静止同步补偿器

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静止同步补偿器无功电流检测和控制策略的研究的开题报告

静止同步补偿器无功电流检测和控制策略的研究的开题报告一、选题背景和意义：静止同步补偿器是现代电力系统中较为常见的无功补偿设备之一，其作用是通过联网电容器进行电容补偿，来降低线路的无功损耗，提高线路的功率因数，从而提升电力系统的运行效率和稳定性。

然而，静止同步补偿器的检测和控制策略对于提高其效率和性能至关重要。

因此，本文将结合相关研究，对静止同步补偿器无功电流检测和控制策略进行深入探究，旨在提高该设备的控制精度和运行效率。

二、研究内容和主要技术路线：本文将围绕静止同步补偿器无功电流检测和控制策略进行深入研究，具体内容包括以下两部分：（1）静止同步补偿器无功电流检测技术研究。

通过分析静止同步补偿器的原理，结合传感器技术，提出一种有效的无功电流检测方法，并将其与传统检测方法进行对比分析，验证其检测精度和可靠性。

（2）静止同步补偿器控制策略优化研究。

本文将采用现代控制理论，结合静止同步补偿器的实际运行情况，提出一种高效且稳定的控制策略，并将其与传统控制策略进行实验对比，验证其优越性和适用性。

三、研究计划和进度：本文将按照以下计划和进度进行研究：（1）第一阶段（2022年3月~2022年6月）：进行文献综述和理论研究，深入了解静止同步补偿器原理和相关知识，分析现有的无功电流检测方法和控制策略，并结合实际情况提出一种有效可行的检测和控制方案。

（2）第二阶段（2022年7月~2022年10月）：对提出的检测方案进行实验验证，分析检测精度和可靠性，并与传统方法进行对比分析；对提出的控制方案进行系统仿真，分析参数设置和系统性能。

（3）第三阶段（2022年11月~2023年2月）：对仿真结果进行优化，并进行实验实现，验证控制方案的有效性和稳定性，并进行性能分析和评估。

（4）第四阶段（2023年3月~2023年5月）：整理研究结果，撰写论文，准备答辩材料，并参加答辩。

四、预期成果和创新点：本文将提出一种新的静止同步补偿器无功电流检测和控制策略，该方案将结合传统方法和现代控制理论，具有更高的检测精度和控制精度，提高设备的运行效率和稳定性。

静止同步补偿器D-STATCOM

ＱＮ４００Ａ型　静止同步补偿器Ｄ－ＳＴＡＴＣＯＭ　目录　１．概述－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－１　２．Ｄ－ＳＴＡＴＣＯＭ的定义－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－２　３．电能质量对用电设备的影响－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－２　４．Ｄ－ＳＴＡＴＣＯＭ　的特点－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－３　５．Ｄ－ＳＴＡＴＣＯＭ的优势－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－３　６．使用Ｄ－ＳＴＡＴＣＯＭ实现的经济效益－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－５　７．ＱＮ４００Ａ型Ｄ－ＳＴＡＴＣＯＭ装置－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－５　８．技术数据－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－６　９．机械结构－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－６　附录１：产品系列型号表－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－６１．概述　本产品是北京宾德森系统工程有限责任公司和清华大学电机系联合开发的高科技产品，目前在国内外都处于领先地位。

　本产品是应用柔性交流输电技术（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ　ＡＣ　Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ，简称ＦＡＣＴＳ）解决传统的无功补偿和常规的滤波装置不能有效地解决动态电能质量问题。

　本产品适用于４００Ｖ以下配电系统，替代常规的无功补偿和滤除高次谐波装置，现在已被广泛的应用在石油、化工、电力、冶金、造纸、饮料等行业，也被广泛应用在楼宇、建筑、民宅、商场、餐饮等服务设施。

　主要特点：　l可替代原来的电力补偿设备；　l保护了现有的电力设备；　l延长了电机、变频器等电力设备的寿命；　l与原来的补偿设备相比，降低了电能的消耗。

静止同步补偿器的数学建模分析_李俊

这样我们要得到的数学模型就可以表示为：模型是一个四元微分方程组，共有四个微分方程，只要给出初始电流和初始电压值，我们就可以对微分方程进行求解，目标似乎达到了，但是我们很快又能发现，这一个时变系统，要是我们深入分析还是会很困难，于是我们决定采用一种比较经典的派克变换法，得到STATCOM的数学模型：
图2-1 STATCOM的原理接线图
另一类是基于装置的拓扑结构的建模法。后者的基本步骤是，首先罗列装置中相关的微分方程，之后对每一个微分方程进行求解，从而的到我们想要的数学模型，对于我们的STATCOM装置来说，开关器件相对来说比较多，整个系统的结构复杂性非常大，因此，要使用后者的方法来建立数学模型会比较困难。为此我们采用输入一输出的建模方法来建立STATCOM的数学模型，这种数学模型对于STATCOM装置用于电力系统无功补偿控制已经足够精确了。在建立数学模型之前，为了简化步骤方便计算，我们做出如下假设： (1)装置中出现的各类电阻、开关器件、损耗器件等均使用与其等效的电阻来代替，如R，装置中变压器的线路电感和漏电感均使用等效的电感来代替，如L； (2)由于该装置由若干个单相桥叠加形成，假设不考虑谐波分量。在上述假设的前提下，由单相桥输出电压表达式得出装置总的输出电压为： (2-1) 在(2-1)中K表示的是比例系数，表示的是系统与输出电压之间的夹角，是我们可以控制的变量。所以该系统的的三相电压可以表示为： (2-2) 我们将ａｂｃ的三相动态方程列为：
6.结束语通过本文的研究，我们找到了基于输入输出建立静止同步补偿器的数学模型的一般方法，并对系统的稳定性和谐波消除进行了相关分析和介绍，最后通过仿真验证了数学模型的有效性。
参考文献 [1]沈斐,王娅岚等.大容量STATCOM主电路结构的分析和比较[J].电力系统自动化,2003,27(8):59,65. [2]Shen D,Lehn P W.Modeling， Analysis and Control of a Current Source Inverter-Based STATCOM[J].IEEE Trans on Power Delivery,2002,17(1):248-253. [3]杨友良.自动控制原理[M].电子工业出版社,2011. [4]吴启涛,王建赜.新型低谐波静止无功补偿器及其应用[J].电力系统自动化,2003,27 (9):58,61. [5]Julio G.Mayordomo,Mohamed Izzeddine，Rafael Asensi.Load and voltage balancing in harmonic power ﬂows by means of static Var compensator[J].IEEE Transactions on power delivery,2002m17(3):l-3. [6]刘景晖等.谐波自补偿的静止同步补偿器控制方法[J].低压电器,2012,24. [7]丁留宝.基于DSP的STATCOM的研究与设计[D].南京理工大学,2008. [8]唐杰.配电网静止同步补偿器(D—STATCOM)的理论与技术研究[D].湖南大学,2007. [9]刘兴杰,田建设,丁波等.应用Matlab进行电力系统分析和动态仿真[J].电力自动化设备,2004,24(3):43,46. [10]Hsu Y Y,Lu F C.A combined artificial neural network-fuzzy dynamic programming approach to reactive power/voltage control in a distribution substation[J].IEEE Transactions Oil Power Systems,1998,13(4):1256-1271. [11]Lee K Y,Bai X M,Park Y M.Optimization method for reactive power planning by using a modiﬁed simple genetic algorithm[J].IEEE Transactions on Power Systems,1995,10(4):1843-1850. 作者简介：李俊（1984—），男，湖北荆州人，电子科技大学自动化工程学院硕士研究生在读，主要从事控制工程相关方面的研究。王冰峰（1965—），男，四川合江人，电子科技大学自动化工程学院副教授，主要从事电气自动化相关方面的研究。

静止同步补偿器_STATCOM_在南网中的运用

广东科技2011.6.第12期静止同步补偿器（STATCOM ）在南网中的运用刘培杰1概述南网是我国目前唯一的交直流并联运行的超高压、远距离、大容量互联电网，其受端侧广东电网，特别是珠江三角洲电网，外受电力大，负荷高度密集。

这就决定了该地区无功需求大，需要大量的无功补偿，目前主要依靠电容器进行补偿。

南方电网无功和电压方面存在如下几方面的主要问题：负荷中心动态无功补偿不足，而无功和电压控制手段有限，电容器等无功补偿设备不能迅速的投入，不能满足暂态过程系统的无功需求。

因此在广东电网应用动态无功补偿设备，利用动态无功补偿设备快速响应的特点，可有效地改善系统的电压稳定性，提高广东电网动态无功储备，提高受电能力，增强抵御电网大事故的能力。

2STATCOM 工作原理STATCOM（Static Synchronous Compensator ），即静止同步补偿器，就是专指由自换相的电力半导体桥式变流器来进行动态无功补偿的装置。

STATCOM 的基本原理就是将自换相桥式电路通过电抗器或者直接并联在电网上，适当地调节桥式电路交流侧输出电压的相位和幅值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。

从本质上讲，STATCOM 可以等效为大小可连续调接的电容或电抗器。

与传统的无功补偿装置相比，STATCOM 具有调节连续，谐波小，损耗低，运行范围宽，可靠性高，调节速度快等优点。

南网首台STATCOM 装置安装在500kV 东莞站，直挂电压等级为35kV ，容量为±200Mvar ，电子电路采用电压源型，串联电抗后并入35kV 母线，如图1所示：在计及连接电抗器的损耗和变流器本身的损耗情况下，其单项等效电路图及向量图如图2，设电网电压和STATCOM 输出的交流电压分别用相量U S 、U I 表示，则连接电抗X 、电阻R 上的电压U L 则为U S 与U I 的相量差，通过电抗电流I=U L /（R+jX）是可以由其电压来控制的。

静止同步补偿器_STATCOM_原理及性能分析研究

静止同步补偿器（STATCOM ）原理及性能分析研究*周雪松张书瑞马幼捷（天津理工大学，天津300384）Research and analysis of static synchronous compensator principle and performanceZHOU Xue-song ，ZHANG Shu-rui ，MA You-jie（Tianjin University of Technology ，Tianjin 300384，China ）文章编号：1001-3997（2009）12-0076-03【摘要】合理的无功功率补偿对于输配电系统非常重要。

无功补偿装置已经由同步调相机、并联电容器发展到基于大功率电力电子器件的静止补偿装置。

静止同步补偿器（STATCOM ）是目前用于电力系统中性能较好的无功补偿装置，是柔性交流输电系统（FACTS ）的核心。

主要介绍了STATCOM 的基本原理，指出了其与SVC 相比所存在的优势以及STATCOM 的发展现状及趋势。

随着各电力用户对动态电压质量要求的不断提高，STATCOM 必将在电力系统中得到更为广泛的应用。

关键词：静止同步补偿器；静止无功补偿装置；无功补偿；电压降落【Abstract 】At present ，the power system is lack of var compensation ，furthermore most compensation methods for the compensation devices are not good enough to meet the requirement of compensation for pow －er system.The static synchronous compensator （STATCOM ）is a reactive power compensation with the prefer －able performance in the power system up to now ，which is a critical technique for the flexible alternative cur －rent transmission system （FACTS ）.STATCOM is a voltage source inverter connected to the system by trans －former or inductance ，dynamic reactive power compensation is achieved by regulating phase and amplitude of the voltage or the current injected into power system.The present status and future development trend of STATCOM at home and abroad are introduced.The fundamental principle of compensation and the ability of STATCOM to support voltage is more competent than SVC are summarized in detail.That cascade multilevel inverter is not only for fewer devices ，but also superior in performance is pointed out.With the increasing de －mands on the dynamic voltage quality ，STATCOM will be used extensively in the power system.Key words ：Static synchronous compensator （STATCOM ）；Static var compensator （SVC ）；Var compensation ；voltage sag中图分类号：TH16文献标识码：A1引言随着国民经济的发展和人们生活水平的提高，电力电子产品广泛地应用于工业控制领域，用户对电能质量的要求也越来越高，因此，如何提高电压质量就成为输配电技术中最为迫切的问题之一。

静止无功补偿发生器

静止无功补偿发生器静止无功发生器，英文描述为：Static V ar Generator，简称为SVG。

又称高压动态无功补偿发生装置，或静止同步补偿器。

是指由自换相的电力半导体桥式变流器来进行动态无功补偿的装置。

SVG是目前无功功率控制领域内的最佳方案。

相对于传统的调相机、电容器电抗器、以晶闸管控制电抗器TCR为主要代表的传统SVC等方式，SVG有着无可比拟的优势。

一、SVG无功补偿装置的应用场合凡是安装有低压变压器地方及大型用电设备旁边都应该配备无功补偿装置（这是国家电力部门的规定），特别是那些功率因数较低的工矿、企业、居民区必须安装。

大型异步电机、变压器、电焊机、冲床、车床群、空压机、压力机、吊车、冶炼、轧钢、轧铝、大型交换机、电灌设备、电气机车等尤其需要。

居民区除白炽灯照明外，空调、冷冻机等也都是无功功率不可忽视的耗用对象。

农村用电状况比较恶劣，多数地区供电不足，电压波动很大，功率因数尤其低，加装补偿设备是改善供电状况、提高电能利用率的有效措施。

二、SVG无功补偿装置与目前国内其他产品相比的优势1、补偿方式：国内的无功补偿装置基本上是采用电容器进行无功补偿，补偿后的功率因素一般在0.8-0.9左右。

SVG采用的是电源模块进行无功补偿，补偿后的功率因素一般在0.98以上，这是目前国际上最先进的电力技术，国内掌握这项技术的目前就我们一家；2、补偿时间：国内的无功补偿装置完成一次补偿最快也要200毫秒的时间，SVG在5-20毫秒的时间就可以完成一次补偿。

无功补偿需要在瞬时完成，如果补偿的时间过长会造成该要无功的时候没有，不该要无功的时候反而来了的不良状况；3、有级无极：国内的无功补偿装置基本上采用的是3—10级的有级补偿，每增减一级就是几十千法，不能实现精确的补偿。

SVG可以从0.1千法开始进行无极补偿，完全实现了精确补偿；4、谐波滤除：国内的无功补偿装置因为采用的是电容式，电容本身会放大谐波，所以根本不能滤除谐波，SVG不产生谐波更不会放大谐波，并且可以滤除50%以上的谐波；5、使用寿命：国内的无功补偿装置一般采用接触器或可控硅控制，造成使用寿命较短，一般在三年左右，自身损耗大而且要经常进行维护。

静止补偿器

1 概述静止同步补偿器（Static Synchronous Compensator，STATCOM）是柔性交流输电系统（Flexible AC Transmission System，FACTS）的核心装置和核心技术之一。

在此之前，又称ASVG、SVG、STATCON、ASVC，直至1995 年国际高压大电网会议与电力、电子工程师学会建议采用静止同步补偿器（STATCOM）。

静止同步补偿器采用新一代的电力电子器件，如：门极可关断晶闸管（GTO），绝缘栅双极型晶体管（IGBT），集成门极换向晶闸管（IGCT），并且采用现代控制技术，其在电力系统中的作用是补偿无功，提高系统电压稳定性，改善系统性能。

与传统的无功补偿装置相比，STATCOM 具有调节连续，谐波小，损耗低，运行范围宽，可靠性高，调节速度快等优点，自问世以来，便得到了广泛关注和飞速发展。

我国电力工业发展迅速，其需求将保持持续、快速的增长态势而且需求规模在增大，当前我国电力事业可靠性要求高、实用性强；经济效益突出；节能，环保、高效成为主要趋势。

STATCOM的广泛应用使得电力系统更加稳定高效，符合当今社会电力工程发展趋势。

2 STATCOM 的工作原理2.1 基本工作原理STATCOM大体上分为电压源型和电流源型，在实际应用中大多使用电压源型（采用电压型变换器Voltage-sourced inverter，VSI）。

图1 用以简单说明基于VSI的STATCOM的工作原理。

如图1 所示，STATCOM的主电路结构由直流侧大电容和基于电力电子器件的VSI组成，通过连接电抗接入电力系统。

图中，U1 是在理想情况下（即忽略线路及STATCOM 的损耗）将STATCOM的输出等效为一个可控电压源，US 是系统侧等效成的理想电压源，且两者相位一致。

当U1跃US时，从系统流向STATCOM 的电流相位超前系统电压90°，输出容性无功；同样当U1约US 时，从系统流向STATCOM 的电流滞后系统电压90°，输出感性无功。

静止同步补偿器(STATCOM)仿真和研究设计

摘要电能质量的问题，尤其是无功功率和谐波的问题，严重威胁着电网的安全运行。

静止同步补偿器（STATCOM），作为新一代无功功率补偿装置，它与现有的静止无功补偿装置(SVC)相比，具有调节速度更快、运行范围更宽、吸收无功连续、谐波电流小、损耗低、所用电抗器和电容器容量及安装面积大为降低等优点，引起了国内外科研与工程领域的广泛关注。

论文通过对STATCOM的现状和发展趋势，无功的产生和影响，无功补偿的意义的分析，进行了STATCOM工作原理的研究，并建立了STATCOM的数学模型，采用基于瞬时无功功率理论的检测方法，选择合适的控制策略，在PSCAD/EMTDC环境下进行了仿真分析，得出仿真后的波形。

仿真结果表明STATCOM能够对负荷进行快速地无功补偿，证实本模型算法的合理性、正确性，具有一定的参考价值。

关键词：无功补偿；静止同步补偿器；瞬时无功； PSCAD/EMTDC；ABSTRACTThe problem of electric energy quality menaces seriously the safe operation of power network, especially reactive power and harmonics. The static synchronous compensator (STATCOM), takes the new generation reactive power compensation system, it compares with existing static idle work compensation system (SVC), has the adjustable speed to be quicker, the movement scope to be wider, the absorption idle work, the harmonic current small, to lose continuously low, uses the reactor and the capacity of condenser and the erection space to reduce and so on merits greatly, has caused the domestic and foreign scientific research and the project domain widespread attention.The paper through to the STATCOM present situation and the trend of development, the idle work production and the influence, the idle work compensation's significance's analysis, has conducted the STATCOM principle of work research, and has established the STATCOM mathematical model, uses based on the instant reactive power theory examination method, chooses the appropriate control policy, has carried on the simulation analysis under the EMTDC/PSCAD environment, after obtaining the simulation profile. The simulation result indicated that STATCOM can shoulder carries on fast the idle work compensation, confirmed that this model algorithm's rationality, the accuracy, have certain reference value.Keywords: Reactive power compensation; STATCOM; Instantaneous reactive; PSCAD/EMTDC;目录1 绪论 (1)1.1引言 (1)1.2论文研究背景和研究的意义 (1)1.3无功功率 (3)1.4无功补偿的意义 (3)1.5主要无功补偿装置及其工作原理 (5)1.5.1 并联电容器 (6)1.5.2 同步调相机(Synchronous Condenser-SC) (6)1.5.3 静止型无功补偿装置(Static Var Compensator-SVC) (7)1.6 STATCOM研究现状和发展趋势 (9)1.6.1 STATCOM研究现状 (9)1.6.2 STATCOM发展趋势 (10)1.7本文研究的主要内容 (11)2 STATCOM的工作原理及数学模型 (11)2.1 STATCOM的基本电路结构 (11)2.2 STATCOM的工作原理 (13)2.3 STATCOM的数学模型的建立 (16)3 无功功率检测方法和STATCOM的控制策略 (19)3.1 无功功率检测方法 (19)3.1.1 d-q矢量变换理论 (20)3.1.2 三相对称系统的瞬时无功功率 (22)3.2 STATCOM装置的控制方法 (24)3.2.1 直接电流控制 (24)3.2.2 间接电流控制 (24)3.2.3 电流间接与直接控制的特点 (25)4 STATCOM装置的无功补偿仿真研究 (26)4.1 仿真工具软件PSCAD/EMTDC简介 (26)4.1.1 仿真工具软件PSCAD/EMTDC的概况 (26)4.1.2 仿真工具软件PSCAD/EMTDC的主要功能 (27)4.1.3 仿真工具软件PSCAD/EMTDC的主要结构及元件库 (27)4.1.4 仿真工具软件PSCAD/EMTDC的主要操作步骤 (29)4.2 STATCOM的仿真 (29)4.2.1 仿真的主接线图 (29)4.2.2 仿真的主控制电路图 (30)4.2.3 仿真的调制电路图 (30)4.2.4 各仿真的波形图 (32)4.3 本章小结 (33)5 总结与展望 (33)5.1结论 (33)5.2展望 (34)参考文献 (35)英文原文 (37)中文译文 (44)致谢 (51)1 绪论1.1引言近年来，随着经济的快速发展，我国的电力工业也取得了前所未有的成就。

静止同步补偿器对配电系统继电保护的影响研究的开题报告

静止同步补偿器对配电系统继电保护的影响研究的开题报告题目：静止同步补偿器对配电系统继电保护的影响研究一、选题背景和意义随着电力负荷的不断增长，电网运行中的电压控制和无功补偿等问题越发突出。

静止同步补偿器（Static Synchronous Compensator，SSC）作为一种新型无功补偿设备，具有调节电网电压和提高无功功率的能力，广泛应用于配电系统中。

然而在实际应用中，SSC会对配电系统的继电保护产生一定的影响，对此进行深入研究，对保证配电系统的继电保护及稳定运行具有重要意义。

二、研究内容和目标本研究以静止同步补偿器为研究对象，探究其对配电系统继电保护的影响，具体研究内容包括：1. 静止同步补偿器的基本原理和应用特点分析；2. 静止同步补偿器对配电系统的电气特性和继电保护的影响探究；3. 分析和总结静止同步补偿器对配电系统继电保护的影响机理；4. 探讨如何提高配电系统继电保护的鲁棒性和安全性。

三、研究方法和步骤本研究采用文献资料法和实验方法相结合的方式进行：1. 文献资料法：通过收集、阅读和分析相关的文献资料，深入了解静止同步补偿器的工作原理、应用特点以及对继电保护的影响机理等方面的知识；2. 实验方法：通过模拟实验和仿真模拟等方法，模拟静止同步补偿器对配电系统继电保护的影响，分析和研究其实际效果。

四、预期成果1. 对静止同步补偿器的工作原理和应用特点有深入了解；2. 研究了静止同步补偿器对配电系统继电保护的影响机理；3. 针对配电系统继电保护存在的问题提出了改善措施；4. 提高电力系统的可靠性和稳定性。

五、论文结构安排第一章：绪论1.1 研究背景及意义1.2 国内外研究现状1.3 研究内容和目标1.4 研究方法和步骤1.5 预期成果第二章：静止同步补偿器的原理和特点2.1 静止同步补偿器的基本原理2.2 静止同步补偿器的应用特点第三章：静止同步补偿器对配电系统电气特性的影响3.1 静止同步补偿器对电压的影响3.2 静止同步补偿器对电流的影响3.3 静止同步补偿器对功率因数的影响第四章：静止同步补偿器对配电系统继电保护的影响4.1 静止同步补偿器对整定值的影响4.2 静止同步补偿器对保护动作的影响4.3 静止同步补偿器对故障定位的影响第五章：改善配电系统继电保护的措施5.1 提升保护装置的鲁棒性5.2 优化继电保护装置的参数设置5.3 加强布置方式的规范管理第六章：实验结论与分析6.1 静止同步补偿器对配电系统继电保护的影响模拟实验 6.2 实验数据分析与结论第七章：结论与展望7.1 研究结论7.2 研究展望参考文献。

风力发电系统中静止同步补偿器的研究的开题报告

风力发电系统中静止同步补偿器的研究的开题报告一、选题背景随着人们对环境保护意识的提高，清洁能源逐渐成为人们更加青睐的发电方式之一。

其中，风力发电系统是清洁能源中占比较大的一种，其发电设备主要由风力机、变速器、发电机、逆变器和互连变压器等组成。

其中，由于风力机与发电机之间存在速度波动和电力质量问题，因此需要使用静止同步补偿器（Static Synchronous Compensator，SSC）进行补偿。

二、研究目的本文旨在研究风力发电系统中的静止同步补偿器，探究其在发电系统中的作用、优缺点以及未来的发展方向。

三、研究内容及步骤1. 对静止同步补偿器的概念及作用进行介绍与解析；2. 分析静止同步补偿器在风力发电系统中的应用，包括解决速度波动、提高电压质量和电网稳定性等问题；3. 探究静止同步补偿器在风力发电系统中的优缺点，包括成本、效率、可靠性等方面；4. 根据静止同步补偿器的特点，结合风力发电系统的实际情况，提出改善方案，以提高静止同步补偿器在风力发电系统中的应用效果；5. 分析静止同步补偿器未来的发展方向，并提出相应的建议。

四、研究意义静止同步补偿器在风力发电系统中的应用，对于发电系统的电力质量和电网稳定性都有着重要作用。

本文的研究结果将对风力发电系统的改进和提高其发电效率、维护成本等方面有一定的指导作用，具有一定的现实意义和应用价值。

五、研究对象及方法本文的研究对象是风力发电系统中的静止同步补偿器。

研究方法包括文献调研、案例分析、数值模拟等方法。

六、论文结构本文结构分为五个部分，依次为绪论、静止同步补偿器的概念及作用、静止同步补偿器在风力发电系统中的应用、静止同步补偿器的优缺点及改善方案、静止同步补偿器的未来发展趋势及建议。

20150623-静止同步补偿器提纲讨论

高压静止同步补偿装置技术及应用第一章静止同步补偿器原理与应用现状1.1 静止同步补偿器原理说明（可以加上与SVC的性能比较）1.2 静止同步补偿器的研究现状（研究历史，目前现状包括拓扑研究情况、控制研究现状、与电网的相互影响问题如低频抑制、次同步抑制等）1.3 静止同步补偿器的应用情况（6kV以上应用场合情况，包括输发配电网、钢铁、煤炭、石化等行业应用）第二章高压静止同步补偿装置的主电路拓扑设计2.1 电力电子器件发展与主电路的关系（晶闸管—GTO—IGCT—IGBT—IEGT，主电路，容量）2.2 STATCOM主电路设计（串联多电平，多脉冲升压，并联多脉冲，器件串并联，各种主电路对比）2.3 典型主电路的应用（结合不同的项目进行说明，河南变压器多重化；上海链式；）2.4 链式STATCOM的主要电路参数设计原则/依据（星角接选择依据以及电抗设计原则，功率模块数量、主电路参数等）第三章高压链式STATCOM控制策略（是否仅针对链式方案？本章内容需讨论优化）3.1 STATCOM数学模型和仿真模型（仿真是否单放，讨论各种不同软件不同应用场合下STATCOM仿真模型的特点和差异）3.2 器件级控制（下层控制，脉冲发生方式，脉冲轮换控制）3.3 装置级控制（中层控制，参考电流的计算，包括分相控制，三层直流电压控制等）3.4 STATCOM多目标自适应控制（上层控制，恒电压，恒无功，恒电流，阻尼）第四章STATCOM保护与异常工况控制4.1 STATCOM本身异常（模块故障、控制故障、主电路故障）STATCOM相关保护设计（模块、换流阀组、控制系统、冷却系统等）4.2 系统异常STATCOM运行要求（电压不平衡，系统短路低穿包括近端和远端短路，过压高穿，过流减小短路电流，弱系统）第X章STATCOM在电力系统的新应用x.1 STATCOM用于次同步振荡的分析1.1 概述1.2 火电厂1.3 风电场x.2 STATCOM用于低频振荡的分析1.1 概述1.2 小水电x.3 STATCOM用于提高电力系统传输容量的分析x.4 STATCOM用于分散二级电压控制第五章高压静止同步补偿装置的试验（陈主任参与）5.1 STATCOM的相关试验原理（模块对冲/损耗测试、换流阀组测试满电压/满电流等效测试等）5.2 出厂试验/现场试验/型式试验（控制系统测试RTDS/EMC、冷却系统测试、整机测试）第六章高压静止同步补偿装置的工程设计和实例（陈主任）6.1电力系统无功补偿的必要性及无功补偿配置原则6.2 其他应用场合的功能需求（新能源4.1 电网4.3煤矿4.4冶金）6.3 设备的工程应用设计要求：（启动方式，冷却方式）6.4 STATCOM主要设备构成（主开关，启动电路，冷却系统，功率部分，测量控制部分，保护部分，远程后台监控，故障录波）6.5 典型设计案例（平面布置图，暖通设计，断面设计，主接线设计）第七章高压静止同步补偿装置的运行和检修（陈主任）配件与专用工具，维修主要内容，维护周期，运行监控的内容第八章高压静止同步补偿装置的标准研究（陈主任）STATCOM相关标准（国际、国内标准的比较？区别？国内外标准的制定情况）STATCOM的性能指标与现状1）资料收集2）计划（陈晓宇，陈远华，张秀娟，孙大南，蔡重凯，刘文华，7.10完成资料收集和整理，7.20确定大纲和二级目录和具体分工，9.30完成每章初稿，10月份集合讨论审稿，11月完成第二稿，12月二次审稿。

三相电压源型逆变器级联的静止同步补偿器

三相电压源型逆变器级联的静止同步补偿器在现代电力系统中，大量使用了电力电子器件控制电力流动，提高电力系统的效率和灵活性。

然而，这些电力电子器件会产生很多谐波，在加重配电网的谐波污染情况。

静止同步补偿器（STATCOM）作为一种有效的电力电子器件，可以通过调节无功功率来抑制谐波和稳定配电网的电压，提高电力系统的稳定性和安全性。

本文将重点介绍围绕“三相电压源型逆变器级联的静止同步补偿器”的原理和操作方法。

一、三相电压源型逆变器级联的静止同步补偿器的原理静止同步补偿器(STATCOM)是一种无功补偿装置，它通过高速开关技术控制与电网的电压同步的电容电流，从而实现无功补偿。

它的原理是，在电容或电感器件两端加交错电压，可以产生必要的谐波电流，从而达到无功补偿的效果。

在电容电流和电感电流中，电容电流可以快速响应配电网的电压变化，从而控制其谐波水平和动态特性。

三相电压源型逆变器是一种电力电子器件，它可以将直流电转换为交流电。

逆变器通常具有一个串联开关和一个并联开关，被广泛用于交流功率调节和电力电子变换器中。

当逆变器接入到静止同步补偿器中时，其工作原理是产生双向电容电流，保持电网稳定性。

二、三相电压源型逆变器级联的静止同步补偿器的操作方法在实际操作中，静止同步补偿器分为两个阶段：运行和关闭。

1. 运行阶段在运行阶段中，逆变器控制器必须定期监测电网电压的相位和幅值。

当检测到不稳定的电压变化时，逆变器控制器通过提供电流控制和电位控制来补偿无功功率。

其中，电位控制是通过调整逆变器输出的电压以控制对电容器的谐波电流进行补偿。

2. 关闭阶段在关闭阶段中，可以通过自然停机或迫使停车来关闭静止同步补偿器。

自然停机是根据运行情况预设的停机时间来实现的，而迫使停车则是通过控制电子开关来实现的。

当静止同步补偿器关闭时，必须同时关闭所有逆变器。

总之，三相电压源型逆变器级联的静止同步补偿器是电力电子器件的重要应用，可以在稳定电力系统和抑制谐波方面起到积极的作用。

高压静止同步无功补偿装置

高压静止同步无功补偿装置
这种装置通常包括静止同步补偿器（Static Synchronous Compensator，简称STATCOM）和静止无功发生器（Static Var Generator，简称SVG）。

静止同步补偿器是一种电力电子设备，能
够快速响应电网的无功功率需求，从而维持电网的电压稳定。

静止
无功发生器则是一种能够产生或吸收无功功率的设备，通过调节电
流和电压来实现对电网无功功率的补偿。

这种装置的主要优点包括快速响应、精确控制、无需机械运动、无噪音和对环境友好等。

它能够帮助电力系统提高功率因数，减少
输电损耗，改善电网的稳定性和可靠性。

此外，它还可以提高电网
的电压质量，减少电力设备的损耗，延长设备的使用寿命。

然而，高压静止同步无功补偿装置也存在一些局限性，比如设
备成本较高、安装和维护需要专业技术人员等。

此外，在实际应用中，还需要考虑装置的占地面积、通信控制系统、并网运行等方面
的问题。

总的来说，高压静止同步无功补偿装置在电力系统中起着重要
的作用，能够有效地改善电网的功率因数和稳定性，提高电网的运
行效率和可靠性。

随着电力电子技术的不断发展，这种装置将会在电力系统中得到更广泛的应用。

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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STATCOM(静止同步补偿器)的初步设计

南昌工程学院本（专）科毕业设计（论文）摘要随着全球工业水平的不断提高和工业化进程的不断加快，电能质量越来越受到广大电力用户的关注，现如今电力系统中存在着大量无功功率频繁变换的设备和对电压稳定性要求很高的设备，无功功率的补偿在这里就显得尤为重要，不仅能够保证电能质量，稳定电压，还能提高功率因数增加效益。

静止同步补偿器（STATCOM）作为柔性交流输电系统中的核心装置之一，它具有发出容性无功功率和吸收感性无功功率的双向补偿功能，以其先进的控制性能和良好的补偿效果，已逐渐成为无功补偿技术的一个主要发展方向。

本文分析了STATCOM的基本工作原理是通过控制交流侧输出的电压的幅值和相位控制装置吸收或发出无功功率。

讨论了STATCOM的两种控制策略电流直接控制和电流间接控制，通过比较和分析选择采用电流间接控制方法，并采用基于瞬时无功功率理论的i ip q 检测算法。

最后用PSCAD软件模拟仿真在无冲击性负荷和冲击性负荷的情况下STATCOM 的调节特性和动态特性。

关键词：静止同步补偿器电能质量无功功率调节特性动态特性摘要AbstractWith the development of the industrial level and the process of the industrialization become faster than before.The customers pay more attention on the electric power quality.Nowday,many equipment that change the reactive power frequently and some equipments that need the voltage remain stable in the electric system.At this time the compensation of the reactive power means more important to us.It can not only improve the power quality,keep the voltage remain stable and improve the power factors.The STATCOM is one of the core device in the flexible exchange transmission system.It can generate or draw reactive power from the network.Because of the advanced performance in control and the effect of the compensation,it become one of the main development direction in reactive power compensation technology.The working principle of STATCOM is control the amplitude and the phase of the voltage in the AC voltage side.We will discuss the indirect-current control strategy and direct-current control strategy,after contrast the quality in these two strategies,we chose the indirect-current control strategy,and we use thei i detection algorithm that is based on the instantaneousp qreactive power theory.Finally,we use the PSCAD model an emulate system architecture to analyze the regulative quality and dynamic quality of the STATCOM by the waveforms of some electric variables.Key words:STATCOM；power quality；reactive power；regulative quality；dynamic quality南昌工程学院本（专）科毕业设计（论文）目录第一章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 研究背景及意义 (1)1.3 无功补偿的意义 (2)1.3.1 引起线路及变压器的电压降增大 (2)1.3.2 引起设备及线路的损耗增大 (3)1.3.3 增加设备的容量 (3)1.4STATCOM改善电能质量 (4)1.4.1 稳定电压 (4)1.4.2改善功率因数 (5)1.5 本章小结 (5)第二章 STATCOM的工作原理及主电路结构 (6)2.1STATCOM的基本结构及基本工作原理 (6)2.2STATCOM的数学建模 (10)2.3本章小结 (13)第三章 STATCOM的控制策略 (14)3.1电流间接控制策略 (14)3.1.1对无功电流进行闭环控制的控制方法 (15)3.1.2 δ角和θ角配合控制方法一 (15)3.1.3 δ角和θ角配合控制方法二 (16)3.2电流的直接控制 (17)i i-算法 (18)3.3STATCOM的瞬时无功功率检测p q3.4 本章小结 (20)第四章 STATCOM仿真及分析 (22)4.1PSCAD简介 (22)4.2元件参数选择 (22)目录4.2.1 电抗器参数选择 (22)4.2.2 电容器参数选择 (22)4.2.3 功率开关器件的选择 (23)4.3 仿真结果分析 (23)4.4 本章小结 (28)第五章 STATCOM控制系统的实现 (29)第六章总结 (32)参考文献 (33)致谢 (35)南昌工程学院本（专）科毕业设计（论文）第一章绪论1.1 引言电力系统中存在两种能量，第一种能量因做功而被消耗掉我们称之为有功功率，第二种能量建立交变磁场，它并不对外做功，只是在电感和电容中反复由电能转化为磁场能再由磁场能转化为电能，因此它并没有被消耗而是在电力网中流动，无功功率对于电力网的危害却是巨大的，它会引起电压下降，网损增加，电能质量下降和功率因数低而导致效益下降。

静止同步补偿器的最优控制策略

静止同步补偿器的最优控制策略
静止同步补偿器（STATCOM）的最优控制策略主要包括以下方面：
1.控制对象：应选择合适的控制对象，如电流、电压、无功等。

不同
的控制对象对于实现不同的功率因数调节、电压控制等目标都具有一定的
优势和不足。

2.控制方法：常用的控制方法包括PI控制、模型预测控制（MPC）、
自适应控制等。

应依据具体情况选择合适的控制方法，以最大限度地实现
控制策略的效果。

3.控制策略：不同的控制策略包括电流控制、电压控制、功率因数调
节等，其中电流控制是最常用的策略。

控制策略的选择应根据具体情况，
如静止同步补偿器的用途、电网运行情况、电力系统的特点等，进行综合
考虑。

4.控制变量：静止同步补偿器的控制变量包括输出电流、输出电压、
输出无功等。

应根据不同的控制策略选择合适的控制变量。

5.稳定性分析：在设计控制策略的同时，要考虑到静止同步补偿器的
稳定性问题。

主要包括静止同步补偿器的转子震荡、控制系统的阈值选择、参数的调节等方面。

6.对系统的影响：静止同步补偿器对电力系统的影响是复杂和深远的。

因此，在制定最优控制策略时，还应考虑到它对输电线路、发电机和负荷
等元素的影响。

综上所述，静止同步补偿器的最优控制策略应综合考虑多方面因素。

在确保稳定性的前提下，应选择合适的控制方法和控制策略，通过调节控
制变量实现定、调电压等目标，以实现静止同步补偿器在电力系统中的优化运行。

STATCOM静止无功补偿器

STATCOM静止同步补偿器关键词:静止同步补偿器晶闸管逆变器无功补偿 STATCOM静止同步补偿器(STATCOM)是目前用于电力系统中性能最好的无功补偿装置 ,是柔性交流输电系统的核心。

静止同步补偿器对输电系统的作用，分析了静止同步补偿器的基本工作原理、瞬时无功信号检测方法、以及建了STSTCOM的模型和其仿真图，阐述了静止同步补偿器补偿效果，并提出今后静止同步补偿器技术的发展趋势。

什么是静止同步补偿器静止同步补偿器(Static Synchronous Compensator,STATCOM)应用了新一代的电力电子器件(如门极可关断晶闸管(GateTurn-off Thyristor,GTO)、绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)、集成门极换相型晶闸管(IntegratedGate Commutated Thyristor,IGCT)和现代控制技术(如逆系统、直接反馈线性化等), 具有补偿系统感性和容性无功、提高系统功率因数、改善电能质量、提高电力系统稳定性等多重功能。

STATCOM自问世以来, 就引起各国电力科研和工业界的广泛重视, 得到了迅速发展和应用, 它是目前用于电力系统中性能最好的无功补偿装置,是柔性交流输电系统的核心。

STATCOM在电力系统中的作用是进行无功补偿，维持连接点的电压为给定值，提高系统电压的稳定性，改善系统的稳态性能和动态性能。

STATCOM是基于瞬时无功功率的概念和补偿原理，采用全控型开关器件组成自换相逆变器，辅之以小容量储能元件构成无功补偿装置。

与现有的静止无功补偿装置(SVC)相比，具有调节速度更快、运行范围更宽、吸收无功连续、谐波电流小、损耗低、所用电抗器和电容器容量及安装面积大为降低等优点。

STATCOM对输电系统的作用输电系统是一个互联的弱阻尼系统，系统的负荷和运行状态处于不断变化中，即系统不断地发生扰动，因此很容易出现振荡。