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60kV供电网潮流控制SSSC装置的研究

王静  
【摘要】:当前,随着非线性电力电子器件的广泛应用及电力负荷的不断增加,电力系统的稳定供应成了急需解决的问题,而供电网的潮流控制在稳定电力系统的工作中占有举重轻重的地位。目前,国内外关于潮流控制的方法也有很多种,但是随着我国电网互联,电网逐步走向智能化,这些方法已不再适应新的电力网络结构,而交流柔性输电系统(Flexible ACTransmission System)即FACTS技术以其柔性和灵活性的特点而得到广泛应用,在电网的潮流控制中,FACTS装置有较高的潮流和电压的可控性,而静止同步串联补偿器(StaticSynchronous Series Compensator, SSSC)作为FACTS控制器家族中的一员,可直接控制电网中的电压及相角,实现对系统潮流的快速控制。虽然目前国内外关于SSSC的理论研究已处于成熟阶段,但将该装置应用到实际的电网中进行潮流的实时控制的还很少。 本文主要对60kV供电网进行潮流控制,提出用SSSC装置高效的无功补偿和潮流调节性能来实现供电网的潮流变换,为SSSC装置在该领域的应用奠定了基础。本文首先研究了SSSC装置的工作原理、拓扑结构及SSSC装置的几种补偿模式,并将恒阻抗补偿模式作为本文SSSC装置的控制方式,对abc静止坐标系下的数学模型进行Park变换,最后得到旋转坐标系下的数学模型。在d-q坐标系下该模型存在耦合关系,本文用交叉解耦的方法对数学模型进行解耦,得到逆变器需要的电压,最终得到SSSC要控制的两个参数相角及幅值,通过SVPWM控制算法得到VSC开关器件的驱动信号,使SSSC装置输出系统需要的补偿电压。最后对本系统在MATLAB中进行仿真。仿真结果验证了本装置的有效性和可行性。 最后在实验室小功率系统模型下,对该装置进行了试验,试验结果较为理想,证实了本装置的实际应用价值。


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