柔性电力电子

FACTS：灵活性的柔性交流输电系统SVPWM：电压空间矢量脉宽调制

SVC：晶闸管控制阻抗型静止无功补偿器APF：并联型有源电力滤波器

TCSC：晶闸管控制串联电容器DVR：动态电压恢复器

TCR：晶闸管相控电抗器SMES：超导磁体储能系统

FC：统一潮流控制器IGBT：绝缘门极双极型晶体管

TSC：晶闸管投切电容器GTO：门极可关断晶闸管

STACOM：静止同步并联补偿器TSSC：晶闸管投切串联电容补偿器

SSSC：电压源静止串联同步补偿器SPWM：正弦脉宽调制

2 柔性电力系统的概念

在电力系统中，广泛应用以半导体开关器件为基础的电力电子技术，采用各类电力电子变换器和电力电子补偿控制器，可以有效地解决系统运行工况和运行参数的快速、连续、精确、灵活协调控制问题。改善和实现电力系统的发电和储能，输配电和负荷用电的安全、经济、高效、优质运行，这种电力系统称为柔性电力系统。

3（1）180°导电方式：即在一个交流输出电压周期360°时期中，每相上、下两个开关管各持续导电180°

（2）SPWM：控制逆变器输出电压大小及波形的方法称为正弦脉宽调制。

（3）SVPWM：可从逆变器的6个处于空间特定位置的开关状态矢量中，选择两个相邻的矢量与零矢量合成一个等效的旋转空间矢量，调整的大小和相位，来实现三相逆变器输

出电压的调控。

（4）优缺点：采用开关管180°导通，线电压为120°宽单脉波时，输出波形最差，但开关频率低，开关损耗小，输出电压高，且直流电压利用率高（0.78）；采用SPWM控制时，输出波形最好，但开关频率高，开关损耗大，且直流电压利用率低（≤0.612）。而采用空间矢量控制时在很高的开关频率时也能较显著地改善输出电压波形，又能保持较高的直流电压利用率（0.707）。

4波形

V0=000 V9=100 V18=200

2：上导通1：中导通0：下导通

6 H桥级联及电平数计算

如果P个H桥级联，总开关数为n=4P，电平数m=2P+1

三个相差120°的H桥级联（链式）单相电路可组成一个高压，大容量的三相逆变器也可成为一个较大容量的电力电子补偿控制，例如静止无功功率补偿器（STATCOM）,静止同步串联补偿器（SSSC）、并联和串联有源电力滤波器等。

7无功补偿器SVC的方案及范围补偿计算

整个无功补偿器SVC向电网输出的感性无功补偿电流为

= =

方案：投入或切除，可以调控容性补偿电流的大小。对TCR（）进行相控可以连续控制感性电流的大小，因此可以连续调控整个SVC向电网输出的等效的感性补偿电流 = 的大小和性质：

若，为向电网输出感性的补偿电流。

若＞︱时，为负值，即从电网向补偿器输入感性电流。

如果负载感性无功电流为感性，要求补偿感性负载电流（）。

8 δ≠0时向量图

（）/X Q =

（1）当时，滞后 90°，输出滞后的感性无功功率。Q＞0

（2）当时，超前 90°，输出超前的容性无功功率。Q＜0

给电力电子变流器不断地补充电能的一个简便的技术方案：

适当的调节输出电压滞后于电网电压的相位角δ，使变流器向电网输出的电流除含有滞后（或超前）的无功电流外，还向电网输出一点负的有功电流或从电网输入一点正的有功电流。

等效电路图：

无功补偿器Vi→电感→电网电压Vs 构成回路

9 如何得到

将、送低通滤波器LPF，经低通滤波后，、中的直流分量无衰减地直接从LPF

输出，、、，经变换后即得到

负荷基波电流，再将上得到的电流与实时检测到的相减便可得到三相谐波电流，以此作为三相变流器输出电流的指令值。

10 三区物理意义

容性区：π/2

感性区：

禁止运行区：

原理图：

为什么不能工作在禁止运行区？

在区间的并联谐振点附近区，由于LC并联等效阻抗很大，=过大而不允许运行。