柔性交流输电系统静止无功补偿器的仿真研究
2022-11-04 10:23:43
论文总字数:18378字
摘 要
得益于电力电子技术的发展与应用,柔性输电技术已经拥有很多的成果。将柔性输电技术应用于电网,不使仅仅提高了输电方式的控制能力,也在一定程度上又减低了输电的成本。本文主要研究学习的内容是柔性输电技术中的柔性交流输电技术,对其进行仿真分析。所以本文主要内容介绍了柔性交流输电技术和静止无功补偿器的工作原理及发展现状,并对晶闸管控制电抗器与无源滤波器结合的静止无功补偿器进行仿真研究。
关键字:柔性交流输电技术;静止无功补偿器;晶闸管控制电抗器;无源滤波器
Abstract
Thanks to the development and application of power electronics technology, flexible power transmission technology has achieved many results. The application of flexible power transmission technology to the power grid not only improves the control ability of power transmission methods, but also reduces the cost of power transmission to a certain extent. The main content of this paper is the flexible AC transmission technology in flexible transmission technology, and it is simulated and analyzed. Therefore, the main content of this article introduces the working principle and development status of flexible AC transmission technology and static var compensator, and conducts simulation research on static var compensator combined with thyristor controlled reactor and passive filter.
Keyword:Flexible AC Transmission Systems; Static Var Compensation ;Thvristor Controller Reactor; Filtercompensatior
目录
摘要 I
Abstract II
第一章 绪论 1
1.1 论文选题背景与研究意义 1
1.2 柔性交流输电系统概述 1
1.3 柔性交流输电系统关键问题和未来发展方向 1
1.4 主要工作与文章内容安排 2
第二章 FACTS 3
2.1 FACTS国内外发展现状 3
2.2 FACTS各控制器工作原理 3
2.3 FACTS控制器分类 4
2.4 本章小结 5
第三章 SVC 6
3.1 SVC发展现状 6
3.2 SVC基本结构 6
3.2.1 TCR型补偿器 7
3.2.2 TCT型补偿器 7
3.2.3 TSC型补偿器 7
3.2.4 SR型补偿器 7
3.3 TCR 7
3.3.1 单相TCR 7
3.3.2 三相TCR 9
3.4 FC 9
3.4.1 FC的基本原理 10
3.4.2 单调谐滤波器参数设计 10
3.4.3 高通滤波器参数设计 10
3.5 本章小结 12
第四章 TCR FC型SVC仿真 13
4.1 SVC仿真电路模型的介绍 13
4.2 TCR FC型SVC及其控制器的总MATLAB仿真模型 13
4.3 TCR子系统电路模型 13
4.4 控制子系统仿真模型 14
4.5 FC子系统仿真模型 14
4.6 晶闸管驱动子系统仿真模型 15
4.7 负载子系统仿真模型 16
4.8 仿真实验的分析 16
第五章 结束语 18
致谢 19
参考文献 20
绪论
论文选题背景与研究意义
我国国民经济快速发展,人民生活水平显著且稳定得提升,这得益于我国科技快速进步和基础设施不断网善。所有基础设施建设中,我国的电力系统建设是取得了重大成就的,建立的全国电网提高了电网运行效益,支持经济快速发展。但随着电网规模和新能源并网不断的扩大,大量非线性元件应用于电网中,使电能质量的保证受到严重的挑战,电力系统也因为大量电力电子元件被应用变得不稳定。原先用于直流输电系统,实现了对输送功率控制的电力电子装置,成为解决电能质量污染问题和提高电力系统稳定性的关键角色。基于将电力电子装置加入到交流输电系统中这个想法,柔性交流输电技术(Flexible AC Transmission Systems, FACTS)开始被提出,且引起大量学者研究。
当FACTS技术运用于电网后,此时的电网相较于传统的电网,它对潮流的控制能力和电能的输送能力都有很大的提升。FACTS不仅能完全协调原本的输电方式,而且因为FACTS技术关键点在于电力电子开关的应用,而电力电子开关不存在机械磨损、所需功率也小且反应迅速,所以FACTS比较传统的输电方式能够更加快速、准确且平滑得控制电网中的参数,控制能力大大得提升。也得益于输电方式对电网参数控制能力的加深,使得输电过程中很多电气设备的参数可以更加接近极限。例如在一般情况下,都要保证输电线路中的输送能力在输电导线可承受范围之内,但由于输电控制能力的提升,可以使输电能力提高到更加接近输电导线的极限,如此来看输电线路的利用率和对电能的输送能力都会有很大的提高。为了预防突发事件,一般都有备用发电机保留一定的备用容量,但也因为对输电网络控制的提升,使备用容量从原本的18%可以降到15%,又可以间接提升了对电能的输送能力。总之来说FACTS技术应用于电网,可以使电网更加稳定且经济性更加好。
柔性交流输电系统概述
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