基于同步对称分量法的静止无功补偿装置VIP免费

第25卷第6期中国电机工程学报Vol.25No.6Mar.20052005年3月ProceedingsoftheCSEE©2005Chin.Soc.forElec.Eng.文章编号：0258-8013(2005)06-0024-06中图分类号：TM531文献标识码：A学科分类号：470⋅40基于同步对称分量法的静止无功补偿装置纪飞峰，周荔丹，姚钢，陈陈(上海交通大学电子信息与电气工程学院，上海市徐汇区200030)STATICVARCOMPENSATORBASEDONTHEMETHODOFSYNCHRONOUSSYMMETRICALCOMPONENTJIFei-feng,ZHOULi-dan,YAOGang,CHENChen(ShanghaiJiaotongUniversity，XuhuiDistrict,XuhuiDistrict,Shanghai200030,China)ABSTRACT:Anewtypeofstaticvarcompensator(SVC)basedonthemethodofsynchronoussymmetricalcomponentispresented.Thepositivesequencevoltagegettingwayintroducedinthispapercaneliminatetheinterferenceofsourcevoltagedistortion.Withpositivesequencevoltagesynchronouscoordinate,thenewmethodusesrollingsymmetricalcomponentmethodtoobtaincompensatoradmittancedirectly.TheproposedSVCissimulatedwithPSCAD/EMTDCandaprototypebasedonthismethodisdeveloped.ThesimulationandexperimentationresultsverifythatthistypeofSVCcangetprecisecompensationresultunderthedistortionofvoltageandcurrent,anditisfitforthevarcompensationtoimpactive,unbalanceandlowpowerfactorloads.KEYWORDS:Electricpowerengineering;Powersystem;SVC；Synchronoussymmetricalcomponent；DSP；Arc-Furnace摘要：该文提出了基于同步对称分量法的无功补偿导纳计算方法。该方法以电网三相正序电压为同步参考坐标，再利用旋转对称分量法可以方便地得到电网需要补偿的导纳值。文中提出的三相电压提取方法能有效地消除电网电压的畸变干扰，以电压为同步坐标的旋转对称分量法可消除电流中谐波的影响，从而可准确地计算出电网需要补偿的导纳值。基于该方法设计的静止无功补偿装置无需硬件锁相环，能够快速、准确地补偿对称/不对称负荷的无功功率，维持电压的稳定。采用PSCAD软件的仿真和实验结果证明，基于同步对称分量法的补偿导纳计算方法具有较好的效果。关键词：电力工程；电力系统；静止无功补偿器(SVC)；同步对称分量法；数字信号处理器(DSP)；电弧炉1引言电弧炉以其灵活性、可控性、较快的冶炼速度、基金项目：高等学校博士点基金项目（20030248043）。较优的冶炼质量以及较少的投资费用等优势，在冶金行业被普遍使用。电弧炉在炼钢过程中，因电弧炉弧长不规则的剧烈变化会引起电网电压波动，而弧长不一致，又会造成三相负载不平衡，产生负序电流。炉子在熔化期间还常常要发生工作短路，消耗大量的无功功率，产生的冲击电流又会加剧电压波动。在最严重的情况下(电弧炉二相金属性短路且一相开路时)其负序分量可达正序分量的50%~70%左右。此外，电弧炉的弧流是非正弦波形，这种弧流会产生高次谐波电流回输到电网中，引起电网电压的波形畸变。电弧炉的剧烈变化严重不对称地冲击负载，需对其进行快速无功补偿以抑制电压波动和电压闪变，同时需进行平衡化补偿以减小负序电流对电网的污染。目前，关于三相不平衡负荷的补偿方法较多[1-3]，其中TCR式静止型动态无功功率补偿装置(简称静补)以其性能价格比最优而被应用于电弧炉的动态无功补偿方面[4]，并以其响应时间快(5~20ms)的特点有效地解决了电压波动和电压闪变问题[5],而且还可通过分相调节对三相不对称负载进行平衡化补偿以消除负序分量、通过并联无源滤波器滤除谐波并同时提供无功功率。文献[6-8]等已从理论上对SVC的平衡化补偿方案作了较详细的推导，并给出了计算补偿导纳的实际方法，但这些方法大多建立在不考虑系统电压、电流畸变的理想状况下，而在工业配电系统(尤其是电弧炉供电系统)中，其电压、电流(尤其是电流)中存在着大量的谐波，电压的不平衡现象也很严重，若不消除谐波和不平衡的影响，则计算结果将有很大的误差。第6期纪飞峰等：基于同步对称分量法的静止无功补偿装置25本文提出了一种基于同步坐标的SVC平衡化补偿方案，能够有效地消除不平衡和谐波的影响，同时对TCR进行分相半波不对称控制[6]，具有较快的...