LCL的D-STATCOM改善配电网电能质量的研究摘要：配电网作为城市电力供应的重要组成部分，对于保障电力系统的稳定运行和电能质量具有重要意义。
然而，随着负荷的不断增加和新能源接入，配电网面临着电流波动、电压波动、谐波扰动等电能质量问题。
因此，本文基于LCL（线路、电容、线路）电路拓扑结构，研究了D-STATCOM技术在配电网中改善电能质量的应用效果。
1.引言随着工业化和城市化的快速发展，对电能质量的要求越来越高。
传统的配电网采用的是传统的电压和无功补偿装置，但其性能受限于电网电压、电流变化等因素，无法满足各种电能质量问题的要求。
因此，引入基于LCL的D-STATCOM技术成为改善电能质量的一种有效方式。
2.LCL拓扑结构及D-STATCOM控制原理LCL拓扑结构将电感连接在共模电流回路上，能够有效滤除谐波，减小电流波动和电压波动，提供了更加稳定和优质的电能供应。
D-STATCOM技术则是通过控制D-STATCOM的输出电压和电流来实现电网电压和电流的自适应调节，从而改善电能质量。
3.LCL拓扑结构下的D-STATCOM参数设计设计LCL拓扑结构下的D-STATCOM系统，需要考虑电感与电容的参数选择。
首先，需要选择合适的电感值和电容值，使得系统具有合适的共模阻抗和差模阻抗。
其次，需要通过参数设计和合理的控制策略，提高系统的动态响应和抗干扰能力。
4.基于LCL的D-STATCOM实验研究为了验证基于LCL的D-STATCOM技术在配电网中改善电能质量的效果，进行了一系列的实验研究。
实验结果表明，D-STATCOM能够减小电压波动和电流波动，提高电能的供应质量。
同时，D-STATCOM还能够有效抑制谐波扰动，降低系统的谐波含量。
因此，基于LCL的D-STATCOM技术在配电网电能质量的改善方面具有良好的应用前景。
5.结论本文基于LCL的D-STATCOM技术在配电网中改善电能质量进行了研究。
变电站电气系统调试方案两篇
《变电站电气系统调试方案》一、项目背景随着电力需求的不断增长，为了确保电力系统的稳定运行，新建了一座[变电站名称]变电站。
该变电站的电气系统包括变压器、开关柜、断路器、继电保护装置等设备。
为了保证这些设备在投入运行后能够正常工作，需要进行全面的电气系统调试。
本次调试的目的是验证电气系统的设计、安装质量，确保设备的性能符合技术要求，为变电站的安全、可靠运行提供保障。
二、施工步骤1. 调试前准备- 收集电气系统的设计图纸、设备说明书、调试大纲等技术资料。
- 组织调试人员进行技术培训，熟悉调试方法和操作规程。
- 准备调试所需的仪器、仪表和工具，确保其精度和可靠性。
- 对电气设备进行外观检查，检查设备是否有损坏、变形、松动等情况。
- 检查电气设备的接线是否正确、牢固，接地是否良好。
2. 变压器调试- 测量变压器的绕组直流电阻，检查绕组是否有短路、断路等情况。
- 测量变压器的绝缘电阻，检查绝缘是否良好。
- 进行变压器的变比测量，检查变比是否符合设计要求。
- 进行变压器的空载试验，检查变压器的空载损耗和空载电流是否符合技术要求。
- 进行变压器的负载试验，检查变压器的负载损耗和短路阻抗是否符合技术要求。
3. 开关柜调试- 检查开关柜的机械操作机构是否灵活、可靠，分合闸指示是否正确。
- 测量开关柜的绝缘电阻，检查绝缘是否良好。
- 进行开关柜的工频耐压试验，检查开关柜的绝缘强度是否符合技术要求。
- 检查开关柜的二次回路接线是否正确、牢固，继电保护装置是否动作准确、可靠。
4. 断路器调试- 检查断路器的机械操作机构是否灵活、可靠，分合闸指示是否正确。
- 测量断路器的绝缘电阻，检查绝缘是否良好。
- 进行断路器的工频耐压试验，检查断路器的绝缘强度是否符合技术要求。
- 进行断路器的特性试验，测量断路器的分合闸时间、速度、同期性等参数，检查是否符合技术要求。
5. 继电保护装置调试- 检查继电保护装置的接线是否正确、牢固，保护定值是否符合设计要求。
变电站电气调试方案
变电站电气调试方案1. 引言在变电站建设或改造完毕后，为了确保设备的正常运行和系统的稳定性，电气调试是必不可少的环节。
本文将提出一个合理的变电站电气调试方案，以确保设备的安全性和可靠性。
2. 调试前准备2.1 确定调试范围和目标：根据变电站的规模和类型，明确需要调试的设备和系统，并确定调试的目标，例如检验设备的接地情况、测量电气参数等。
2.2 准备调试设备：确保所需的测量仪器、工具和保护装置齐全，并进行校准和检查，以确保准确度和可靠性。
3. 调试步骤和方法3.1 系统接地检测：使用专用仪器检测变电站的系统接地情况，包括主变、配电装置和各个设备的接地电阻、接地线的连接情况等。
3.2 电气参数测量：测量关键设备和回路的电流、电压、功率因数等参数，确保其在正常范围内，如发现异常或者不稳定的情况，需要进行进一步的分析和处理。
3.3 保护装置调试：对保护装置进行检查和测试，包括故障保护、过电压保护、过载保护等功能，确保其在发生故障时能够及时切除电源，保护设备和系统的安全。
3.4 系统稳定性验证：在调试过程中，需进行系统的稳定性验证，包括负荷承受能力的测试、短路电流的计算等，以确保变电站在正常运行时能够满足电力需求，并保持系统的稳定性。
4. 调试记录和报告在调试过程中，记录和保存每一个步骤的操作和结果，包括测量数据、故障处理记录等。
在调试完成后，将这些记录整理成调试报告，详细描述每一个步骤和结果，并提出建议性的意见和改进建议。
5. 安全注意事项5.1 人身安全：在进行电气调试时，必须优先确保人身安全，严禁单人操作和离开工作区域，必要时要采取必要的安全防护措施，如穿戴绝缘手套、手柄等。
5.2 系统保护：在调试过程中，要注意保护变电站设备和系统，确保调试操作不会对设备和系统造成损坏或影响其正常运行。
5.3 操作规范：调试人员必须熟悉相关操作规范和标准，按照规范进行调试操作，严禁随意更改或调整设备和系统参数。
6. 结论本文提出了一个合理的变电站电气调试方案，旨在确保设备的安全性和可靠性。
STATCOM基本原理介绍
STATCOM基本原理1 STATCOM基本原理STATCOM(Static Synchronous Compensator，简称STATCOM，国内又称为静止同步补偿器)，是新一代动态无功补偿领域最新技术应用的代表，当用在配电网时，也称为DSTATCOM。
STATCOM并联在电网中，相当于可变的无功电流源，其无功电流可以灵活控制，自动补偿系统所需要的无功功率。
一方面有效的解决了谐波干扰投切并联电容器装置的问题，另一方面，可根据用户实际要求抑制或治理谐波，改善电能质量。
将电压源型逆变器(Voltage Sourced Converter，简称VSC)，经过电抗器或者变压器并联在电网上，通过调节逆变器交流侧输出电压的幅值和相位，迅速吸收或者发出所需要的无功功率，实现快速动态调节无功的目的。
作为有源型补偿装置，不仅可以跟踪补偿冲击型负载的冲击电流，而且也可以对谐波电流进行跟踪补偿。
2 STATCOM技术特点IGBT型补偿装置STATCOM相对于传统的固定电容器补偿、机械开关投切电容器、晶闸管投切电容器为主要代表的补偿方式，有着无可比拟的优势。
1、具备抗谐波功能，更保障系统安全STATCOM是可控电流源，只补偿基波无功电流，系统谐波电流不会造成补偿设备损坏，使其寿命延长、维护工作量少。
同时避免电容器组可能造成的谐波放大，防止系统其他设备及补偿设备因谐波过电压而损坏。
2、动态连续平滑补偿,更高的响应速度，使对电压闪变的补偿效果更好STATCOM可跟随负载变化，动态连续补偿功率因数，可以发无功，也可吸收无功，彻底杜绝了无功倒送的情况。
3、能够解决负荷的不平衡问题4、不仅不产生谐波,而且能在补偿无功功率的同时动态补偿谐波5、电流源特性，输出无功电流不受母线电压影响，而传统SVC具有阻抗型特性，输出电流随母线电压线性降低。
STATCOM用于电压控制时具备很大的优势，系统电压越低，越需要动态无功支撑电压，STATCOM输出无功电流与系统电压没有关系；而系统电压越低，SVC 输出无功电流的能力越下降。
配电网静止无功补偿D-STATCOM仿真
配电网静止无功补偿D-STATCOM仿真引言随着电力系统的发展，静止无功补偿技术在配电网中的应用越来越广泛。
静止无功补偿装置可以通过控制电流和电压来改善电力系统中的功率因数和电压质量，提高电力系统的稳定性和可靠性。
其中，D-STATCOM作为一种常见的静止无功补偿装置，其仿真模拟对于系统的优化和性能评估至关重要。
本文将介绍D-STATCOM在配电网中的静止无功补偿原理，并使用基于仿真软件的D-STATCOM模型，进行仿真实验，以验证静止无功补偿的效果。
静止无功补偿原理在配电网中，由于负载的变化以及电力市场的需求，导致系统的功率因数发生变化。
静止无功补偿技术通过控制电力系统中的电流和电压来维持合理的功率因数，确保电力系统的可靠性和稳定性。
D-STATCOM作为静止无功补偿装置的一种，可以通过控制其输出电流和电压的相位差来实现无功功率的补偿。
D-STATCOM通过逆变器将直流电源转换为交流电源，然后通过控制逆变器的电流来实现无功功率的注入或吸收。
D-STATCOM模型为了进行D-STATCOM的仿真实验，我们可以使用基于仿真软件（如MATLAB/Simulink）构建D-STATCOM的模型。
模型结构D-STATCOM模型由多个子系统组成，包括电源系统、逆变器、控制系统等。
其中，电源系统可以根据实际情况进行配置，例如可以使用发电机模型作为电源；逆变器负责将直流电源转换为交流电源；控制系统则根据需要来控制逆变器的输出。
控制策略常见的D-STATCOM控制策略包括电流控制和电压控制。
电流控制策略使用电流环和电压环进行控制，通过调节逆变器的输出电流来实现无功功率的补偿。
电压控制策略则根据系统的电压波形，通过控制电流的相位差来实现无功功率的控制。
参数选择在构建D-STATCOM模型时，需要根据实际情况来选择逆变器的参数，例如容量、电压等。
此外，还需要对控制系统的参数进行选择，以实现预期的无功补偿效果。
仿真实验为了验证D-STATCOM的静止无功补偿效果，我们可以进行仿真实验。
电力系统中的电能质量监测与优化调试方法
电力系统中的电能质量监测与优化调试方法随着社会的快速发展和科技的进步，电力供应的稳定性和质量成为现代化社会的基本需求。
然而，电力系统中存在着各种问题，如电压波动、电流谐波等，会对电器设备的正常运行造成影响。
因此，电能质量的监测和优化调试成为了电力系统工程师们亟待解决的重要问题。
为了确保电力系统的稳定运行和质量优化，电能质量监测是必不可少的一项工作。
电能质量监测可以通过安装电能质量监测设备来实现。
这些设备可以测量电流、电压、频率等参数，并监测电能质量指标，如电压的波动、电流谐波畸变等。
通过这些监测设备，操作人员可以及时获取电力系统的运行情况，发现问题并进行针对性的解决方案。
电能质量监测的方法包括主动式监测和被动式监测。
主动式监测是指通过计算机或其他设备主动采集电力系统中的相关数据，如电压、电流波形、谐波等，并对这些数据进行实时分析和处理。
被动式监测则是指通过传感器等设备对电力系统中的相关参数进行实时监测，并将监测数据传输给监测系统进行分析和处理。
这两种监测方式各有优势，在实际应用中可以根据需要选择合适的方式。
在进行电能质量监测的基础上，电力系统的优化调试是为了解决电能质量问题和提高系统性能而进行的一系列工作。
电力系统的优化调试包括以下几个方面：首先，对电能质量问题进行分析和诊断。
利用电能质量监测设备获取的数据，结合相关标准和规范，对电能质量问题进行分析和诊断。
通过分析电压波动、电流谐波等数据，确定问题的具体原因，并制定相应的解决方案。
其次，进行设备参数调整和负载平衡。
根据电能质量监测结果和问题分析，调整电力系统中相关设备的参数，如变压器的调压、电容器的容量等。
同时，对负载进行平衡，避免负载过重或过轻对电能质量造成影响。
此外，加强与用户的沟通和培训。
电力系统的电能质量问题往往与用户的设备使用和操作有关，因此，加强与用户的沟通和培训是至关重要的。
通过与用户的沟通，了解他们的需求和使用情况，并提供相应的解决方案和建议。
D-STATCOM 在配电网中的应用
D-STATCOM 在配电网中的应用平增;张娟【摘要】在配电网中，配电网静止同步补偿器（D-STATCOM）能稳定公共接入点电压，连续快速地调节无功功率。
研究了配电网静止无功补偿器通过与公共连接点进行无功功率交换，使公共连接点电压维持在参考电压值。
采用MATLAB 进行了仿真验证。
仿真结果表明，应用配电网静止无功补偿器可以降低网络损耗，改善供电质量。
%The distribution static synchronous compensator(D-STATCOM)can stablize the voltage of point of common coupling(PCC),and regulate the reactive power continuously and rapidly in distribution network.This paper studied the problem that is D-STATCOMcan make the voltage of PCC maintain the voltage reference value through the reactive power exchange with the power system.The MATLAB simulation was carried out.The simulation results show that the application of the D-STATCOMin distribution network can reduce the net losses and improve the power quality.【期刊名称】《现代建筑电气》【年(卷),期】2015(000)006【总页数】4页(P52-55)【关键词】配电网静止无功补偿器;无功功率;公共连结点;MATLAB 仿真【作者】平增;张娟【作者单位】驻马店市建筑勘察设计院有限公司，河南驻马店 463000;驻马店市建筑勘察设计院有限公司，河南驻马店 463000【正文语种】中文【中图分类】TM711电压质量是衡量电能质量高低的重要指标之一,随着我国经济的发展和人们生活水平的提高,大量非线性、不平衡的负荷出现在生产、生活中。
基于D-STATCOM的配网动态电能质量综合控制技术研究及其应用可行性分析报告
1.5 本项目研究开发的目的
为应对配网电能质量治理的需求， 为应对配网电能质量治理的需求，本项目拟研发 并应用一种基于D STATCOM的移动式单元化配网动态 并应用一种基于D-STATCOM的移动式单元化配网动态 电能质量综合调节器， 电能质量综合调节器，可灵活地应用于各处进行有效 的电能质量治理。 的电能质量治理。 作为所申报的国网公司配网定制电力技术实验室 作为所申报的国网公司配网定制电力技术实验室 的重要支撑，也可作为一个大型实验设备 大型实验设备完成配网定 的重要支撑，也可作为一个大型实验设备完成配网定 制电力技术实验室的相关实验项目。 制电力技术实验室的相关实验项目。
1.1 现有配网电能质量控制系统简介
国内情况： 国内情况： 补偿电容器和无源滤波器组应用广泛 应用广泛； 1、 补偿电容器和无源滤波器组应用广泛； 2、 SVC技术已发展较为成熟，进入推广应用阶段； SVC技术已发展较为成熟 进入推广应用阶段； 技术已发展较为成熟， APF和 STATCOM等电流可控型 FACTS装置仅有 等电流可控型D 3、 APF和D-STATCOM等电流可控型D-FACTS装置仅有 个别应用先例。 个别应用先例。
系统仿真 3.4 系统仿真
闪变值评估计算参数
系统仿真 3.4 系统仿真
闪变值评估计算 仿真计算结果： 仿真计算结果： 补偿前： 补偿前： 2.25 投入±2MVar容量 容量： 投入±2MVar容量： 1.2～ 1.2～1.6 下降30% 下降30%～50% 响应时间为5ms 5ms） （响应时间为5ms）
3.3 设计方案
项目实施方案采用D STATCOM而不用SVC， 项目实施方案采用D-STATCOM而不用SVC，主要基 而不用SVC 于以下几个方面的考虑： 于以下几个方面的考虑： 场地问题 谐波问题 闪变问题 现场工况问题 所有权问题
配电静止同步补偿器（DSTATCOM）
本项目内容由清华大学科技开发部所有清华大学科技开发部
配电静止同步补偿器（DSTATCOM ）
STATCOM （STATic synchronous COMpensator 的缩写，即静止同步补偿器）是柔性交流输电技术（Flexible AC Transmission System ，简称FACTS ）的主要装置之一，它代表着现阶段电力系统无功补偿技术新的发展方向。
STATCOM 能够快速连续地提供容性和感性无功功率，实现适当的电压和无功功率控制，保障电力系统稳定、高效、优质地运行。
迄今为止，国际上已经投入电力运行的STATCOM 来自5个国家：中国（清华大学FACTS 研究所）、德国（Siemens 公司）、瑞典（ABB 公司）、英国（Alstom 公司）、日本（Toshiba 和Mitsubishi 公司）。
由清华大学FACTS 研究所与河南省电力公司合作研制的一台±
20MVar 的STATCOM 已于1999
年在河南洛阳投入运行；目前，
一台±50MVar 的STATCOM 正
在研制中，将在上海500kV 电网
投运。
在配电网中，将中小容量的
STATCOM 安装在某些特殊负荷
（如电弧炉）附近，可以显著地
改善负荷与公共电网连接点处
的电能质量，例如提高功率因数、克服三相不平衡、消除电压闪变和电压波动、抑止谐波污染等等。
这种在配电网中用来提高电能质量的STATCOM 一般称为DSTATCOM 。
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DSTATCOM的应用
中图分类号 ： Ｔ Ｍ ７ ２ ７
文献标志码 ： Ｂ
文 章 编 号 ：ｌ ０ ０ ３ — ０ ８ ６ ７ （ ２ ０ Ｉ ７ ） ０ ４ 一Ｏ ０ １ ５ －０ ２
１ 分级补偿 的 “ 低 电压 ”治匹配的 Ｄ Ｓ Ｔ Ａ Ｔ Ｃ Ｏ Ｍ 以补
升支 术 的 发展 ，ＤＳ Ｔ Ａ Ｔ Ｃ ＯＭ 在 低压 配 电系统 的应 厍 】 也日 趋 Ｄ Ｓ Ｔ Ａ Ｔ Ｃ Ｏ Ｍ 容量 多在 ｌ Ｏ～３ ０ ｋ ｖ ａ ｒ 左右，治理成本低廉。 成 熟 ，因此 在 供 电线路 适 当位置 ，利 用 Ｄ Ｓ Ｔ Ａ Ｔ Ｃ Ｏ Ｍ 注 入适 当的 无功 电流进 而 实现 对 “ 低 电压” 问题 的 治 理 ．是 一 个技
静止 同步补偿 器 （ Ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｃ Ｓ ｙ ｎ ｃ ｈ ｒ ｏ ｎ ｏ ｕ ｓ Ｃ ｏ ｍ ｐ ｅ ｎ ｓ ａ ｔ ｏ ｒ ，Ｄ Ｓ Ｔ Ａ Ｔ Ｃ Ｏ Ｍ ）“ 低 电压”治理 原理 的分 析，提 出
了分 级９ １ 、 偿的 “ 低 电压”治理方案。此外 ， 针对治理设 备后期运行 维护 问题 ， 采用云数据及 移动互联技 术，
的供 电用 户侧 ，用以 解决 由 １ ０ ｋ Ｖ 电源 至 供 电用 户整 个供 电 川 ，通过 ４ Ｇ 数 据 网络 从 云 服务 器中读 取 数据 ，随时 随 地 方
电力前沿技术——电能质量柔性控制装置（STATCOM）简介（无功功率补偿、谐波补偿、电压闪变补偿
电力前沿技术——电能质量柔性控制装置（STATCOM）简介（无功功率补偿、谐波补偿、电压闪变补偿电力前沿技术——电能质量柔性控制装置（ＳＴＡＴＣＯＭ）简介（无功功率补偿、谐波补偿、电压闪变补偿一、背景及发展过程随着现代科学技术的发展，一方面，造成电能质量问题的因素不断增长，如以电力电子装置为代表的非线性负荷的使用、各种大型用电设备的启停等；另一方面，各种复杂的、精密的、对电能质量敏感的用电设备不断普及，人们对电能质量及可靠性的要求越来越高。
上述问题的矛盾越来越突出，这使得电能质量问题对电网和配电系统造成的直接危害和可能对人类生活和生产造成的损失也越来越大，电能质量直接关系到国民经济的总体效益。
对供电质量及可靠性的要求日益提高是和用户的工艺过程水平的发展相联系的，近代科技进步又促进生产过程的自动化和智能化，对电能质量提出了更高更新的要求。
一个计算中心失去电源2s就可能破坏几十小时的数据处理结果而造成上百万元的经济损失。
在大型机器制造厂，0.1s 的电压突降就可能造成异常的生产状况和质量破坏。
当今自动化设备控制的连续精加工生产线，它们对配电系统中的干扰异常敏感，几分之一秒的不正常供电就可能在工厂内部造成混乱，其损失是难以估量的。
这些用户对不合格电力的容许度可严格到只有1～2 周波。
现代化的商贸中心、银行、医院也是如此。
谐波的严重危害和所造成的损失经常被人们所提及，而无人值守变电站中计算机系统突然出现的死机现象，大多属于电能质量问题。
在我国,虽然总体经济和技术水平还比较落后，但在部分经济发达地区电能质量问题的影响已比较突出。
而且，由于各种原因，在供电可靠性和电网电压幅度的稳定水平等指标上，我国的情况尤其落后。
如何提高和保证电能质量,已成为国内外电工领域迫切需要解决的重要课题之一。
近段时间提出的系统化综合补偿技术是解决电能质量问题的“治本”途径。
对于稳态时的电压质量问题有许多成熟的措施加以解决; 但对于动态电能质量问题, 依靠传统的无功补偿和常规的滤波装置则不能有效地解决, 因为诸如电压跌落( sags)、浪涌( surge )、电压脉冲( impulse ) 与瞬时供电中断(outage) 这类电能质量问题持续的时间很短、变化很快, 并且有的电能质量问题还伴随着部分甚至全部的有功损失等情形。
应用于配电网的STATCOM电压与无功功率综合控制方法
应用于配电网的STATCOM电压与无功功率综合控制方法刘国辉【摘要】本文首先介绍STATCOM的基本工作原理,并简述项目应用的基本概况;针对配电网对动态无功补偿装置提出的要求,设计了STATCOM电压与无功功率综合控制算法及控制参数整定方法,通过PSIM仿真模型验证了控制方法的可行性.该STATCOM设备已经在广东电网取得了良好的应用,通过对比STATCOM投运前后系统的电压与无功情况,进一步验证了控制方法的有效性,保证了配电网供电的可靠与稳定.【期刊名称】《电气技术》【年(卷),期】2017(000)002【总页数】4页(P70-73)【关键词】静止同步补偿器;电压控制;双PI调节【作者】刘国辉【作者单位】荣信电力电子股份有限公司,辽宁鞍山 114000【正文语种】中文STATCOM（static synchronous compensator）是柔性交流输电技术（flexible AC transmission system,FACTS）的主要装置之一，它代表着现阶段电力系统无功补偿技术新的发展方向[1]。
STATCOM能够快速连续地提供容性和感性无功功率，为电力系统提供必要的无功支撑，其工作原理是将自换相桥式电路通过变压器或者电抗器并联在电网上，适当地调节桥式电路交流侧输出电压的幅值和相位，或者直接控制其交流侧电流就可以使该电路吸收或者发出满足要求的无功电流，实现动态无功补偿的目的[2]。
STATCOM在电力系统应用的示意图如图1所示。
随着全控型开关器件生产工艺和数字信号处理器芯片性能的升级，STATCOM的设计容量和控制灵活性有了进一步的提高，与传统的并补电容器、电抗器甚至SVC相比都具有明显的性能优势，这也为STATCOM在更广阔的领域应用奠定了坚实的基础。
目前STATCOM在新能源发电（如风能、太阳能等）和输配电领域已经有了普遍的应用，其主要的控制模式包括恒电压控制、恒无功功率控制和恒功率因数控制[3]。
变电站电气系统调试方案三篇
《变电站电气系统调试方案》一、项目背景随着电力需求的不断增长，为了确保电力系统的稳定运行，提高供电质量，新建的变电站需要进行全面的电气系统调试。
本变电站采用了先进的电气设备和技术，旨在为周边地区提供可靠的电力供应。
本次调试的主要任务是对变电站的一次设备、二次设备进行全面的测试和调整，确保其性能符合设计要求和国家相关标准。
二、施工步骤1. 一次设备调试- 变压器调试- 测量绕组直流电阻：使用直流电阻测试仪，分别测量变压器高、低压绕组的直流电阻，判断绕组是否存在短路、断路等故障。
- 绕组绝缘电阻及吸收比测量：使用绝缘电阻测试仪，测量变压器绕组的绝缘电阻和吸收比，检查绕组的绝缘性能。
- 变压器变比测量：采用变比测试仪，测量变压器的变比，确保其与设计值相符。
- 变压器极性及组别试验：通过试验确定变压器的极性和组别，保证变压器的正确连接。
- 变压器空载试验：在变压器空载状态下，测量其空载电流、空载损耗，检查变压器的铁芯质量。
- 变压器负载试验：接入负载，测量变压器的负载电流、负载损耗，验证变压器的负载能力。
- 高压开关柜调试- 机械特性试验：检查开关柜的断路器、隔离开关等操作机构的机械性能，包括分合闸时间、同期性、行程等。
- 绝缘电阻测量：使用绝缘电阻测试仪，测量开关柜的绝缘电阻，确保其绝缘性能良好。
- 交流耐压试验：对开关柜进行交流耐压试验，检验其绝缘强度。
- 保护装置校验：对开关柜的保护装置进行校验，确保其动作准确可靠。
- 电力电缆调试- 绝缘电阻测量：使用绝缘电阻测试仪，测量电力电缆的绝缘电阻，判断电缆是否存在绝缘故障。
- 直流耐压试验及泄漏电流测量：对电力电缆进行直流耐压试验，并测量泄漏电流，检查电缆的绝缘强度。
- 相位核对：通过相位表核对电缆两端的相位，确保电缆连接正确。
2. 二次设备调试- 继电保护装置调试- 保护定值校验：根据设计定值，对继电保护装置的各项保护定值进行校验，确保其准确可靠。
- 保护动作逻辑测试：模拟各种故障情况，测试继电保护装置的动作逻辑，验证其保护功能。
用于控制电压的DSTATCOM的运行
用于控制电压的DSTATCOM的运行
周秉功;胡金声
【期刊名称】《电站设备自动化》
【年(卷),期】2003(000)004
【摘要】本文介绍了用于维持配电母线电压的配电静态补偿器(DSTATCOM)的工作原理。
在这项研究中设定了一个三相四线配电系统。
两个中性夹直流储存电容嚣提供的三相桥逆变器回路实现DSTATCOM。
三个滤波电容器，每相一个，与DSTATCOM并联，淘汰了高频转换元件。
穿过滤波电容器的电压由一个无差拍控制器控制，维持交流母线电压。
母线电压的幅度选定为标称值，即1．Op.u.，而其相角通过维持穿过直流储存电容器的电压的反馈回路获得。
详细的模拟和实验结果显示，在负载侧和电源侧发生任何不平衡和畸变时，DSTATCOM都可以维持电压。
【总页数】8页(P29-36)
【作者】周秉功;胡金声
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TM714.2
【相关文献】
1.基于电压预测控制的DSTATCOM研究
2.用于抑制电压闪变的DSTATCOM模糊自适应整定PI控制
3.DSTATCOM用于改善电压质量的运行模式研究
4.配电网
电压不平衡下级联型DSTATCOM控制方法研究5.基于瞬时功率平衡和负序前馈控制的DSTATCOM电压控制策略方法
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中图分类号： TM76 文献标识码：B
文章编号： 1674-3415(2011)04-0149-06
0 引言
随着电网的发展，配网中非线性、冲击性负荷 日渐增多，其导致的电能质量问题也引起了广泛的 关注。由于技术成熟、价格低廉，目前变电站通常 采用投切电容器或是无源滤波器组实施电能质量调 节。由于无法实现动态调节且易出现谐波放大的问 题，在背景电能质量较差的变电站，此类装置调控 效果不佳，且补偿电容的故障率居高不下。SVC （Static Var Compensator）是近年来较为流行的动态 补偿装置，在变电站中也有较多的应用实例，主要 用于无功调控和变电站调压[1-3]。由于响应速度问 题，SVC 对冲击性负荷的补偿效果有限，为治理谐 波，还需加设多组滤波支路，不仅易出现谐振问题， 而且将导致装置的占地面积较大，难以在配网变电
电气隔离。功率柜内安装有 36 个链节模块，采用分
相分层的结构，每一相各功率单元都在同一层中。
2 D-STATCOM 系统调试试验
D-STATCOM 调试试验的目的是对其各项性能
图 6 D-STATCOM 安装布置图
Fig.6 Layout of D-STATCOM
进行有针对性的验证。主要包含一般检查、绝缘与 耐压试验、保护试验和各项性能试验，以下结合江 西电网樟树变的应用实例加以介绍。
动电路、直流电容、链节控制电路、链节电源等部 分，如图 5 所示。
IGBT PS Gate Unit
IGBT P通信
进线柜 2.400
电抗器柜
3#功率柜 2#功率柜 1#功率柜
进线柜
- 151 -
控制柜
AC1 DC−
DC+ AC2
链节 控制
电路
±0.000
Gate Unit IGBT PS
第 39 卷 第 4 期 2011 年 2 月 16 日
电力系统保护与控制
Power System Protection and Control
Vol.39 No.4 Feb.16, 2011
用于变电站电能质量调控的 D-STATCOM 及其系统调试
范瑞祥 1,2，吴素农 2，孙 旻 2
（1.江西省电力公司博士后科研工作站 江西 南昌 330096；2.江西省电力科学研究院，江西 南昌 330096）
⎧ ⎪ ⎨ ⎪⎩
NY NΔ
= =
λ×U / 3
Ud / 2 λ×U Ud / 2
（1）
式中 λ 为考虑连接电抗上的电压降落及过载能力
时所乘的系数，工程设计中可取为 1.3；U 为拟接入 系统的电压；Ud 为链节的额定直流电压，通常取值 为 IGBT 额定电压的一半高一点。为确保有链节故 障时装置仍能正常运行，实际设计中通常在式（1） 计算的基础在添加 1~2 个模块作为冗余链节。
基金项目：国家电网公司科技项目（200850602）
站中推广应用。基于有源补偿原理的 D-STATCOM （Distribution Static Synchronous Compensator）在响 应速度、运行范围、输出特型和占地面积等方面都 具有一定的优势，是实施配电网电能质量调控的理 想设备[4-7]。然而，由于价格偏高，同时技术上并不 十分成熟，在设计、评估、调试试验等方面缺乏指 导性文件，因此国内的应用实例极少。
本文针对冲击性负荷运行的时段性特点，提出 将 D-STATCOM 与投切电容支路配合用于变电站电 能质量调控，同时结合江西省配网的应用实例，提 出完整的 D-STATCOM 调试试验方案，有助于类似 装置的推广应用。
1 应用于变电站电能质量调控的移动式 D-STATCOM
配网电能质量问题通常是由于冲击性负荷的接 入所引起的，因此对补偿装置的响应速度要求较高。
目前，应用上述方案的 D-STATCOM 已在江西
110 kV 樟树变成功投运。装置采用 Y 型连接的链式
结构，每相由 12 个基于单相逆变桥的链节模块构
成，连接电抗器额定电压 10 kV，额定容量 240 kVA，
额定电流 115 A，额定电感 24 mh。链式模块中的功
率器件采用 EUPEC 公司 IGBT-FF200R17KE3，额
立即输出满容量
判断
容性无功
越限
不越限
根据越限情况 满容量输出
判断电压区间输 出相应无功
载波移相 PWM调制输出
图 2 应用于变电站的 D-STATCOM 基本控制流程 Fig.2 Control flow of D-STATCOM in substation
应用于变电站的 D-STATCOM 基本控制流程如 图 2 所示。通过电网运行数据采集分析，当控制系 统判断主要冲击性负荷正常工作时，D-STATCOM
摘要：针对变电站动态电能质量调控的难点问题，提出将链式结构的 D-STATCOM 与投切电容器配合使用的补偿方案，实现变 电站稳态调压与冲击性负荷谐波和无功的同时补偿。结合现场应用实例，提出较为完整的 D-STATCOM 系统调试试验方案，包 括一般检查、绝缘与耐压试验、保护试验、无功调节范围与输出谐波测试、响应时间测试、稳态调压测试、损耗测试和负荷 综合补偿测试等，给出了较为详尽的试验数据。所得的一些经验和结论可为类似装置的设计与应用提供参考。
Abstract：For the difficulties of dynamic power quality control in substation，a compensation plan is presented in which cascade distribution static synchronous compensator (D-STATCOM) and switching capacitor work together．The method realizes the simultaneous compensation steady state for voltage regulation and impact load harmonics and reactive power．According to the application example，a complete D-STATCOM system testing and commissioning method is put forward, including the regular inspection，insulation test，protection test，reactive power regulating range and output harmonic test，responding time test，steady state voltage regulation test，loss test and load compensation test．The detailed test data are given as well．The experience and conclusion of the project provide reference for the design and application of similar equipment． Key words：distribution network；power quality；D-STATCOM；system commissioning
图 4 D-STATCOM 单相换流链 Fig.4 Single phase converter chain of D-STATCOM
图 4 所示为链式 D-STATCOM 的单相换流链， 由多个单相桥变流单元（链节）串接构成。链节单 元采用模块化设计，主要包括 IGBT 器件、IGBT 驱
范瑞祥，等 用于变电站电能质量调控的 D-STATCOM 及其系统调试
由于钢厂等冲击性负荷用户通常会利用峰谷电 价进行生产，为提高 D-STATCOM 补偿装置的性价 比，必须使之同时具备应对冲击性负荷的谐波和无 功的同时补偿及稳态调压功能。
电网运行参数采集分析
图 3 D-STATCOM 电流控制方法
Fig.3 Current control method of D-STATCOM
一般检查的目的是检查装置内各仪器、仪表、 各部件外观，应确保无明显的伤痕、变形，仪表、 按钮、指示灯可靠安装，位置、方向正确，柜体内 无线头、碎屑，母排及散热器间无遗落的螺栓、螺 母等金属件，各接地线及各活动门与地间的连接线 应可靠连接，对外接线端子的紧固件应齐全并上紧， 所有电镀件及油漆件外观完整无剥落。
IS
IL
IC
DSTATCOM
负荷
补偿目标 ： 动态无功补偿
谐波滤除 不平衡补偿
DSTATCOM电流控制
逆变器三相 补偿参考电流 计算和叠加
瞬时电流 控制环节
载波移相 PWM
...
Q
Q
Q
N组投切电容器
图 1 综合补偿系统构成框图 Fig.1 Diagram of comprehensive compensation system
Gate Unit IGBT PS
快速放电电路
Pre- PS
电源
图 5 链节单元构成示意图 Fig.5 Construction graph of converter chain unit
链式 D-STATCOM 每相串接链节单元的个数与 接入系统电压等级、自身连接方式和选用 IGBT 模 块的额定参数有关，可按式（1）计算 Y 型或是△ 型连接所需的链节个数。
应用负荷补偿策略，主要用于消除负荷冲击，降低 谐波及不平衡度；当电弧炉不处于工作状态时， D-STATCOM 配合变电站原有电容器作为动态电压 调节装置用于稳定变电站 10 kV 母线电压，此时当 系统电压突破设定的上下限或是其变化率超出设定 限值时，D-STATCOM 将瞬时输出最值以稳定电压， 否则将根据电压范围输出相应无功进行调整。当 D-STATCOM 进行负荷补偿时，为保证实时性和补 偿效果，采用如图 3 所示的直接电流控制策略[8]， 对配网电能质量进行有重点的调控，最终通过载波 移相 SPWM 方法实现补偿输出，以减小干扰谐波输 出。