SVC控制策略
多电平逆变器主要控制策略综述
多电平逆变器主要控制策略综述( 本站提供应用行业：阅读次数：1082) 【字体：大中小】1 引言多电平逆变器具有谐波小、共模电压小、电压变化率小、电磁干扰小、开关频率低、系统效率高、适合中高压大容量变频器应用等特点，近十年得到广泛的研究[1]。
研究主要集中在拓扑结构、控制策略两方面。
图1是多电平逆变器的主要研究内容。
图1 多电平逆变器主要研究内容由于多电平逆变器拓扑结构的多样性，且涉及到直流电压的均衡、开关频率的合理分配、冗余状态的利用等特殊要求，使得对多电平逆变器的控制具有一定的挑战性。
2 载波调制方法(Carrier-based Modulation)载波调制是最常用的多电平控制方法之一，其特点是通过载波和调制波(或参考波)间的比较而获得器件的开关状态。
载波调制按其采样方法可分为:自然采样和规则采样，自然采样一般用于模拟电路实现，规则采样用于数字实现。
规则采样又分对称和不对称采样。
在载波调制中，对于m电平逆变器，常定义幅度调制比ma和频率调制比mf分别为:其中Ac为载波峰峰值，fc为载波频率，Am为调制波峰值，fm为调制波频率。
多电平载波调制由于载波个数的增加，而变得较复杂，但也给控制提供了更多的自由度。
2.1 子谐波脉宽调制SHPWM(SubHarmonic PWM)由Carrara[2]提出的SHPWM的基本原理是:对m电平逆变器，将m-1个具有相同频率fc和峰峰值Ac的三角载波集连续分布。
频率为fm、幅值为Am的正弦调制波置于载波集的中间。
将调制波与各载波信号进行比较，得到逆变器的开关状态。
在载波间的相位关系方面，Carrara考虑了三种典型配置方案:(1) PD—所有载波具有相同相位;(2) POD—正、负载波间相位相反;(3) APOD—相邻载波间相位相反。
图2是SHPWM采用PD配置的波形图。
SHPWM的最大线性幅度调制比ma为1。
对SHPWM的研究有如下一些重要结论[3]:·对于三相系统，频率比mf应为取3的倍数;·单相逆变器，APOD配置电压谐波最小;·三相逆变器，PD配置线电压谐波最小。
【精品】浅谈SVC的原理及作用
浅谈SVC的原理及作用超（特）高压运行检修公司自贡中心涂洪骏1．摘要：介绍了静止补偿器(SVC)的工作特性、基本原理、运行方式，重点针对SVC的作用进行了分析。
2．关键词：静止补偿器，静止无功发生器和吸收器，无功补偿，SVC3．引言现代工业系统中，诸如交流电弧炉、电气化铁路、大型轧钢机等均属于动态变化的非线性负荷。
这类负荷的特点是有功功率与无功功率随时间作快速变化，由于其非线性和不平衡的用电特性，使供电电网的电压波形发生畸变，引起电压的波动、闪变以及三相不平衡，甚至引起系统频率的波动，而且向系统注入大量的谐波，对电网的电能质量构成了严重的威胁。
近年发展起来的静止型无功补偿装置(StaticVarCompensation，以下简称SVC)[1]，是一种快速调节无功功率的装置，已成功地应用于冶金、采矿和电气化铁路等冲击性负荷的补偿上。
这种装置在调节快速性、功能多样性、工作可靠性以及投资和运行费用的经济性等方面都比同步调相机有明显的优点，取得了较好的技术经济效益，因而在国内外得到较快的发展与实际应用。
2.静止无功补偿装置(SVC)的分类及原理SVC目前广泛应用于输电系统和负载无功补偿，根据国际大电网会议将SVC分为：1、机械投切电容器（MSC）型；2、机械投切电抗器（MSR）型；3、自饱和电抗器型（SR)型；4、晶闸管投切电容器型（TSC)型；5、晶闸管投切电抗器型（TSR)型；6、自换相型（SCC)型；7、晶闸管控制电抗器型（TCR）型。
其典型代表是晶闸管控制电抗器＋固定电容器（TCR＋FC）、晶闸管投切电容器（TSC）、以及磁控电抗器＋固定电容器（MCR+FC）等。
2.1晶闸管控制电抗器TCR＋FCTCR通过调节晶闸管的触发角α，实现连续调节补偿装置的无功功率。
利用TCR回路吸收的感性无功功率，可以对无功功率进行动态补偿，使得并联滤波器中多余的无功功率得到平衡，确保补偿点的电压接近维持不变。
其基本组成如下图1所示。
现代多电平逆变器的控制策略_彭方正
为了使谐波畸变最小，并且达到基波分量幅度可 调的目的，ｍ －１ 次以下的谐波分量均可从电压波形中消 除掉。通常，通过适当地选择不同电平逆变器中的开
４
现代多电平逆变器的控制策略
４／２００６
图７
十一电平逆变器产生的负载电压空间矢量
图 ８ （ａ ）示出一个十一电平多单元逆变器中的一 个单元产生的电压，该逆变器每相有 ５ 个单元，输出 频率为 ５０ Ｈｚ。同样频率、调制因数为 ０．９９ 的逆变器的 负载电压波形如图 ８ （ｂ ）所示。 图６ 一个具有不同调制因数的七电平阶梯波形的正 半周 通过数学计算和对图 ６（ａ）到图 ６（ｃ）的观察，可 以得出一个多电平阶梯电压的通用谐波表达式［７ ］ ： 4 hn = [V1 cos( nα1) ± V 2 cos( nα2 ) ± K ± Vm cos( nαm ) ] n π …………………………………………………（３） 式中：正号表示上升沿，负号表示下降沿。 １．４ 低开关频率空间矢量控制 基于空间矢量理论，文献［２］介绍了一个不同概 念的多电平逆变器控制方式。这种控制策略，称为空 间矢量控制（Ｓ Ｖ Ｃ ） ，它工作于低的开关频率，并且在 每一个开关期间不会产生预期负载电压的平均值，这 和空间矢量调制（Ｓ Ｖ Ｍ ）的原理是一样的。 图 ７ 示出了一个十一电平逆变器产生的 ３１１ 个不同 的空间矢量，其中也包含了参考负载电压矢量 Ｖ ｒｅｆ。空 间矢量控制的主要思想是传送给负载一个电压矢量， 这个矢量可使空间误差或与参考矢量 Ｖ ｒ ｅ ｆ 的距离最小。 十一电平逆变器产生的高密度的矢量（图 ７）与参考矢 量的偏差很小，因此就没有必要再应用对参考矢量邻 近的 ３ 个矢量进行相应计算的更复杂的调制方案。 图 ７ 中带阴影的六角形表示最大接近度的边界，意 为当参考电压 Ｖ ｒ ｅ ｆ 处于这一区域时，矢量 Ｖ ｃ 必须被选 取，因为它最接近该参考值。 图 ９ 示出参考矢量和应用于 Ｓ Ｖ Ｃ 的逆变器产生的 矢量［２ ］ 。在电平数较多时，这种方式既简单又具有 吸引力。当电平数减少时，逆变器所产生的矢量与参 考矢量之间的误差将会较大，这将使负载电流纹波 增加。 １．５ 直接转矩控制 为了有效地控制交流传动装置的转矩和磁通，作 为取代磁场定向控制方式的另一种选择，在低压二电 平逆变器中发展了直接转矩控制（Ｄ Ｔ Ｃ ）技术［２ ０ ］ 。同 图８ 应用于 ＳＶＣ 的 １１ 电平逆变器产生的电压波形
无功补偿控制策略
无功补偿控制策略1.静态无功补偿控制策略：静态无功补偿控制策略主要包括静态无功补偿器的投入和退出控制。
静态无功补偿器包括无功补偿电容器（电感器）和静止补偿器（如STATCOM和SVC等）。
静态无功补偿器的控制主要是根据电压和无功功率的变化，通过控制开关装置对电容器（电感器）和静止补偿器的投入和退出进行控制，来实现无功功率的补偿。
2.动态无功补偿控制策略：动态无功补偿控制策略主要采用电力电子设备来实现无功功率补偿。
常见的动态无功补偿设备有同步电动机发电机组（Synchronous Condenser）、UPFC（Unified Power Flow Controller）等。
动态无功补偿控制策略主要是对动态无功补偿设备的控制参数进行调节，以实现对电力系统无功功率的精确控制。
3.直接电流控制策略：直接电流控制策略是一种基于直接电流测量的无功功率补偿控制策略。
该策略通过直接测量负荷侧的电流大小和方向，判断无功功率补偿的需求，并通过控制电力电子装置来实现无功功率的补偿。
这种策略具有实时性强、响应快、控制精度高等优点，但需要在负荷侧进行直接电流测量，因此要求测量装置的精度和可靠性较高。
4.基于模糊控制的策略：基于模糊控制的无功补偿策略是一种基于模糊逻辑的控制手段。
该策略通过利用模糊控制的非线性和模糊度的特点，构建模糊控制器，从而实现对无功功率的补偿。
模糊控制器可以根据实际控制需求和工作状态进行自适应调整，从而提高控制的准确性和稳定性。
从上述介绍可以看出，无功补偿控制策略的选择将取决于电力系统的特点和需求。
不同的策略具有不同的特点和适用范围，需要根据具体情况来选择和设计。
同时，无功补偿控制策略的效果也需要经过充分的仿真和实验验证，才能确保在实际应用中能够取得良好的性能和效果。
SVC与AVC系统联调策略研究
备C^S IEngineering 工程S V C与A V C系统联调策略研究陈涛(成都飞机工业（集团）有限责任公司动力公司，四川成都610091 )摘要：将S V C纳入A V C系统的控制范围内，与原有A V C系统实现联调，有利于更好地协调系统中各无功补偿设备的无 功出力及分接头档位之间的关系，实现电网电压无功的综合控制。
实现稳定电网电压和无功功率就地平衡，也是一种减少 固定电容器组及主变分接头动作频率的有效方式，它不仅可以提高经济效益，还会带来巨大的社会效益，在未来的应用中 具有很大的发展潜力。
关键词：A V C系统；SVC;电压无功的综合控制中图分类号：TM761 文献标识码：A文章编号：1671-0711 (2017) 02 (上）-0107-031A V C系统简介随着计算机技术和互联网的快速发展，全国大范围内采用地县一体化自动化技术，基于SCADA 实时数据系统对全网各个节点的遥测、遥信等相关数据进行数据采集并分析，如各节点电压电流实时数据等。
A V C系统在保证全网及相关电气设备安全可靠运行的前提下，同时确保各节点运行电压在规定合格范围内，通过对全网各个厂站的有载调压及无功补偿设备的集中监控和调节，实现全网电压无功实时优化控制。
A V C系统的电压无功优化控制的启动计算运行周期较短，计算的基态潮流能够准确体现电网电压及无功功率分配情况。
此外，各厂站根据A V C系统下发的优化计算结果实现闭环控制，通过此闭环反馈方式来确保电网电压的安全经济运行。
在负荷预测结果的数据分析基础上，将负荷变化趋势按照一定的准则进行自动划分，根据划分情况对无功电压进行预控并判定无功补偿装置的调整方向，这样就可以有效地避免各离散无功补偿装置的频繁调节，提高无功补偿装置的使用寿命。
AVC 系统旨在建立以供电区域各电压无功调节设备协调控制为一级备用，以厂站就地平衡控制为二级备用的优化控制策略生成体系，按照“小步走，逐渐逼近”的原则对电压进行优化控制，避免电压大幅度变化影响系统的稳定性，将量测值与状态估计值之间存在的可能偏差纳入到工程后期处理中，考虑工程成本等问题以确保该系统的实用性。
刍议静止无功补偿装置的应用
刍议静止无功补偿装置的应用摘要：本文从电网运行管理的角度分析了SVC定值管理、启动投运、操作模式等方面的问题及对策，以提高SVC装置在电网中的应用效果，确保设备和电网安全。
仅供业内人士参考。
关键词：静止无功补偿装置(SVC) 原理控制策略注意事项静止无功补偿装置(static var compensator,SVC),由静止器件构成的并联、可控、无功补偿装置。
通过改变其容性和(或)感性等效阻抗来调节输出以维持或快速控制电力系统的特定参数(典型参数是电压、无功功率)。
包括晶闸管控制电抗器、晶闸管投切电容器和晶闸管投切电抗器等。
SVC装置运行管理的水平对电网的运行质量有重大影响。
但是，SVC装置在500kV电网中的应用经验尚不丰富。
本文从电网运行管理的角度分析了SVC 定值管理、启动投运、操作模式等方面的问题及对策，以提高SVC装置在电网中的应用效果，确保设备和电网安全。
1、SVC原理SVC结构与工作原理。
SVC装置通常由晶闸管可控电抗器，和若干组固定可投切电容器组组成，如图1所示。
图1 SVC结构图SVC装置通过TCR自动调节流过电抗器的电流，以及投切固定电容器组，从而调节SVC从电网吸收或向电网发出的无功功率。
电容器组同时拥有滤波功能，主要滤除3、5、7、11等次谐波。
TCR的基本结构是两个反并联的晶闸管和电抗器串联，如图2所示。
图2 TCR装置原理示意图晶闸管的控制角α在90°到180°之间时，晶闸管受控导通。
控制角α的连续变化表现为TCR装置等效阻抗的连续变化。
触发角α的控制范围为116°≤α≤170°，则导纳值标么值的控制范围为0.002≤Y≤0.46。
由于晶闸管的导通或关断速度很快，因此，TCR对无功功率或电压的调节很快。
SVC装置的阀组连接次序变化时，装置即可具有交直流功率转换的作用，因此SVC装置在增加一些附属设备后，可具有交流线路融冰功能。
2、SVC控制策略及定值整定典型的用于动态无功补偿的SVC主要包含以下控制策略：恒电压控制、慢速导纳控制、过电压控制。
交流电机控制策略的发展综述
交流电机控制策略的发展综述交流电机控制策略的发展可以追溯到20世纪70年代，当时交流电机的控制主要通过直接矢量控制（DTC）和感应电机矢量控制（IMC）实现。
这些控制策略可以精确地控制电机的转速和扭矩，为工业生产提供了很大的便利。
然而，随着电力电子技术的快速发展，许多新的控制策略被引入并应用于交流电机的控制中，大大改进了电机的性能和效率。
其中一个重要的发展方向是无感矢量控制（SVC），通过将电机与传感器之间的机械耦合降至最低，无感矢量控制可以提高电机系统的可靠性和稳定性。
它使用综合控制方法，如磁通观测器和反馈控制器，从而不需要使用速度传感器或位置传感器来测量电机的状态。
无感矢量控制在很多应用中广泛使用，如空调、抽水机、风扇等。
另一个重要的发展方向是预测控制策略，通过预测电机的状态变化，选择最优的控制策略，从而提高电机系统的性能。
预测控制策略主要包括模型预测控制（MPC）和有限控制器预测（FPC）。
MPC基于电机模型，通过计算电机模型的状态变量，预测未来的状态，并选择最优的控制策略来改善电机的性能。
FPC通过有限长度的预测窗口计算未来的状态，然后选择最优的控制策略。
此外，模糊控制和神经网络控制也被应用于交流电机的控制中。
模糊控制通过建立模糊逻辑规则和控制器，将输入信号转化为输出信号，实现对电机的控制。
模糊控制的优点在于对于非线性系统和不确定性系统具有较好的适应性。
神经网络控制使用神经网络建模，通过反向传播算法来调整网络权值和偏置，从而实现对电机的控制。
此外，混沌控制和自适应控制也是交流电机控制策略的重要发展方向。
混沌控制利用混沌现象的复杂性和周期性来实现电机系统的控制。
自适应控制通过不断调整控制参数以适应不确定的环境和系统变化，提高电机系统的性能和稳定性。
总而言之，随着电力电子技术的不断发展，交流电机控制策略也在不断创新与演进。
从最早的直接矢量控制到无感矢量控制、预测控制、模糊控制、神经网络控制、混沌控制和自适应控制等，各种控制策略的应用使得交流电机的性能和效率得到大幅度提升，为工业生产提供了更好的支持。
静止无功补偿装置(SVC)介绍资料
实现电网优化运行
SVC能够与系统其他设备配合，实现电网的优化运行和调度，提高 电网运行效率。
适应未来电网发展需求
随着电网的不断发展和升级，SVC的应用前景将更加广阔，能够满 足未来电网发展的多样化需求。
THANKS
感谢观看
特点
各类SVC具有不同的特点。例如，TCR型SVC响应速度快、连 续可调，但谐波含量较高；TSC型SVC结构简单、成本低，但 只能分级调节；MCR型SVC调节范围宽、谐波含量低，但响 应速度相对较慢。
02
SVC系统组成与结构
主要设备构成
1 2
晶闸管控制电抗器(TCR)
采用晶闸管控制电抗器的投入或切除，从而改变 系统的无功功率，实现快速、连续的无功功率调 节。
静止无功补偿装置 (SVC)介绍资料
汇报人：XX
目录
• SVC基本概念与原理 • SVC系统组成与结构 • SVC控制策略及实现方法 • SVC性能指标评价体系建立 • SVC在电力系统中的应用前景展望
01
SVC基本概念与原理
SVC定义及作用
SVC定义
静止无功补偿装置（Static Var Compensator，SVC）是一种用于电力系统无 功补偿的装置，通过控制无功功率的流动，提高电力系统的稳定性和效率。
效性。
混合实现方法
结合硬件实现和软件实现的优势 ，采用硬件在循环(HIL)仿真技术 ，将实际控制系统与虚拟仿真环 境相结合，实现对SVC控制策略
的高效、灵活验证。
案例分析：某地区电网SVC应用实例
要点一
案例背景
某地区电网存在电压波动和闪变问题 ，严重影响电能质量和用户用电设备 的安全运行。为解决这一问题，该地 区电网引入了静止无功补偿装置 (SVC)。
静止无功补偿(SVC)技术
Capacitive
Inductive Isvc
图 7－2 TCR 型 SVC 输出特性
从 TCR 型 SVC 接线结构可知，其无功调节是通过电力电子器件（晶闸管）控制常 规电感/电容元件来实现的。图 7－3 为单相 TCR 接线原理图及电流电压波形。TCR 控 制系统通过改变晶闸管的触发时刻控制主回路电流大小，从波形图可见只有当触发角 为 90º时电流方为正弦，其他触发时刻 TCR 回路电流将含有高次谐波，其谐波含量见 图 7－4。
平台的 SVC 静、动态模型，该模型可用于电力系统分析计算，特别是对电压稳定性分
析计算，与实际装置比较具有较好的拟合特性。从对调节策略的仿真和试验结果可见，
我国在 SVC 输电系统调节控制研究已取得了重要的阶段性成果，为 SVC 技术在输电网
的应用奠定了基础。
国家电网公司先进适用技术评估报告
1.5 SVC 装置制造核心技术
国家电网公司先进适用技术评估报告
静止无功补偿（SVC）技术
1 技术原理
1.1 概述
SVC（Static Var Compensator）——静止无功补偿器，其静止是相对于发电机、 调相机等旋转设备而言的。它可快速改变其发出的无功，具有较强的无功调节能力， 可为电力系统提供动态无功电源、调节系统电压，当系统电压较低、重负荷时能输出 容性无功；当系统电压较高、轻负荷时能输出感性无功，将供电电压补偿到一个合理 水平。SVC 通过动态调节无功出力，抑制波动冲击负荷运行时引起的母线电压变化， 有利于暂态电压恢复，提高系统电压稳定水平。
至直流侧使用。因此，链式 STATCOM 非真正意义上的无功“发生器”，优点是不产生
谐波及低电压时的运行特性较好。
投入电网运行的 STATCOM 容量较大，一般均采用 GTO 器件，因 GTO 是电流驱动型，
优化SVC调节功能的新策略
优化SVC调节功能的新策略随着电网的不断发展，SVC（静止无功补偿装置）在电网中也得到更多的应用。
SVC装置根据电力系统中电压变化，快速投退无功补偿装置，对电力系统电压进行有效的控制。
由于SVC装置的参考电压只能以500kV或者220kV母线电压为参照，二者往往不能兼顾，造成一方电压越限的情况。
文章根据某500kV 变电站的运行经验，对SVC控制策略和控制方式进行优化，使得各个等级的电压都能满足运行要求，更好地发挥SVC的调节作用。
标签：SVC；无功调节；死区电压1 概述SVC是一种典型的柔性交流输电装置。
该装置应用于电网，能实现调相调压功能，提高线路的输送能力，提高稳定运行水平，改善电能质量。
2 SVC的作用2.1 SVCSVC是静止无功补偿器的简称，它通过并联的无功回路发生或吸收无功功率，其无功输出被控制变化以维持或控制电力系统规定的参数（如电压等）。
静止这一词表明设备主要元件不运动或不旋转。
2.2 SVC的功能（1）对电力系统电压进行有效的控制。
SVC通过对母线的控制，实现增强电压稳定的功能。
（2）增加已有和新建输电系统的有功功率传输能力。
电力系统有功功率传送容量一般受到系统的运行电压和系统之间转移电抗的限制。
如果在输电线路上面加装SVC，由于SVC在连接点支撑电压的能力从而使输电容量大大的增加。
（3）提高系统的暂态稳定极限。
当系统加装SVC以后，对于同样的传输水平，有较大的减速能量用于恢复转子到稳定状态，从而提高系统的暂态稳定极限。
（4）增加功率振荡的阻尼。
在电力系统中由系统故障、负荷突降、严重事故投切等所引起的大扰动相对较少，而正常负荷变化和运行操作所引起的小扰动要频繁的多。
此类扰动引起电机械振荡，它们通常由发电机转子阻尼电路和与发电机励磁系统在一起的电力系统稳定器所阻尼。
但是无阻尼功率振荡会导致持续电压和功率摇摆，甚至于发电机之间会失去同步。
加装SVC后，也就是设置了连续控制的快速反应无功补偿，可以改进系统的阻尼特性。
静止无功补偿器(SVC)仿真研究毕业论文
中国矿业大学本科生毕业设计姓名：张贵稀学号：21056373 学院：应用技术学院专业：电气工程及其自动化设计题目：静止无功补偿器（SVC）仿真研究专题：指导教师：马草原、王崇林职称：讲师、教授2009年6月徐州中国矿业大学毕业设计任务书学院应用学院专业年级电气05－1 学生姓名张贵稀任务下达日期：2009年3月9 日毕业设计日期：2009年3月9日至2009年6月5日毕业设计题目：静止无功补偿器（SVC）仿真研究毕业设计专题题目：毕业设计主要内容和要求：低功率因数是供电系统普遍存在的问题，已成为供电领域迫切需要解决的重要课题之一。
无功补偿是维持电网电压稳定，维护电力系统安全运行的重要手段。
无功补偿技术是当前研究的热点之一。
无功补偿技术主要包括大功率电子器件、无功电流检测方法、无功的补偿控制技术等主要内容。
基于本国国情，在我国较长一段时间内，静止无功补偿器(SVC)仍然占据重要地位，因此，本文选择以静止无功补偿器((SVC)为无功补偿研究对象。
本课题要求：1 熟悉SVC主电路的结构特点；2 分析SVC的工作原理，建立合适的模型；3 熟悉SVC的常规控制策略；4 利用PSCAD建立SVC的仿真模型并利用仿真模型分析SVC对负荷进行无功补偿的过程。
院长签字：指导教师签字：中国矿业大学毕业论文指导教师评阅书指导教师评语（①基础理论及基本技能的掌握；②独立解决实际问题的能力；③研究内容的理论依据和技术方法；④取得的主要成果及创新点；⑤工作态度及工作量；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）：成绩：指导教师签字：年月日中国矿业大学毕业论文评阅教师评阅书指导教师评语（①基础理论及基本技能的掌握；②独立解决实际问题的能力；③研究内容的理论依据和技术方法；④取得的主要成果及创新点；⑤工作态度及工作量；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）：成绩：评阅教师签字：年月日中国矿业大学毕业论文评阅教师评阅书指导教师评语（①基础理论及基本技能的掌握；②独立解决实际问题的能力；③研究内容的理论依据和技术方法；④取得的主要成果及创新点；⑤工作态度及工作量；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）：成绩：评阅教师签字：年月日中国矿业大学毕业设计答辩及综合成绩摘要电网功率因数偏低已成为当今供电领域迫切需要解决的重要课题之一。
电厂的电压无功控制策略和实现方式
05
总结与展望
电厂电压无功控制的重要性和当前存在的问题
总结
电压无功控制是电厂稳定运行的关键因素，对于提高电能质 量和降低损耗具有重要意义。
问题
目前存在一些问题，如控制策略不够精细、无功功率补偿不 足、设备老化等，影响了电厂的运行效率和稳定性。
发展方向和前景
方向
未来需要进一步研究电压无功控制的优化策略，采用更先进的控制算法和设备，提高电厂的稳定性和经济性。
电厂的电压无功控制策略和实现方 式
汇报人： 日期:
目录
• 电厂电压无功控制概述 • 电厂电压无功控制策略 • 电厂电压无功控制的实现方式 • 电厂电压无功控制的实际应用及案例分析 • 总结与展望
01
电厂电压无功控制概述
电压无功控制的重要性
保证电能质量
电压无功控制能够稳定电厂的 电压和无功功率，确保电能质
性。
04
电厂电压无功控制的实际应用及 案例分析
某电厂的电压无功控制改造项目介绍
01
项目背景
某电厂在运行过程中发现电压波动较大，影响电能质量和机组安全运行
。决定进行电压无功控制改造。
02 03
改造方案
采用先进的自动电压控制系统，通过采集电网电压、无功功率等参数， 自动调节发电机励磁电流，稳定机端电压。同时，引入无功补偿装置， 提高系统稳定性。
量符合要求。
提高输电效率
通过控制电压和无功功率，能够降 低输电线路的损耗，提高输电效率 。
保护电力设备
电压无功控制可以防止电压波动和 无功负荷对电力设备造成的损害。
电压无功控制的基本原理
电压控制原理
通过调节发电机端电压、变压器分接头和无功补偿设备等手段，控制电厂的输 出电压。
SVC控制系统原理
SVC控制系统原理SVC（静态无功补偿器）控制系统原理是一种用于电力系统的静态无功补偿设备，通过调节电力系统的电压和无功功率，能够实现改善电力系统的电压稳定性、无功功率平衡和功率因数调节等目的。
SVC控制系统原理主要包括SVC基本原理、控制策略和控制器设计。
SVC基本原理：SVC由可控电压源和电流源组成，主要包括一个串联电抗器和并联可控电流源。
串联电抗器通过改变电压的大小和相位来调节电力系统的电压稳定性。
并联可控电流源通过改变电流的大小和相位来调节电力系统的无功功率。
串并联电抗器分别通过可控开关进行控制，并通过控制电压和电流源的输出，实现对电力系统的电压和无功功率的调节。
控制策略：SVC的控制策略主要包括电压控制和无功功率控制两种模式。
电压控制是通过调整串联电抗器的电压大小和相位来实现对电力系统电压的调节。
当电力系统电压下降时，控制系统将串联电抗器的电压调高，提高电力系统电压；当电力系统电压上升时，控制系统将串联电抗器的电压调低，降低电力系统电压。
无功功率控制是通过调整并联可控电流源的电流大小和相位来实现对电力系统无功功率的调节。
控制系统根据电力系统的无功功率需求，调整并联可控电流源的输出电流，提供所需的无功功率。
控制器设计：SVC控制系统的控制器主要包括电流控制环和电压控制环。
电流控制环主要用于调节并联可控电流源的输出电流，实现对电力系统无功功率的控制。
电压控制环主要用于调节串联电抗器的电压，实现对电力系统电压的控制。
控制器通过测量电力系统的电流和电压，比较实际值与设定值的差异，并根据差异进行调整，控制串并联电抗器的输出，最终实现对电系统的电压和无功功率的调节。
总结起来，SVC控制系统通过串并联电抗器对电力系统的电压和无功功率进行调节，实现对电力系统的电压稳定性、无功功率平衡和功率因数调节等目的。
控制系统通过电流和电压的测量和比较，通过调整串并联电抗器的输出实现对电力系统的控制。
SVC控制系统可以有效改善电力系统的电压稳定性和无功功率平衡，提高电力系统的运行效率。
低压无功补偿的原理
低压无功补偿的原理一、无功功率的产生和影响无功功率通常是由感性负载（如电动机）和容性负载（如电容器）引起的。
感性负载会产生感性无功功率（或称为无功电感），而容性负载会产生容性无功功率（或称为无功电容）。
无功功率对电网有一定的影响，如引起电网电压的波动、降低电能的利用效率等。
低压电网中的无功补偿主要采用静态无功补偿装置（SVC）、静止无功发生器（SVG）以及电力电容器等设备和系统实现。
其主要原理如下：1.静态无功补偿装置(SVC)SVC是一种基于IGBT(绝缘栅双极型晶体管)技术的无功补偿设备。
其工作原理是通过电容器和电感器组成谐振电路，产生可变的无功电流，来补偿感性或容性负载所引起的无功功率。
SVC可以根据电网的需求实时调整无功功率的大小和相位角，从而达到电网无功补偿的目的。
2.静止无功发生器(SVG)SVG是一种基于IGBT技术的无功补偿设备，主要通过电流控制策略来实现静止无功补偿。
SVG具有快速响应、精确无功补偿以及对电力质量有良好改善等特点。
其工作原理是通过IGBT器件对电网电压的波形进行调节，将电网的无功功率转化为有源功率，进而补偿无功功率。
3.电力电容器电力电容器是一种主动的无功补偿设备，可以通过给电网提供容性功率来补偿感性负载所引起的无功功率。
其工作原理是将感性无功功率转变为容性功率，通过并联接入电网实现补偿。
电力电容器通常具有快速响应、体积小、运行稳定等特点。
三、低压无功补偿的控制策略为了保持电网无功功率在正常范围内，实现无功功率补偿，需要通过控制策略来调整无功补偿装置的工作状态。
一般常用的控制策略有如下几种：1.基于电压稳定控制根据电网电压的变化，实时调整无功补偿设备的容性或感性无功功率，使电网电压保持稳定。
2.基于电流平衡控制通过监测电网三相电流的大小和相位差，实时调整无功补偿设备的工作状态，使电网三相电流保持平衡。
3.基于功率因数控制根据电网功率因数的变化，实时调整无功补偿设备的容性或感性无功功率，使功率因数保持在设定范围内。
静止无功补偿器-PPT文档资料
主要内容
1 、静止无功补偿器的原理 2、静止无功补偿器的控制策略 3、静止无功补偿器的应用
静止无功补偿器的原理
静止无功补偿器（SVC）是在机械投切 式并联电容和电感的基础上，采用大容 量晶闸管代替断路器等触电式开关而发 展起来的。 分立式SVC包括可控饱和电抗器、晶闸 管投切电容（TSC）和晶闸管控制/投切 电感（TCR/TSR），它们之间或与传统 的机械投切电容/电感结合起来构成组合 式SVC。
几种常见的SVC
自饱和电抗器（SR）
由饱和电抗器和串联电容器组成的回路具 有稳压的特性，能维持连接母线的电压水平 ，对冲击性负荷引起的电压波动具有补偿作 用，与其并联的滤波电路能吸收谐波并提高 功率因数，而且还具有有效抑制三相不平衡 的能力。其优点是补偿快速、可靠、过载能 力强，维护简单，但运行时电抗器长期处于 饱和状态，有较大的噪声和损耗，原材料消 耗也大，补偿不对称负荷自身产生较大谐波 电流，无平衡有功负荷能力。
SVC在在电气化铁道上的应用
右图所示为安装在某铁路 分局牵引变电所的SVC。在 仅由固定电容器补偿下，功 率因数为0.85 左右（考核值 为0.9），每月都要缴纳低功 率因数罚款，加装SVC 系统 之后，功率因素提高到0.95 ，除得到当地供电部门奖励 外，所需费用投资也在一年 多时间内收回。安装在各地 铁路部门的SVC 总体补偿效 果也令人满意
SVC在纳米比亚400kV,330Mvar 项目 NamPower 的Auas 变 电站新建了一条输电系统 ，使得一旦发生50Hz 的 谐振，在某个系统负荷的 发电机出力条件下就会出 现很高的动态过电压，这 将使得NamPower 系统 无法运行。为此，在Auas 变电站安装了一台SVC， 主要是控制系统电压。
面向电力应用的SVC技术点
面向电力应用的SVC技术点研究郝志宇 徐金明 李建辉（辉县市电业局 河南 新乡 453600）摘 要： 阐述SVC技术的历史沿革，对其技术点的变化及进步进行详细地分析。
通过对其同类技术SVG的对比，并结合现行电网运行实际，详细解析成套装置的技术要点及研发方向。
关键词： STATCOM；SVC技术；研究中图分类号：TM714 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）1110097-01件）等，当然也有一些缺点。
SVC是成熟技术，也是处于发展0 引言中的技术，国外仍在不断加大SVC的更新和研发力度。
SVC（Static Var Compensator）即静止无功补偿器，其按照CIGRE会议SC B4研究委员会关于电力电子技术发展规静止是相对于发电机、调相机等旋转设备而言的。
它可快速改划可知：STATCOM技术有着很好的发展前途，但要替代SVC技术变其发出的无功，具有较强的无功调节能力，可为电力系统提必须克服两个主要障碍，一个是价格，另一个则是损耗。
供动态无功电源、调节系统电压，当系统电压较低、重负荷时3 SVC调节控制策略能输出容性无功；当系统电压较高、轻负荷时能输出感性无功，将供电电压补偿到一个合理水平。
SVC通过动态调节无功SVC在容性和感性运行区域内连续可调以及快速响应的特出力，抑制波动冲击负荷运行时引起的母线电压变化，有利于性，使电压和无功双参数综合控制方式真正得以实施。
并且可暂态电压恢复，提高系统电压稳定水平。
以解决系统暂态稳定问题和冲击负荷的影响。
针对电力配电系统的要求，SVC调节策略采用了电压和无功双参数综合控制的1 SVC工作原理方式，通过有载调压变压器与静态无功补偿器的优化配合，可SVC技术是灵活交流输电（FACTS）技术之一，随着大功率以改善电压质量、降低网损。
对于高压输电系统，SVC主要发电力电子器件制造技术的发展，SVC从早期的SSR过渡到挥提供动态无功支撑、提高输电容量、增强系统阻尼和降低网TCR/TSC方式，并成为SVC的主流实用技术。
SVC抑制次同步振荡控制策略研究
柔性交流输电系统对电力系统稳定性的影响及控制策略研究
柔性交流输电系统对电力系统稳定性的影响及控制策略研究柔性交流输电系统（Flexible AC Transmission System，简称FACTS）是一种通过控制输电线路的电压和电流来改善电力系统稳定性的技术。
由于电力系统的复杂性和可预测性的限制，电力系统稳定性一直是电力领域关注的重要问题之一。
本文将围绕柔性交流输电系统对电力系统稳定性的影响展开论述，并提出相应的控制策略措施。
柔性交流输电系统通过在电力系统中安装控制设备来实现对电压和电流的控制，从而可以降低电力系统中的电压幅值、减小电力系统的无功功率损耗、提高输电能力和改善电力系统的稳定性等。
下面将从电力系统的稳定性角度分析柔性交流输电系统的影响。
首先，柔性交流输电系统可以提高电力系统的电压稳定性。
在电力系统中，电压波动是一个常见的问题，尤其是在负载变化较大的情况下。
通过使用柔性交流输电系统的电压控制功能，可以有效地稳定电力系统中的电压，保持电力系统的正常运行。
柔性交流输电系统中的电流控制装置也可以实时控制电流，从而进一步改善电力系统的电压稳定性。
其次，柔性交流输电系统对电力系统的无功功率流动有着显著的影响。
无功功率是电力系统中一个非常重要的参量，它对电力系统的稳定性和电压品质等方面有着重要的影响。
柔性交流输电系统中包括的无功功率控制装置可以根据电力系统的需求来动态调整发电机和负载之间的无功功率流动，从而实现电力系统无功功率的平衡。
这样可以有效地降低电力系统中的无功功率损耗，提高电力系统的稳定性和能效。
此外，柔性交流输电系统还可以提高电力系统的短路能力和动态稳定性。
在电力系统中，电力设备如发电机、变压器和输电线路等，经常面临瞬时或持续的电流冲击负载，特别是在故障情况下。
柔性交流输电系统中的电压和电流控制装置可以实时调整电压和电流，从而提高电力系统的短路能力和动态稳定性，减少故障发生的可能性，并保护电力系统免受故障的影响。
针对以上提到的影响，我们可以采取一系列的控制策略来实现对柔性交流输电系统的控制。
简述电压无功综合控制的基本原理
简述电压无功综合控制的基本原理下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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U
Bref
Btcr
Vmeans
SVC控制策略-输电系统应用
SVC U-I特性
典型的 SVC 稳态 U‐I特性曲线，通常具有一个小 的斜率 引入斜率控制SVC具有如下优点
调节同样目标，大大地减小所需SVC的额定无功容量 防止SVC过于频繁地达到其输出无功的最大限值 在多个 SVC 并联运行的情况下，有利于各自输出无功功率 的合理分配
SVC与直流控制系统的联合控制（青藏）
SVC接到直流控制系统异常闭锁信号后，取消双TCR一半出 力的限制。 当直流系统在功率升降的过程中接到两套TCR都退出的信号 时，立即中止升降过程 当直流系统接到SVC的双TCR异常闭锁信号后，闭锁直流， 此功能可选择投退。 SVC接受PCP的投切高压滤波器组命令，不经调节器直接作用 抑制暂态电压波动
SVC控制策略-输电系统应用
慢速导纳调节器
时间常数大，不与快速的电压响应冲突 系统得到足够无功储备的同时，其代价是牺牲 了部分对稳态电压的控制能力
Vmeans
Vref
I means
Bref
Vref
VSR
Berror
I svc
Bset
SVC控制策略-输电系统应用
非线性增益控制
换流站所需要的无功功率。
SVC控制策略-输电系统应用
针对输电系统SVC控制策略
电压调节器 无功调节器 慢速导纳调节器 阻尼振荡调节器 非线性增益控制器 站内无功设备纳入控制(SVS)
SVC控制策略-输电系统应用
电压调节器
利用 SVC 装置对系统电压的调节能力，不断地 对电力系统电压进行调整，从而将系统电压稳 定在设定的参考值附近 输电系统SVC的基本控制单元
Yl _ bc Gl _ bc jB L _ bc
SVC控制策略-电弧炉应用
对负荷无功的补偿
采用瞬时无功功率理论，根据负荷的相间电流 应用分相无功算法，计算出相间无功，并进一 步计算出电纳，分别对三相电纳进行实时补偿
BC _ ab B L _ ab BC _ bc BL _ bc BC _ ca B L _ ca
SVC控制策略-输电系统应用
输电系统典型应用主要控制策略
500kV桂林变SVC 20.5kV 240MVar 兼融冰12脉动 稳态电压控制 暂态电压控制 慢速导纳控制 双桥独立的无功控制 低电压策略 D桥、Y桥SVC的独立与协调平衡控制 一套控制系统控制两套TCR
SVC控制策略-电弧炉应用
对负荷有功的平衡
借助TCR分相控制的优势，利用CP steinmetz有 功平衡原理，实现无功补偿装置分别对三相的 不平衡有功进行平衡化补偿
G ab Bbc G ab / 3 Bca G ab / 3 ......
Bab (G ca -G bc ) / 3
B
BC
0
SVC控制策略-输电系统应用
其余特殊的控制策略（青藏）
低抗的投切策略 单TCR运行策略 双TCR退出后的快投快切策略 双TCR退出后的稳态控制策略
SVC控制策略-输电系统应用
输电系统典型应用主要控制策略
500kV德阳II变SVC 66kV 180MVar X2 稳态电压控制 动态电压控制 暂态强补 阻尼功率振荡 与AVC协调控制 两套（三套）SVC的协调控制
SVC控制系统概述
• PCS9586(VCU)阀基电子单元板卡配置：
主要完成将主控单元发来的控制脉冲电信号转化为点火脉 冲光信号发给阀组，并对阀组进行监视的功能。
SVC控制策略-输电系统应用
SVC在输电系统中的作用
系统正常运行时，满足电压支撑控制的要求 当系统出现大的扰动时， SVC 能满足动态电压 稳定的要求 提高系统暂态稳定性能 满足系统阻尼特性的要求 增加线路的有功功率传输容量。 减低瞬态过电压。 高压直流输电系统中应用能快速补偿
开环+闭环控制策略
直流退出运行时，采用电压控制方式，稳定交流电网电 压
SVC控制策略-输电系统应用
针对直流输电系统的控制策略（青藏）
无功控制方式下增加电压限制功能，当电压高于高限值 时增大TCR出力以拉低电压，当电压低于低限值时，减 小TCR出力以抬高电压，防止RPC中Umax和Uin动作
SVC控制策略-输电系统应用
• • • •
SVC控制策略-电弧炉应用
针对电弧炉应用SVC的控制策略
SVC控制系统采用了多种控制方式。 基于分相瞬时无功算法的开环控制方式来快速 的补偿各相无功，实现对电压波动和闪变的有 效抑制。 利用 TCR 分相调节和 steinmetz 平衡化原理来平 衡三相不均衡的有功功率。 利用无功闭环或者功率因数闭环，确保供电系 统整体的功率因数随时保持在较高的水平上。
附加控制信号
Vref
+
_
U
Bref
限幅环节
Btcr
I
Vmeans
PI控制
附加控制信号通常选取线路有功功率，线路电 流
SVC控制策略-输电系统应用
阻尼振荡控制器试验结果（德阳II)
SVC控制策略-输电系统应用
站内无功设备联合控制（SVS）
为了协调全站的电压和无功控制， SVC 控制系 统将站内的其他无功设备纳入控制。根据系统 电压或无功要求进行
SVC控制保护系统概述
• PCS9580主控单元板卡配置：
主要完成采样数据的接收和计算处理，同步锁相及 触发脉冲的计算与发出，基本控制或相关逻辑计算 ，数字量开入开出处理，装置管理、对上位机通讯 等功能。
SVC控制保护系统概述
• PCS9580S接口单元板卡配置
主要板卡配置如下图： 主要完成模拟量采集功能。
Hale Waihona Puke Bmin newBmin
SVC控制策略-输电系统应用
TCR电流限制器
为了保证 TCR 的安全运行，在 TCR 过负荷运行时需要对 TCR的电流加以限制。主要是对TCR电流越限的部分进行 控制
SVC控制策略-输电系统应用
SVC对直流输电系统的作用
与直流控制的 RPC 配合补偿换流站所需要的无 功 稳定交流系统电压 支持大扰动后的恢复，防止换相失败 抑制暂态过电压
SVC控制策略-风电、光伏应用
SVC在风电场应用中的作用
对电网的支撑 负载跌落时的快速无功补偿 高功率因数 滤除谐波 抑制电压波动及闪变
SVC控制策略-风电、光伏应用
针对风电场应用SVC的主要控制策略
高压侧电压控制，无功控制 主变进线无功控制 主变进线功率因数控制 开环控制 抑制三相不平衡 多套SVC间的协调控制
SVC控制策略
内容
控制保护系统概述 应用于电力系统的控制策略 应用于风电、光伏的控制策略 应用于电弧炉的控制策略 应用于电气化铁路的控制策略 小结
SVC控制保护系统概述
• SVC控制保护系统：
常规SVC的控制保护系统，由一 个控制屏柜和一面保护屏柜构成 控制柜主要完成如下功能：信号 采集，阀组脉冲的发生，应用于 不同场合控制策略的实现，SVC 系统的自检、监视和保护等 由三个部分组成：PCS-9580主控 单元，PCS-9580S接口单元， PCS-9586 VCU单元 保护屏柜：RCS9000支路保护
在上述的电压调节器中加入了非线性增益环节 将电压误差信号输入到该环节，采用这种方法 在电压发生大的波动时，引入大的增益可以获 得较快的响应速度
电压测量
输出电压 斜率
Vref
Vmeans _ Vref
+
K
I means
电流测量
_
非线性 增益
电压 调节器
Bref
_
TCR 电纳控制
I svc
VSR
SVC控制策略-电弧炉应用
开环控制策略
A B C
BL _ ab B L _ ca BL _ bc Gl _ ab BL _ ab
Gl _ ca
Gl _ bc
BL _ bc
补偿网络
BL _ ca 负荷网络
Yl _ ab Gl _ ab jB L _ ab
Yl _ ca Gl _ ca jB L _ ca
SVC控制策略-输电系统应用
次级电压限制器
SVC 直挂母线上的电压称为次级电压。如果次级电压处 于容性，电压调节器不起作用的非正常情况下，要限制 SVC的容性无功输出以防止SVC母线过压。
通过电压调节器最小电纳的增大，保证 TCR 一定的感性 输出
Uh
U h max
U h min
B min
SVC控制策略-输电系统应用
引入斜率特性的电压调节器
为实现 SVC 电压调差率的特性，在电压调节器 中增加了SVC电流反馈的环节
斜率
Vref
_
K
ISVC
SVC电流
Vref
+
_
U
P
Bref
限幅环节
Btcr
I
Vmeans
PI控制
SVC控制策略-输电系统应用
慢速导纳调节器
当系统发生扰动时，电压调节器利用 SVC 的可 控无功功率快速将被控电压维持在预先设定的 值上。如果 SVC 一直运行在这种状态，则下一 个扰动到来时，就没有足够的无功容量来快速 有效地响应这个扰动 慢速导纳调节器与快速的电压调节器相互配合 通过缓慢地改变电压参考值（时间可调）使得 SVC 逐渐返回到预先设定的工作点，增加系统 的无功储备。