配电网先进无功补偿装置及其协调运行研究

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1、配屯网先进无功补偿装置及其协调运行研究摘要由于低压配电网非线性、冲击性负荷迅速增多，致使电网电压质量恶化，而配电网用户大量精密电子设备的应用，对系统电压稳定性要求越来越高。我国与世界上的发达国家相比，无论从电网功率因数水平还是从无功补偿深度来看，都有较大差距。因此迫切需要增设动态、连续、智能型无功补偿装置，减少无功传输，提高电压质量，实现配电网节能降耗。SVC和D．STATCOM作为目前配电网无功补偿装置的重要D．FACTS设备，相较于传统装备，在可控性、响应速度等方面具有显著的优势。随着电力电子技术的进步，器件成本不断降低，它们得到越来越广泛的研究和应用。本文对两者的控制原理和关键技

2、术进行了研究，结合相应的硬件平台，分别设计了基于模糊PI和智能PID的控制方案。仿真和实验结果表明，控制方案明显改善了装置的动态性能以及鲁棒性，为这两种配电网无功补偿装置的工程应用提供了有益的参考。伴随着FACTS类型的无功补偿装置的大量普及应用以及出于特殊的应用需要，可以预见，将来会越来越多的出现同一条母线上挂接多个无功补偿装置的情形。本文另一个重点就是研究多个无功补偿装置之间的相互影响，即SVC与STATCOM联合运行的相互作用。通过仿真分析，表明两者之间确实存在一定的相互影响，甚至是不利的相互影响。仿真结果研究表明两者之间的转移电抗和短路容量是影响两者运行的主要因素。在此基础上，

3、提出了用于优化两者运行的模糊预测多变量协调控制策略。仿真结果表明，即使在极端情况下(短路容量低，转移电抗小)，控制策略依然可以有效的抑制两者之间不利的交互影响，改善系统的运行能力。关键词：静止无功补偿器；配电网静止同步无功补偿器；协调运行；模糊预测；模糊PI控制；智能PID控制ⅡAbstractThenonlinearandimpulseloadshavebeenincreasingrapidlyinlowvoltagedistribu_tiongridof0111"countrythatresultsinthevoltagedeteriorationofthepowersystem．

4、Sincetheconsumersindistributionnetworkhavebeenusingagreatamountofpreciseelectronicequipments，theirrequirementsaboutstabilityofsystemvoltagebecomestricter．Atthe&m∞time．thereisanenormousgapbetweenoBrcountryandotherdevelopedcountriesfromthelevelofpowerfactortothedegreeofreactivepowercompensation．Th

5、ereisase·riousdemandforaddinganumberofreactivepowercompensationequipmentswhichareintelligent，dynamicandcontinuousSOastoreducetheactivepowerandreactivepowerlossesinpowertransmission，improvevoltagequantityindistributionnetwork．SVCandD．STATCOMarethemosttwoimportantshuntFACTSdevicesforreactivepowerc

6、ompensationatpresent．Comparedwithtraditionalones，theyhavesomesignificantadvantagesintheaspectsofcontrollabilityandresponsespeed，etc．Ontlleotherhand，thecostofpowerelectronicsdecreasessuccessivelywiththetechnologydevelopment．There—fore，theyhavebeengoRenmoreandmoreattentionsandapplications。Theirpri

7、nciplesandkeytechnologieshavebeenanalyzedinthispaper．ThecontrolmethodsbasedonfuzzyPIandintelligentPIDhavebeenin仃oducedforthespecialhardwareplatforms．Theresultsofsimulationsandexperimentshaveshownthatthedynamicperformanceandr