无功补偿装置低电压穿越运行控制策略

摘要

随着新能源产业的快速发展和大规模并网，其自身的随机性、间歇性等特点也带来了诸如电网电压闪变、波动等问题。其中一种较好的解决方案就是采用无功补偿技术。以风电机组为例，其自身的无功补偿能力有限，特别是在低电压穿越运行的过程中，需加装额外的无功补偿装置才能满足电网对于无功补偿的要求。因此，对于无功补偿装置低电压穿越运行控制策略的研究具有重要的现实意义。目前新能源电站中应用最广泛的无功补偿装置主要为SVC（静止无功补偿器）和SVG（静止无功发生器）两种。本文主要针对SVG研究其低电压穿越运行控制策略，分为电网电压对称跌落和不对称跌落两种情况。
　　本文首先介绍了SVC和SVG的基本补偿特性及基本控制策略，为无功补偿装置低电压穿越控制系统的研究提供了理论支持。其次对SVG在电网电压对称跌落下的控制策略进行研究，明确对称跌落下的控制目标，分析SVG无功补偿对电网电压支撑的效果。再次，对SVG在电网电压不对称跌路下的控制策略进行研究，明确不对称跌落下的控制目标，并分别基于PR控制和直接功率控制作详细的控制策略分析。最后，分别搭建Matlab/Simulink仿真电路，并在实验平台进行验证，分析SVG在对称跌落及不对称跌落时控制策略的控制效果。实验结果实现了上述控制策略及其控制目标，证明了控制策略的正确性与有效性。

目录

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致谢

摘要

第一章 绪论

1．1 论文的研究背景及意义

1．2 无功补偿装置发展历程和国内外研究现状

1．2．1 无功补偿装置的发展历程

1．2．2 SVC国内外研究现状

1．2．3 SVG国内外研究现状

1．3 无功补偿装置低电压穿越运行控制策略研究的意义

1．4 本文研究的主要内容

第二章 无功补偿装置的补偿特性及基本控制策略

2．1 SVC的补偿特性

2．1．1 TSC型SVC补偿特性

2．1．2 TCR型SVC补偿特性

2．1．3 TCR+TSC型组合SVC补偿特性

2．2 SVC的基本控制策略

2．3 SVG的补偿特性

2．4 SVG的基本控制策略

第三章 电网电压对称跌落下SVG的控制策略研究

3．1 电网电压对称跌落下SVG的控制目标

3．2 电网网电压对称跌落下SVG的补偿效果与线路阻抗的关系研究

3．3 电网电压对称跌落下SVG的控制策略及仿真研究

第四章 电网电压不对称跌落下SVG的控制策略研究

4．1 电网电压不对称跌落下SVG的控制目标

4．2 基于PR控制的不对称跌落控制策略及仿真研究

4．3 基于直接功率控制的不对称跌落控制策略及仿真研究

第五章 实验研究及结果分析

5．1 实验硬件平台设计

5．2 相关的实验验证

5．2．1 电网电压对称跌落下SVG控制策略实验结果及分析

5．2．2 基于PR控制的不对称跌落控制策略实验结果及分析

5．2．3 基于直接功率控制的不对称跌落控制策略实验结果及分析

第六章 总结与展望

6．1 本文工作总结

6．2 展望

参考文献

附录1 作者在攻读硕士学位期间发表的论文